住宅单体太阳能电气设计探讨

　　摘要：结合规范及国家相关文件，对住宅用单体太阳能热水系统电气专业设计方面的问题进行全面分析与探讨。
　　
　　关键词：单体太阳能，集热器，储水箱，控制器，剩余电流动作保护装置
　　
　　太阳能系统作为节能环保产品，随着技术日趋成熟，生产成本下降，国家加快太阳能热利用技术推广应用，将其作为新能源产业的发展重点，为太阳能热利用行业的发展创造了良好的宏观环境和市场条件。
　　由于太阳能系统类型多，不能一一叙述，本人针对民用建筑设计遇到最多的住宅用单体太阳能电气专业相关的设计问题进行阐述。
　　根据2007年5月18日国家发展改革委、建设部联合发布《关于加快太阳能热水系统推广应用工作的通知》（发改能源[2007]1031号）文件要求，全国大部分省市明确具备太阳能集热条件的新建12层及以下住宅应统一设计和安装太阳能热水系统。法律上规定太阳能系统成为建筑设计的一部分。
　　住宅由于产权与物业管理因素，基本上采用单体太阳能热水系统。目前厂家生产的单体太阳能辅助加热都是采用电辅助加热方式。单体太阳能主要由集热器、储水箱（内置电加热器、液位计、温度计）、控制器、连接管道组成。
　　住宅单体太阳能电气专业涉及如下：
　　
　　1管井提资
　　
　　若太阳能设于屋顶，根据GB50096-1999(2003年版)《住宅设计规范》第6.6.4条“公共功能的管道，包括采暖供回水总立管、给水总立管、雨水立管、消防立管和电气立管等，不宜布置在住宅套内。公共功能管道的阀门和需经常操作的部件，应设在公用部位”规定，应要求建筑专业在公用部位设置电井。有设计人员根据图集08S126《热水器选用及安装》P85，将太阳能水管与电缆共管井，设置于卫生间内。违反规范GB50096-1999(2003年版)《住宅设计规范》第6.6.4条与GB50054-95《低压配电设计规范》第6.6.4条“不应和电梯、管道间共用同一竖井”。故在方案设计阶段应给建筑专业提资，否则可能造成建筑专业大的平面变动，影响设计周期。如果太阳能设于阳台，多层住宅可不考虑管井提资。
　　
　　2配电设计
　　
　　根据GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》（以下简称《太阳能》）第5．6．2条“太阳能热水系统中所使用的电器设备应有剩余电流保护、接地和断电等安全措施”与第5．6．3条“系统应设专用供电回路，内置加热系统回路应设置剩余电流动作保护装置，保护动作电流值不得超过30mA”规定,家用单体太阳能电加热器应从住户配电箱配置有微型剩余电流动作断路器作为保护装置的单独供电回路，微型剩余电流动作断路器保护动作电流值为30mA，满足规范要求。国家标准图集08S126《热水器选用及安装》第85页家用单体太阳能电加热器供电引至室内插座回路，未设专用供电回路，不符合《太阳能》第5．6．3条规定。故设计中参考时图集08S126应注意与规范矛盾的地方不应采纳。
　　
　　3管路设计
　　由住户配电箱提供专用供电回路至太阳能控制器，导线及穿管：BV-3X2.5（4）FPC20。电线截面的选择根据微型剩余电流动作断路器长延时整定电流确定。控制器至储水箱内电加热器、液位计、温度计导线为RVV3X1.5（电加热器）+RVVP3X0.25（液位计）+RVVP2X0.75（温度计）。根据鄂建（2000）025号文“室内电管应采用绝缘阻燃型塑料管材及管件。无特殊情况，禁止使用金属电线穿线管”，太阳能设于屋顶，应穿金属管（理由详防雷设计）；太阳能设于阳台，应穿绝缘阻燃型塑料管。
　　4防雷设计
　　依据JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第11.5.2.3条“从配电盘引出的线路应穿钢导管，钢导管的一端应与配电盘外露可导电部分相连，另一端应与用电设备外露可导电部分及保护罩相连，并应就近与屋顶防雷装置相连，钢导管因连接设备而在中间断开时，应设跨接线，钢导管穿过防雷分区界面时，应在分区界面作等电位联结”规定，太阳能设于屋顶，应穿金属管并采取相应的防雷措施。依据JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第11.9.4条“低压配电系统及电子信息系统信号传输线路在穿过各防雷区界面处，宜采用浪涌保护器(SPD)保护”规定，设置太阳能后，应设浪涌保护器保护器。由于太阳能厂家在本体内未考虑，故照明箱内应增设浪涌保护器保护器。目前很少设计人员考虑设置浪涌保护器保护器。从安全与经济角度出发，是否设置浪涌保护器保护器，个人觉得有待规范明确给出规定。太阳能与防雷网的连接及等电位联结等按相关规范执行。
　　
　　参考文献
　　
　　1GB50096-1999(2003年版)，住宅设计规范.
　　2GB50054-95，低压配电设计规范.
　　3GB50364-2005，民用建筑太阳能热水系统应用技术规范.
　　4JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范.

《住宅单体太阳能电气设计探讨》

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