太陽能熱水器系統工程設計培訓(專業版)

　　

【正文】 系統防腐蝕措施 金屬防腐蝕方法 (4)用覆蓋層保護 在金屬表面覆蓋一層保護層，是防止金屬腐蝕最普遍而重要的方法。例如：鋁合金不應當和銅 、 鎳 、 鋼鐵等電勢較高的金屬相接觸；不應用鋁鉚釘來鉚接銅板 。 局部腐蝕又可分為 ： 點腐蝕 ： 又叫小孔腐蝕或孔蝕。 因此 ， 存在各種不同的腐蝕分類方法 。 另外 ， 選用排空防凍時 ， 最好加大系統管路和集熱器的坡度 ， 以利于水回流通暢 。 ① 防凍排空閥防凍： 在太陽熱水系統管路的最低處安裝一防凍排空閥 ， 當環境溫度達到可能使管路中的水結冰時 ， 防凍排空閥自動打開 ， 使太陽熱水系統中的水從防凍排空閥排出 。 這種方法解決了連續循環防凍的缺點 ， 但如果停止循環的時間過長 ， 有可能造成結冰 。 利用溫度控制儀可以很方便的實現太陽熱水系統的各種溫度控制 ， 如單點定溫控制 ， 區間溫度控制等 ， （ 2） 溫差控制儀 利用溫差控制儀可以實現水箱水溫和太陽集熱器水溫的溫差控制 。 （ 2）揚程的確定 太陽熱水系統循環泵的揚程的計算方法如下： H = (～ )(Hs+Hx) 式中： Hs— 太陽熱水系統提升液體介質 （ 水 ） 的高度 ， mH2O； Hx— 太陽熱水系統總流動阻力 （ 沿程阻力和局部阻力之和 ） ， mH2O。 泵標牌上的轉速 ， 稱之為額定轉速 ， 標牌上所標的揚程 、 功率等參數都是在泵的額定轉速下運行 ， 在額定流量下的參數 。 一般小管徑的閥門采用螺紋連接 ， 大管徑的閥門采用法蘭連接 。逆止閥有方向性，安裝時應特別注意 （ 6） 浮球閥 浮球閥可以自動控制水箱中的水位。 對于飲用水管 ， 應采用銅管 、 不銹鋼管 、 鋁塑復合管 、 聚丁烯管 ， 配件應采用與管材相同的材料 。 主要用于輸送水 、 可燃性氣體 、 腐蝕性流體等 。 （ 4） 協調性與方便性 系統整體應協調、可靠、美觀，施工和維護管理應方便。 輔助熱源選擇與設計 輔助熱源種類的選擇 輔助熱源一般應具有可靠、穩定、隨時可以供給等特點 燃氣（天燃氣 /煤氣 /石油液化氣 /沼氣等） 燃油 （煤油 /柴油） 電能 蒸汽 暖氣 熱泵 輔助熱源選擇與設計 輔助熱源功率的確定原則 輔助加熱系統的目的是當陰雨天或太陽能不足時 ， 由輔助加熱系統提供所需的熱能 。 用熱水口的尺寸應根據熱水流量大小來確定，一般承壓系統不應大于 1m/s；常壓系統不應大于 。 因此儲熱水箱的形狀一般都選擇圓柱形或方形 對于圓柱形水箱 ， 當高度等于直徑時 ， 表面積最小 。在不考慮投資 /場地等因素時，太陽能系統得到的有用能量應等于用戶所需要的熱負荷能量。 日期 δ值 21 13 0 10 19 23 21 13 0 10 19 23 全年各月代表日太陽赤緯角的近似值 太陽集熱器選型與擺放方位 太陽集熱器朝向與傾角（ 4） 當真空管集熱器南北豎放時，具有日自動跟蹤功能。 目前國內的太陽能熱水系統多采用開式系統 ， 別墅型太陽能熱水系統多采用閉式承壓二次回路系統 。 儲熱水箱可以根據現場情況，擺放在任一安全的位置。 鍋爐蒸汽電加熱控制器太陽能系統常見的運行方式（ 16） 強制循環系統常見形式（ 4) 太陽能常壓 /水箱承壓間接系統 在太陽能系統中設置了一個回流水箱 ， 循環水泵將回流水箱內的熱水泵入換熱器換熱后 ， 被送到太陽集熱器加熱 ， 然后又會到回流水箱 ， 構成了開路循環回路 。 缺點： a) 如果冷水供應慢，熱水下水快，就會造成斷斷續續出熱水 b) 如果沒有冷水 ， 就無法將熱水頂出 。 ? 儲熱水箱上部水溫高，下部水溫低，若水箱下部水溫未達到使用溫度，則使用熱水時，需將下部未達到溫度的溫水放掉，才能用上部達到溫度的熱水，因此存在能量和水資源的浪費問題 水箱自來水集熱器太陽能系統常見的運行方式（ 4） 自然循環系統 (13) 頂水使用的系統 使用時 ， 冷水從水箱下部進入水箱 ， 而將熱水從上部頂出 。 太陽能全年工作 /季節性工作 ? （ 2）用水方式 ? 定時用熱水 /全天 24 小時用熱水 ? 用水溫度 /全天總用水量 /用水流量 /用水壓力 。 用戶情況與要求（ 4） 個人體會 ? 要有為用戶負責的態度去做這件事，而不是一味的唯用戶是是是 ? 要引導用戶，公正客觀地向用戶解釋清楚 ? 如：只要裝了太陽能，就能 100%解決你的問題。 自來水水箱集熱器集熱器太陽能系統常見的運行方式（ 8） 自然循環系統 (21) 以多臺家用熱水器組成的系統 采用多臺家用太陽熱水器串并聯的方式，組成一個較大的太陽熱水系統。 缺點：輔助加熱貯存的熱水有限 ， 當陰雨天時 ， 熱水不能保證供應 自來水承壓家用熱水器電加熱 電加熱太陽能系統常見的運行方式（ 13） 強制循環系統 ? 優點 | 系統的動力來自于循環水泵，單個系統可以不受采光面積的限制，可以做到上百甚至上千平方米； 儲熱水箱放置位置不受限制，可以根據現場情況，擺放在任一安全的位置。 該系統可用于別墅太陽能系統 太陽能系統常見的運行方式（ 19） 強制循環系統常見形式（ 7) 太陽能承壓 /水箱承壓間接系統 太陽能加熱回路采用防凍液作為循環介質 ， 解決了一次回路循環系統防凍和防垢的問題 。 廣泛用于賓館 、 飯店等要求 24小時供熱水的單位 。 考慮到早上氣溫低，易有霧，光照不好，而下午氣溫高，一般光照較好，因此也可將集熱器正南偏西 5176。 當Ω 大于臨界夾角 Ω 0時 ， 相鄰的真空管之間產生光線遮擋 。 儲熱水箱的循環回流水量 VH 對于常壓系統 ， 當循環水泵停止后 ， 回水管道內的水要回流到水箱里；對于回流防凍的系統 ， 當循環水泵停止后 ， 集熱器和管道內的水都要回流到水箱里來 。 貯水箱設計 貯水箱的材料 鋼板水箱 搪瓷水箱 不銹鋼水箱 玻璃鋼預制水箱 水泥預制水箱。 流水區死水區死水區流水區貯水箱設計 貯水箱進出水管的布置 當水箱進出水口處流速 、 溫差過大時 ， 容易造成水箱混水 。這種布局可以很方便的共用一個水箱做成幾個并聯的自然循環系統 上下布局 水箱和集熱器上下放置 。鍍鋅鋼管常用于生活飲用水管道及熱水供應系統。 它是通用塑料中強度和韌性較好的一種 。球閥和旋塞啟閉迅速，流動阻力小，流量大，操作簡單快捷。 （ 3） 根據公稱壓力 、 介質特性和溫度 ， 選擇密封面材料 。 系統管路選擇與設計 水泵的工作參數（ 1） 流量： 流量是泵的重要參數之一 ， 如果流量發生變化 ， 其他參數 （ 如揚程 、 功率 、效率 ） 也將相應的跟著變化 。 它是水泵比較重要的技術經濟指標 ， 名牌上所標的效率是指這臺水泵在額定轉速下運行時可以達到的最高效率 。 （ 2） 在滿足生產工藝要求的前提下 ， 力求使控制線路簡單 、 經濟 a)盡量選用標準電器元件 ， 選用相同的電器元件 ， 減少電器元件的數量 b)選用經過實踐考驗的控制元件；減少不必要的觸點 ， 簡化電氣線路； c)盡量縮短連接導線的長度； d)在工作狀態 ， 除必要的電器元件必須通電外 ， 其余的盡量不通電 。 這些保溫措施可以顯著地減少熱能散失 ， 同時也可延緩系統結冰 ， 但這些保溫措施 ， 不能確保系統不結冰 。 當溫度低于某一溫度值時 ， 溫控儀使電加熱帶通電；當溫度高于某一溫度值時 ， 溫控儀使電加熱帶斷電 。 因此 ，循環防凍一般用于真空管太陽熱水系統的防凍 。 ③ 電纜金屬的外皮及電纜接線盒 。 系統防腐蝕措施 金屬腐蝕的種類（ 3） 土壤腐蝕： 埋設在地下的金屬構件 （ 如管道 、 電纜等 ） 會受到土壤腐蝕 。 不銹鋼 、 鋁合金 、 鎂和金 、 鎳基合金都存在晶間腐蝕問題 。近年來，常采用聯胺 N2H4作為除氧藥劑，在鍋爐工作的條件下， N2H4與氧氣發生反應，生成水和氮氣，從而達到除氧的目的 另一種是加入能減緩腐蝕速率的緩蝕劑。 謝謝各位！ 。鍋爐用水的除氧，從鍋爐給水中排除所溶解的氧氣，是防止鍋爐腐蝕的最有效的辦法。這種腐蝕能使晶粒間的結合力大大減弱 ， 材料強度顯著降低 。 大氣中的灰塵 ， 對金屬的大氣腐蝕也有很大影響 ， 灰塵落在金屬表面 ， 由于灰塵具有毛細管凝聚作用 ， 在有灰塵的地方 ， 特別容易結露 ， 從而容易使金屬受到腐蝕 。 ① 水泵 、 電磁閥 、 電動閥等用電設備 。 缺點是一旦停電 ，將造成結冰凍壞的危險 ， 且在高寒地區使用 ， 即使循環 ， 也仍有可能結冰 。 電伴熱帶也有幾種控制方式 。并可與電話線相連，實現太陽熱水系統的遠程監視和控制。 根據經驗 ， 系統循環回路的流動阻力一般在 2～ 5 mH2O。 配套功率一般是軸功率的 ～ 。 其它類型的泵 ： 它是通過流體的相互紊動混合來傳遞能量，使流體能量增加。 （ 2） 根據閥體材料 、 介質的工作壓力和溫度確定閥門的公稱壓力級別 。 系統管路選擇與設計 常用閥門種類（ 2） （ 3） 球閥及旋塞 球閥和旋塞是靠閥體內可以旋轉的關閉件來打開和關閉閥門。它可以采用熔接方式連接，連接可靠，其廢料還可再利用，是名副其實的綠色建材 系統管路選擇與設計 常用管材種類（ 3） 新型管材 ⑤ 鋁塑復合管 （ PAP） 有兩種類型，一種是采用 HDPE的 PAP管材， 只能用于低溫介質的輸送；另一種是采用 PEX的 PAP管材，氣密性好，耐壓較高，耐爆破應力大，熱膨脹系數小，抗靜電，使用壽命長，可輸送包括飲用水和熱水在內的各種流體，可在 95℃ 高溫和小于 1MPa壓力的條件下長期工作。 以公稱直徑 DN表示 。 左右布局 水箱可以在左邊 ， 也可以在右邊 ， 主要根據承重 、 管路短近等因素確定 。 貯水箱設計 貯水箱的開口位置與尺寸（ 4） 在滿足以上要求的前提下 ， 水箱的開口位置還應盡量注意消除死水區 ， 或者盡量減少死水區 。方形水箱的承壓能力差，需要在水箱內部或外部加拉筋。因此應考慮水的體積膨脹量對儲熱水箱容量的影響 。 27′ 式中： 23176。 對于固定式集熱器，為了得到最大的太陽輻射量，應使當地正午的太陽光線與集熱器的采光面垂直。 該系統不僅解決了儲熱水箱水滿溢流的問題，還充分利用了太陽能。 可在高寒地區使用 ， 并比承壓系統顯著降低工程成本 、 且安全可靠 。 當最后幾臺熱水器水箱內的水溫溫度低于設定值時 ， 電輔助加熱自動啟動 。輔助能源系統可以用電加熱， 也可以用蒸汽加熱， 還可以用燃油（氣）鍋爐加熱。 ? 在了解了實際情況后，設計人員應將其了解的情況向用戶反饋。 ? （ 4）其它要求 管理方式 ， 有無專人管理 /是否要求全自動控制 /是否要求自動計量計費等 。 如果冷水供應慢 ， 熱水下水快 ， 就會造成斷斷續續出熱水 如果沒有冷水 ， 就無法將熱水頂出 。 自來水補水箱太陽能系統常見的運行方式（ 11） 自然循環系統 (24) 多臺家用熱水器串、并聯組成的定溫放水系統 使用：當最后一臺熱水器水溫達到設定溫度時，電磁閥自動打開，熱水流入另外一個大的儲熱水箱，同時，冷水從第一臺熱水器補入，依次將熱水頂入下一臺水箱；當最后一臺熱水器水箱上部熱水出口處的水溫低于設定溫度時，電磁閥自動關閉。 這種系統解決了不能承壓的集熱器在承壓熱水供應系統上的應用問題； 這種系統太陽能加熱系統的循環介質可以采用普通的水 。工程成本較高； 應注意選用可靠的控制裝置，以確保系統運行的可靠性。 在不結冰地區全年使用或雖是結冰地區，但僅在春、夏、秋季不結冰的時候使用時，一般選擇平板集熱器。但當 Ω 大于臨界夾角 Ω 0時，相鄰的真空管之間將產生光線遮擋。可以將工程分成一期二期來考慮，以解決資金問題 太陽集熱器面積確定 注意事項 注意不同產品的集熱效率不同； 注意灰塵的影響，一般在 ～ ； 注意管路和水箱散熱的影響，在 ～ ； 注意系統加熱方式的影響 間接系統在 ～ ； 注意太陽能系統運行方式影響，強迫循環的運行方式，