太阳热水系统设计知识讲座太阳热水系统设计知识讲座 主讲人：主讲人： 单单 位：未知太阳能工程位：未知太阳能工程 ：主要内容主要内容1 1、太阳热水系统的组成、太阳热水系统的组成2 2、太阳热水系统的分类、太阳热水系统的分类3 3、太阳热水系统的设计的主要方面、太阳热水系统的设计的主要方面4 4、太阳热水系统的设计的详细内容、太阳热水系统的设计的详细内容太阳热水系统的组成太阳热水系统的组成n设备与管道支架设备与管道支架n太阳集热器太阳集热器n贮水箱贮水箱n管路、泵、阀管路、泵、阀n设备防腐与保温设备防腐与保温n自动控制系统自动控制系统n辅助能源设备辅助能源设备太阳热水系统的分类太阳热水系统的分类序号分类特征系统类型类型1类型2类型31按贮水箱内水被加热的方式直接系统间接系统2按传热工质的流动方式自然循环系统强迫循环系统直流系统3按传热工质与大气相通敞开系统开口系统封锁系统4按系统有无辅助热源分类纯太阳能加热系统带辅助热源系统5按太阳集热器内介质情况充溢系统回流系统6按太阳集热器的类型平板型系统真空管系统太阳热水系统设计的主要方面太阳热水系统设计的主要方面n1、用户情况与要求、用户情况与要求n2、系统运转方式确定、系统运转方式确定n3、太阳集热器选型、太阳集热器选型n4、太阳集热器面积确定、太阳集热器面积确定n5、贮水箱设计、贮水箱设计n6、辅助热源选择与系统设计、辅助热源选择与系统设计n7、系统规划、系统规划n8、太阳集热器倾角与前后排间距确定、太阳集热器倾角与前后排间距确定n9、泵、阀及管路选型与管路系统设计、泵、阀及管路选型与管路系统设计n10、电气控制系统设计、电气控制系统设计n11、管路与设备的保温与防冻、管路与设备的保温与防冻n12、系统平安防护防雷、系统平安防护防雷/防雨防雨/防漏电防漏电/防腐蚀防腐蚀/抗风雪等抗风雪等 用户情况与要求用户情况与要求1 1-原始资料搜集原始资料搜集 1用户所处地理位置和环境条件用户所处地理位置和环境条件 2水源情况水源情况 3电力供应情况电力供应情况 4安装场地情况安装场地情况 以上内容有些可以经过查资料获得，有些那以上内容有些可以经过查资料获得，有些那么必需向用户了解，才干弄清楚。但必需向么必需向用户了解，才干弄清楚。但必需向用户了解有无特殊情况，如安装现场能否在用户了解有无特殊情况，如安装现场能否在风口、易发生雷击的地方等。风口、易发生雷击的地方等。用户情况与要求用户情况与要求2 2-用太阳能系统的要求用太阳能系统的要求n1安装太阳能系统的用途安装太阳能系统的用途 n 用于生活热水供应用于生活热水供应/工业用热水工业用热水/游泳池加热游泳池加热/采暖、采暖、制冷等。制冷等。n 太阳能全年任务太阳能全年任务/季节性任务季节性任务 n2用水方式用水方式 n定时用热水定时用热水/全天全天24 小时用热水小时用热水n用水温度用水温度/全天总用水量全天总用水量/用水流量用水流量/用水压力。用水压力。 n3辅助能源情况辅助能源情况 n能否要求配置辅助能源能否要求配置辅助能源/配置辅助能源的种类电配置辅助能源的种类电/燃燃油油/燃气燃气/蒸汽蒸汽/暖气暖气/热泵等热泵等n假设运用原有的辅助能源设备，应了解设备的型号、假设运用原有的辅助能源设备，应了解设备的型号、类别，供热方式等。类别，供热方式等。 n4其它要求其它要求 n 管理方式，有无专人管理管理方式，有无专人管理/能否要求全自动控制能否要求全自动控制/能能否要求自动计量计费等。否要求自动计量计费等。 用户情况与要求用户情况与要求3 3-原始资料核实原始资料核实n 太阳能系统的技术性很强，也比较专业，并非一切的用户都能非常全面、清楚地表达其要求。有些用户所表达的要求与其实践上真正的需求不一致;有些用户所提的要求能够无法实现。因此，设计人员必需对用户所提供的情况进展分析判别，假设能够，应进展现场调查核实，以便掌握真实客观的第一手资料。n 在了解了实践情况后，设计人员应将其了解的情况向用户反响。双方认可后，设计人员才干根据双方曾经确认的设计条件和要求进展设计。 用户情况与要求用户情况与要求4 4-个人领会个人领会n1、要有为用户担任的态度去做这件事，而不是一味的唯用户是是是n2、要引导用户，公正客观地向用户解释清楚n如：只需装了太阳能，就能100%处理他的问题。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1 1-根本的运转方式根本的运转方式以加热介质的流动方式分1、自然循环系统2、强迫循环系统3、直流系统 实践运用的太阳热水系统是以上某一种根本运转方式为主的多种运转方式的组合，由于现场的情况不同，用户的要求不同，因此，组合的方式也多种多样 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式2 2-自然循环系统自然循环系统n自然循环系统的两大类别n类型一：n 由水箱、支架、管路和多个集热器等部件在工程现场衔接成一个较大的自然循环系统。n类型二：n 以多台家用太阳热水器组成的热水系统。由于每台家用太阳热水器实践上也是一个小型的自然循环系统，因此，这种设计方式也属于以自然循环系统中的一类 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式2 2-自然循环系统自然循环系统(1-1)(1-1)多个集热器与一个水箱衔接组成的系统多个集热器与一个水箱衔接组成的系统 自然循环系统的优点是不需求外来动力，依托系自然循环系统的优点是不需求外来动力，依托系统流体本身的密度差自动循环。但自然循环系统的统流体本身的密度差自动循环。但自然循环系统的循环水箱必需高于集热器，由于系统流体本身的密循环水箱必需高于集热器，由于系统流体本身的密度差构成的动力很小，因此必需采取多种措施减小度差构成的动力很小，因此必需采取多种措施减小系统循环阻力。如：选用较大的管径，管路尽量短，系统循环阻力。如：选用较大的管径，管路尽量短，尽量少拐弯，防止出现反坡，呵斥气堵等。尽量少拐弯，防止出现反坡，呵斥气堵等。 因此，自然循环系统的规模普通较小，较大规模因此，自然循环系统的规模普通较小，较大规模的自然循环系统经常分解成多个并联的小系统的自然循环系统经常分解成多个并联的小系统 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式3 3-自然循环系统自然循环系统(1-2)(1-2) 落水运用的系统1、在白天太阳能加热期间，由于水箱内的水温达不到运用温度，所以不能运用。2、储热水箱上部水温高，下部水温低，假设水箱下部水温未到达运用温度，那么运用热水时，需将下部未到达温度的温水放掉，才干用上部到达温度的热水，因此存在能量和水资源的浪费问题 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式4 4-自然循环系统自然循环系统(1-3)(1-3) 顶水运用的系统1、运用时，冷水从水箱下部进入水箱，而将热水从上部顶出。2、防止了落水系统的缺陷，可以随时运用热水，而且冷水上水也是自动完成，因此管理也很方便。3、假设冷水供应慢，热水下水快， 就会呵斥断断续续出热水4、假设没有冷水，就无法将热水顶出。5、存在冷热水混水问题，呵斥热水运用率下降。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式5 5-自然循环系统自然循环系统(1-4)(1-4)定温放水方式的自然循环系统1、当循环水箱上部水温到达设定温度时，热水出水管上的电磁阀自动翻开，热水自动流入另外一个储热水箱，同时，冷水自动补入循环水箱下部。当循环水箱上部水温低于设定温度时，电磁阀自动封锁。2、这种系统必需处理储热水箱水满溢流的问题 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式6 6-自然循环系统自然循环系统(1-5)(1-5)n带辅助加热的自然循环系统带辅助加热的自然循环系统n1 1、当阴雨天或太阳能缺乏时，、当阴雨天或太阳能缺乏时，用辅助能源将水箱内的水加热用辅助能源将水箱内的水加热到所需温度。辅助能源系统可到所需温度。辅助能源系统可以用电加热，以用电加热， 也可以用蒸汽加也可以用蒸汽加热，热， 还可以用燃油气锅炉还可以用燃油气锅炉加热。加热。n2 2、带辅助加热的自然循环系统，、带辅助加热的自然循环系统，可以处理仅靠太阳能加热存在可以处理仅靠太阳能加热存在的热水供应受天气影响的问题，的热水供应受天气影响的问题，到达天天有热水供应到达天天有热水供应 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式7 7-自然循环系统自然循环系统(1-6)(1-6)共用一个储热水箱的系统共用一个储热水箱的系统 可以处理因一个系统采光面积过大，呵斥可以处理因一个系统采光面积过大，呵斥管径过大，不便安装的问题。管径过大，不便安装的问题。 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式8 8-自然循环系统自然循环系统(2-1)(2-1)以多台家用热水器组成的系统以多台家用热水器组成的系统 采用多台家用太阳热水器串并联的方式，组成采用多台家用太阳热水器串并联的方式，组成一个较大的太阳热水系统。这种系统实践上是把单一个较大的太阳热水系统。这种系统实践上是把单个自然循环系统表转化、工厂化消费。个自然循环系统表转化、工厂化消费。 优点：优点：1 1、安装简单，施工方便，普通不需储热水箱，因此、安装简单，施工方便，普通不需储热水箱，因此也省去了因储热水箱的承重、安放、吊装或制造带也省去了因储热水箱的承重、安放、吊装或制造带来的费事；来的费事；2 2、工程本钱相对较低。、工程本钱相对较低。 缺陷：缺陷：1 1、多个小储热水箱带来的管理和用水不便；、多个小储热水箱带来的管理和用水不便；2 2、多个小储热水箱单位体积的散热面积是大水箱的、多个小储热水箱单位体积的散热面积是大水箱的好几倍甚至十几倍，在同等保温条件下，小水箱的好几倍甚至十几倍，在同等保温条件下，小水箱的散热量明显较大散热量明显较大3 3、辅助加热系统不便与整个系统匹配等、辅助加热系统不便与整个系统匹配等 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式9 9-自然循环系统自然循环系统(2-2)(2-2)多台家用热水器并联组成的系统多台家用热水器并联组成的系统1 1、运用：将家用热水器充溢冷水，白天经过太阳能加热后，每个水箱内的水温、运用：将家用热水器充溢冷水，白天经过太阳能加热后，每个水箱内的水温都到达了运用温度，下午或晚上从水箱下部落水法用水。运用终了后，再重都到达了运用温度，下午或晚上从水箱下部落水法用水。运用终了后，再重新加满冷水。新加满冷水。2 2、缺陷：、缺陷：a)a)水箱上部水温高，下部水温低，假设水箱下部水温未到达运用温度，需将下部水箱上部水温高，下部水温低，假设水箱下部水温未到达运用温度，需将下部未到达温度的温水放掉，才干用上部的热水，存在能量和水资源的浪费问题未到达温度的温水放掉，才干用上部的热水，存在能量和水资源的浪费问题. . b b各个家用热水器上冷水时的水力不易平衡，会出现有些热水器曾经溢流，各个家用热水器上冷水时的水力不易平衡，会出现有些热水器曾经溢流，还有一些还没上满冷水的问题还有一些还没上满冷水的问题 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1010-自然循环系统自然循环系统(2-3)(2-3)多台家用热水器并联顶水运用的系统多台家用热水器并联顶水运用的系统1 1、运用：冷水从每台家用热水器水箱下部进入，而将热水从、运用：冷水从每台家用热水器水箱下部进入，而将热水从上部顶出。可随时用热水，冷水上水也是自动完成，因此上部顶出。可随时用热水，冷水上水也是自动完成，因此管理很方便。管理很方便。2 2、缺陷：、缺陷： a) a) 假设冷水供应慢，热水下水快，就会呵斥断断续续出假设冷水供应慢，热水下水快，就会呵斥断断续续出热水热水 b) b) 假设没有冷水，就无法将热水顶出。假设没有冷水，就无法将热水顶出。 C) C) 存在冷热水混水问题，呵斥热水运用率下降。存在冷热水混水问题，呵斥热水运用率下降。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1111-自然循环系统自然循环系统(2-4)(2-4)多台家用热水器串、并联组成的定温放水系统多台家用热水器串、并联组成的定温放水系统1 1、运用：当最后一台热水器水温到达设定温度时，电磁阀自动翻开，热水流、运用：当最后一台热水器水温到达设定温度时，电磁阀自动翻开，热水流入另外一个大的储热水箱，同时，冷水从第一台热水器补入，依次将热水顶入另外一个大的储热水箱，同时，冷水从第一台热水器补入，依次将热水顶入下一台水箱；当最后一台热水器水箱上部热水出口处的水温低于设定温度入下一台水箱；当最后一台热水器水箱上部热水出口处的水温低于设定温度时，电磁阀自动封锁。时，电磁阀自动封锁。2 2、缺陷：、缺陷：a)a)需处理储热水箱水满溢流的问题。需处理储热水箱水满溢流的问题。 b b单个水箱的温水蓄存了较多的有用能量，从而呵斥了能量浪费。单个水箱的温水蓄存了较多的有用能量，从而呵斥了能量浪费。 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1212-自然循环系统自然循环系统(2-5)(2-5)多台承压家用热水器串、并联组成的系统多台承压家用热水器串、并联组成的系统1 1、运用：冷水从第一台热水器进入，依次将前台热水器的温、运用：冷水从第一台热水器进入，依次将前台热水器的温水顶入下台热水器，从而使前后的热水器构成了温度差。水顶入下台热水器，从而使前后的热水器构成了温度差。第一台热水器温度最低，最后一台热水器温度最高。当最第一台热水器温度最低，最后一台热水器温度最高。当最后几台热水器水箱内的水温温度低于设定值时，电辅助加后几台热水器水箱内的水温温度低于设定值时，电辅助加热自动启动。这种系统能保证随时运用热水。热自动启动。这种系统能保证随时运用热水。2 2、缺陷：辅助加热储存的热水有限，当阴雨天时，热水不能、缺陷：辅助加热储存的热水有限，当阴雨天时，热水不能保证供应保证供应太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1313-强迫循环系统强迫循环系统n优点优点| |n1 1、系统的动力来自于循环水泵，单个系统可以不受、系统的动力来自于循环水泵，单个系统可以不受采光面积的限制，可以做到上百甚至上千平方米；采光面积的限制，可以做到上百甚至上千平方米；n2 2、储热水箱放置位置不受限制，可以根据现场情况，、储热水箱放置位置不受限制，可以根据现场情况，摆放在任一平安的位置。摆放在任一平安的位置。n缺陷缺陷n1 1、需求配置循环水泵、电控安装等，工程本钱较高；、需求配置循环水泵、电控安装等，工程本钱较高；n2 2、应留意选用可靠的控制系统，以确保系统运转得、应留意选用可靠的控制系统，以确保系统运转得可靠性；可靠性；n3 3、要求较高的施工技术。、要求较高的施工技术。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1414-强迫循环系统常见方式强迫循环系统常见方式1)1)普通的强迫循环系统普通的强迫循环系统1 1、系统的循环水泵可以选、系统的循环水泵可以选用温差用温差/ /光照光照/ /定时任一控定时任一控制器控制；制器控制；2 2、温差控制是最合理的循、温差控制是最合理的循环方式，近年来被较多地环方式，近年来被较多地采用；采用；3 3、光照控制常用于需求大、光照控制常用于需求大流量的游泳池太阳能加热流量的游泳池太阳能加热和太阳能温水养殖系统；和太阳能温水养殖系统；4 4、定时控制用于比较简、定时控制用于比较简易的系统。易的系统。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1515-强迫循环系统常见方式强迫循环系统常见方式2)2)定温循环系统定温循环系统1 1、循环水泵受温控器控、循环水泵受温控器控制。当集热器的出口制。当集热器的出口温度到达设定温度时，温度到达设定温度时，循环水泵自动启动，循环水泵自动启动，将水箱下部的冷水泵将水箱下部的冷水泵入集热器，同时将集入集热器，同时将集热器内到达设定温度热器内到达设定温度的热水顶入储热水箱的热水顶入储热水箱上部；上部；2 2、采用定温循环和顶水、采用定温循环和顶水用水方式，可以使系用水方式，可以使系统实现随时运用热水。统实现随时运用热水。3 3、存在当储热水箱内的、存在当储热水箱内的水温全部到达温控仪水温全部到达温控仪设定水温时，循环水设定水温时，循环水泵将不断循环的问题泵将不断循环的问题 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1616-强迫循环系统常见方式强迫循环系统常见方式3)3)辅助加热强迫循环系统辅助加热强迫循环系统1 1、当当太太阳阳能能缺缺乏乏时时，用用辅辅助助能能源源电电/ /燃燃油油/ /燃燃气气/ /蒸蒸汽汽将将水水箱箱内内的的水水加加热热到所需温度。到所需温度。2 2、可可以以处处理理阴阴雨雨天天热热水水供供应缺乏的问题。应缺乏的问题。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1616-强迫循环系统常见方式强迫循环系统常见方式4)4)太阳能常压太阳能常压/ /水箱承压间接系统水箱承压间接系统1 1、在太阳能系统中设置了一个回、在太阳能系统中设置了一个回流水箱，循环水泵将回流水箱流水箱，循环水泵将回流水箱内的热水泵入换热器换热后，内的热水泵入换热器换热后，被送到太阳集热器加热，然后被送到太阳集热器加热，然后又会到回流水箱，构成了开路又会到回流水箱，构成了开路循环回路。循环回路。2 2、开路循环回路的循环介质容易、开路循环回路的循环介质容易蒸发散失，利用回流水箱可以蒸发散失，利用回流水箱可以很方便地添加循环介质。这种很方便地添加循环介质。这种系统处理了不能承压的集热器系统处理了不能承压的集热器在承压热水供应系统上的运用在承压热水供应系统上的运用问题；问题；3 3、这种系统太阳能加热系统的循、这种系统太阳能加热系统的循环介质可以采用普通的水。环介质可以采用普通的水。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1717-强迫循环系统常见方式强迫循环系统常见方式5)5)太阳能承压太阳能承压/ /水箱常压间接系统水箱常压间接系统1 1、太阳能加热的一次回路采用防冻、太阳能加热的一次回路采用防冻液作为循环介质，处理了一次回液作为循环介质，处理了一次回路循环系统防冻和防垢的问题。路循环系统防冻和防垢的问题。热水供应为开路系统的间接换热热水供应为开路系统的间接换热强迫循环系统。强迫循环系统。2 2、这类系统适宜于高寒地域全年运、这类系统适宜于高寒地域全年运用的大规模平板太阳热水系统用的大规模平板太阳热水系统 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1818-强迫循环系统常见方式强迫循环系统常见方式6)6)太阳能常压太阳能常压/ /水箱常压间接系统水箱常压间接系统1 1、太太阳阳能能加加热热回回路路采采用用防防冻冻液液作作为为循循环环介介质质，处处理理了了一一次次回回路路循循环环系系统统防防冻冻和和防防垢垢的的问问题题。贮贮热热水水箱箱为为常常压压系系统统。可可在在高高寒寒地地域域运运用用，并并比比承承压压系系统统显显著著降降低低工工程程本钱、且平安可靠。本钱、且平安可靠。2 2、系统配有辅助加热。、系统配有辅助加热。3 3、该系统可用于别墅太阳能系统、该系统可用于别墅太阳能系统太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式1919-强迫循环系统常见方式强迫循环系统常见方式7)7)太阳能承压太阳能承压/ /水箱承压间接系统水箱承压间接系统1 1、太太阳阳能能加加热热回回路路采采用用防防冻冻液液作作为为循循环环介介质质，处处理理了了一一次次回回路路循循环环系系统统防防冻冻和和防防垢垢的的问问题题。热热水水供供应应系系统统为为承承压压系系统统，利利用用自自来来水水的的压压力力将将水水箱箱中中的的热热水水自自动动顶顶出出，实实现现了了“开开阀阀门门用用水水，关关阀阀门门走走人人的的傻傻瓜化管理。瓜化管理。2 2、系统配有辅助加热。、系统配有辅助加热。3 3、该系统可用于别墅太阳能系统。、该系统可用于别墅太阳能系统。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式2020-直流系统直流系统n优点：优点：n1 1、该系统可随时将到达设定温度的热水顶入储水、该系统可随时将到达设定温度的热水顶入储水箱储存。水箱内储存的是到达温度的热水。可以实箱储存。水箱内储存的是到达温度的热水。可以实现随时运用热水。现随时运用热水。n2 2、储热水箱可以根据现场情况，摆放在任一平安、储热水箱可以根据现场情况，摆放在任一平安的位置。的位置。n缺陷：缺陷：n1 1、定温放水系统需求处理储热水箱水满溢流的问、定温放水系统需求处理储热水箱水满溢流的问题；题；n2 2、同时也需求配置控温安装等。工程本钱较高；、同时也需求配置控温安装等。工程本钱较高；n3 3、应留意选用可靠的控制安装，以确保系统运转、应留意选用可靠的控制安装，以确保系统运转的可靠性。的可靠性。n4 4、要求较高的施工技术。、要求较高的施工技术。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式2121-直流系统常见方式直流系统常见方式1)1)单不断流式定温系统单不断流式定温系统1 1、当集热器内的水温到达设、当集热器内的水温到达设定温度时，电磁阀翻开，定温度时，电磁阀翻开，冷水进入集热器，并将到冷水进入集热器，并将到达设定温度的热水顶入储达设定温度的热水顶入储热水箱。热水箱。2 2、单一的直流式定温放水太、单一的直流式定温放水太阳热水系统存在储热水箱阳热水系统存在储热水箱水满溢流的问题，水满时水满溢流的问题，水满时必需将冷水封锁，以防止必需将冷水封锁，以防止储热水箱溢流。储热水箱溢流。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式2222-直流系统常见方式直流系统常见方式2)2)定温定温/ /温差循环系统温差循环系统1 1、当水箱满水位时，冷水、当水箱满水位时，冷水管路上的电磁阀自动封管路上的电磁阀自动封锁，系统自动转入温差锁，系统自动转入温差循环。循环。2 2、该系统不仅处理了储热、该系统不仅处理了储热水箱水满溢流的问题，水箱水满溢流的问题，还充分利用了太阳能。还充分利用了太阳能。 太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式2323-直流系统常见方式直流系统常见方式3)3)辅助加热定温辅助加热定温/ /温差循环系统温差循环系统1 1、先利用太阳能加热；、先利用太阳能加热；2 2、当太阳能产热水缺乏时，、当太阳能产热水缺乏时，用辅助能源补充热水，确用辅助能源补充热水，确保全天保全天2424小时热水供应。小时热水供应。3 3、广泛用于宾馆、饭店等要、广泛用于宾馆、饭店等要求求2424小时供热水的单位。小时供热水的单位。太阳能系统常见的运转方式太阳能系统常见的运转方式2424-直流系统常见方式直流系统常见方式4)4)程序控制的全自动供水系统程序控制的全自动供水系统1 1、控制器、控制器PLCPLC编程可根据编程可根据系统集热器的水温、水箱水系统集热器的水温、水箱水温、水位、管路水温等信号，温、水位、管路水温等信号，按照事先设计好的程序，实按照事先设计好的程序，实现定温、满水位温差循环、现定温、满水位温差循环、太阳能缺乏辅助加热、低水太阳能缺乏辅助加热、低水位维护、恣意时间自动控制位维护、恣意时间自动控制等功能，并可远传、监视等。等功能，并可远传、监视等。2 2、 未来的开展方向，近年来未来的开展方向，近年来已被更多地采用。已被更多地采用。太阳能运转方式设计与选择原那太阳能运转方式设计与选择原那么么1 1、上上述述列列举举了了十十几几种种方方式式，实实践践设设计计中中还还有有其其它它更更多多的的方方式式。但但一一切切这这些些运运转转方方式式，都都是是根根据据自自然然循循环环、强强迫迫循循环环和和直直流流定定温温系系统统的的原原理理，结结合合实实践践情情况况设设计计的的。 GB/T18713GB/T18713规规定定：系系统统运运转转方方式式应应根根据据用用户户根根本本条条件件、用用户户的的运运用用需需求求及及集集热热器与储热水箱的相对安装位置等要素综合加以确定。器与储热水箱的相对安装位置等要素综合加以确定。 2 2、普普通通来来说说，较较小小面面积积的的系系统统， 假假设设水水箱箱可可高高置置，多多采采用用自自然然循循环环系系统统；较较大大面面积积和和水水箱箱不不能能高高置置的的系系统统，多多采采用用强强迫迫循循环环系系统统；需需求求2424小小时时或或白白天天需需求求运运用用热热水水的的，多多采采用用直直流流系统；每天都需求热水的，应配置辅助加热系统。系统；每天都需求热水的，应配置辅助加热系统。3 3、目目前前国国内内的的太太阳阳能能热热水水系系统统多多采采用用开开式式系系统统，别别墅墅型型太太阳阳能热水系统多采用闭式承压二次回路系统。能热水系统多采用闭式承压二次回路系统。太阳集热器选型与摆放方位太阳集热器选型与摆放方位-太阳集热器选型太阳集热器选型1集热器类型的选择主要思索以下要素：集热器类型的选择主要思索以下要素：1 1、当地的地理位置；、当地的地理位置；2 2、环境温度；、环境温度；3 3、全年的运用时间；、全年的运用时间；4 4、运用水温；、运用水温；5 5、投资与收益等要素。、投资与收益等要素。 1 1、在在不不结结冰冰地地域域全全年年运运用用或或虽虽是是结结冰冰地地域域，但但仅仅在在春春、夏夏、秋秋季季不不结结冰冰的的时时候候运运用用时时，普普通通选择平板集热器。选择平板集热器。 2 2、结结冰冰地地域域全全年年运运用用的的，不不需需求求承承压压运运转转的的，除高寒地域外，均可选用全玻璃真空管集热器。除高寒地域外，均可选用全玻璃真空管集热器。3 3、高高寒寒地地域域全全年年运运用用的的，可可选选择择热热管管集集热热器器，也也可可选选择择各各种种金金属属流流道道式式真真空空管管集集热热器器，做做成成双回路系统双回路系统 太阳集热器选型与摆放方位太阳集热器选型与摆放方位-太阳集热器选型太阳集热器选型2平板型真空管型流道式平板集热器热管式平板集热器玻璃真空管集热器热管真空管集热器金属流道真空管集热器抗冻性不抗冻，板芯易冻抗冻零 下 20以上抗冻抗冻防冻液介质抗冻承压性能承压承压不能承压承压承压热水温度60以 下热水60以 下热水90以 下热水80以 下热水80以 下热水 热性能中低温区热性能好比流道式平板差中温区热性能好比全玻璃管稍差比全玻璃管稍差质量稳定性好取决热管取决于真空管取决真空管和热管取决于真空管经济性造价低比流道式平板高造价较高比全玻璃式高比全玻璃管高太阳集热器选型与摆放方位太阳集热器选型与摆放方位-太阳集热器朝向与倾角太阳集热器朝向与倾角11 1、集热器朝向与倾角确实定主要使集热器得到最大的太阳辐射能。、集热器朝向与倾角确实定主要使集热器得到最大的太阳辐射能。当采光面与太阳光线垂直时，就能得到最大的太阳辐射能当采光面与太阳光线垂直时，就能得到最大的太阳辐射能2 2、对于跟踪式太阳集热器，经过自动跟踪使集热器的采光面与太阳、对于跟踪式太阳集热器，经过自动跟踪使集热器的采光面与太阳的入射光线垂直就可以。但跟踪安装复杂，本钱太高，普通采用固的入射光线垂直就可以。但跟踪安装复杂，本钱太高，普通采用固定朝向与倾角。定朝向与倾角。3 3、对于固定式集热器，为了得到最大的太阳辐射量，应使当地正午、对于固定式集热器，为了得到最大的太阳辐射量，应使当地正午的太阳光线与集热器的采光面垂直。因此，对于在北半球运用的集的太阳光线与集热器的采光面垂直。因此，对于在北半球运用的集热器，应正南放置。热器，应正南放置。4 4、思索到早上气温低，易有雾，光照不好，而下午气温高，普通光、思索到早上气温低，易有雾，光照不好，而下午气温高，普通光照较好，因此也可将集热器正南偏西照较好，因此也可将集热器正南偏西55放置，使集热器在下午能放置，使集热器在下午能得到更多的太阳辐射能。得到更多的太阳辐射能。 太阳集热器选型与摆放方位太阳集热器选型与摆放方位-太阳集热器朝向与倾角太阳集热器朝向与倾角2从上图可以得出：当太阳光线与集热器的采光面垂直时，集热器倾角与当地纬度角以及太阳赤纬角有如下关系： = 太阳集热器选型与摆放方位太阳集热器选型与摆放方位-太阳集热器朝向与倾角太阳集热器朝向与倾角31、当全年运用时,可以为全年的平均赤纬角为0， = = 2、当偏重于夏季运用时,可以为该期间的平均赤纬角为10， = = -10 3、当偏重于冬季运用时,可以为该期间的平均赤纬角为-10， = = +10 日日期期1.171.172.152.153.163.164.154.155.155.156.116.117.177.178.178.179.169.1610.1610.1611.1511.1512.1112.11值值-21-21-13-130 0101019192323212113130 0-10-10-19-19-23 -23 全年各月代表日太阳赤纬角的近似值全年各月代表日太阳赤纬角的近似值 太阳集热器选型与摆放方位太阳集热器选型与摆放方位-太阳集热器朝向与倾角太阳集热器朝向与倾角41 1、当真空管集热器南北竖放时，具有日自动跟踪功能。在相邻两支真空管、当真空管集热器南北竖放时，具有日自动跟踪功能。在相邻两支真空管不发生光线遮挡时，无论太阳是在东、西任何位置，有效采光面积都一不发生光线遮挡时，无论太阳是在东、西任何位置，有效采光面积都一样。但当样。但当大于临界夹角大于临界夹角00时，相邻的真空管之间将产生光线遮挡。时，相邻的真空管之间将产生光线遮挡。由于真空管集热器南北竖放时，不具有季节自动跟踪功能，因此，集热由于真空管集热器南北竖放时，不具有季节自动跟踪功能，因此，集热器的倾角仍应按上述推论确定。器的倾角仍应按上述推论确定。 2 2、当真空管集热器东西横放时，具有季节自动跟踪功能，无论太阳是在南、当真空管集热器东西横放时，具有季节自动跟踪功能，无论太阳是在南、北回归线之间任何位置，有效采光面积都一样。但为了保证在全年时间北回归线之间任何位置，有效采光面积都一样。但为了保证在全年时间内，相邻两支真空管不发生光线遮挡，集热器的倾角应满足以下条件内，相邻两支真空管不发生光线遮挡，集热器的倾角应满足以下条件 2327+ - 2327+ -00 + +0023272327式中：式中：2327 2327 表示太阳在南北回归线时的赤纬角的绝对值；表示太阳在南北回归线时的赤纬角的绝对值； 0 0 相邻的真空管之间产生光线遮挡的临界夹角相邻的真空管之间产生光线遮挡的临界夹角 太阳集热器选型与摆放方位太阳集热器选型与摆放方位-太阳集热器朝向与倾角太阳集热器朝向与倾角5：阳光入射线在集热器横截面上的投影与真空管法线方向的夹角。当大于临界夹角0时，相邻的真空管之间产生光线遮挡。0计算公式为：0= cos-1 D1+ D2/2B式中：D1 D2分别为真空管内、外管的直径，如：D1=37mm，D2=47mm。 B相邻两支真空管之间的中心距太阳集热器选型与摆放方位太阳集热器选型与摆放方位-太阳集热器朝向与倾角太阳集热器朝向与倾角6 以上关于集热器倾角的推论，没有思索各地不同季节天气的影响。以上关于集热器倾角的推论，没有思索各地不同季节天气的影响。实践上，不同地方在不同季节的实践太阳辐照量是不同的。实践上，不同地方在不同季节的实践太阳辐照量是不同的。 a) a)某一地方在每年的某一季节，总是雨季，太阳辐射量相对很少，在此某一地方在每年的某一季节，总是雨季，太阳辐射量相对很少，在此时段内，即使太阳光线与集热器采光面垂直，也得不到太多的太阳辐射时段内，即使太阳光线与集热器采光面垂直，也得不到太多的太阳辐射能；而在另一季节，经常是晴朗天气，太阳辐射量相对较多，在此时段能；而在另一季节，经常是晴朗天气，太阳辐射量相对较多，在此时段内，由于太阳光线与集热器采光面不垂直，从而失去了得到较多太阳辐内，由于太阳光线与集热器采光面不垂直，从而失去了得到较多太阳辐射能的时机。射能的时机。 b) b)在太阳辐射较强的季节，热水过剩，而太阳辐射较少的季节，热水缺在太阳辐射较强的季节，热水过剩，而太阳辐射较少的季节，热水缺乏，因此可以让太阳辐射较少的季节尽能够多地吸收辐射能乏，因此可以让太阳辐射较少的季节尽能够多地吸收辐射能 确定集热器倾角最理想的方法是综合思索当地各时段的太阳辐照量和确定集热器倾角最理想的方法是综合思索当地各时段的太阳辐照量和热水运用需求等要素，求出在满足运用需求的条件下，在整个运用期内热水运用需求等要素，求出在满足运用需求的条件下，在整个运用期内能得到最大太阳辐射量的集热器倾角值。能得到最大太阳辐射量的集热器倾角值。太阳集热器面积确定太阳集热器面积确定-确定原那么确定原那么1 1、实际上，集热器面积应根据用户所需热负荷来确定。在不、实际上，集热器面积应根据用户所需热负荷来确定。在不思索投资思索投资/ /场地等要素时，太阳能系统得到的有用能量应等场地等要素时，太阳能系统得到的有用能量应等于用户所需求的热负荷能量。于用户所需求的热负荷能量。 2 2、从系统投资和运用效果两方面综合思索确定、从系统投资和运用效果两方面综合思索确定 当全年运用时，以满足春秋季运用为原那么当全年运用时，以满足春秋季运用为原那么 季节运用时，以满足季节运用为原那么季节运用时，以满足季节运用为原那么3 3、根据现场实践摆放情况确定、根据现场实践摆放情况确定 当现场太阳集热器摆放场地遭到限制时，以现场实践当现场太阳集热器摆放场地遭到限制时，以现场实践的摆放面积作为设计面积，缺乏部分，由辅助加热补充的摆放面积作为设计面积，缺乏部分，由辅助加热补充 4 4、以投资才干确定系统集热器面积、以投资才干确定系统集热器面积 当资金缺乏时，可以投资才干确定系统规模。可以将当资金缺乏时，可以投资才干确定系统规模。可以将工程分成一期二期来思索，以处理资金问题工程分成一期二期来思索，以处理资金问题 太阳集热器面积确定太阳集热器面积确定-本卷须知本卷须知1 1、留意不同产品的集热效率不同；、留意不同产品的集热效率不同；2 2、留意灰尘的影响，普通在、留意灰尘的影响，普通在0.900.900.980.98；3 3、留意管路和水箱散热的影响，在、留意管路和水箱散热的影响，在0.900.900.950.95；4 4、留意系统加热方式的影响、留意系统加热方式的影响 间接系统在间接系统在0.900.900.950.95； 5 5、留意太阳能系统运转方式影响，强迫循环的运转方、留意太阳能系统运转方式影响，强迫循环的运转方式，其平均热效率比自然循环和直流系统低式，其平均热效率比自然循环和直流系统低3 35%5%。贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱的作用贮水箱的作用 太阳能热水系统只能在白天有阳光的条件下产生热水，而且是一种比较缓慢加热的过程。而运用热水的时间却并不一定都在白天，因此，需求将白天产生的热水储存，以供其它时间运用。储热水箱的作用就是储存太阳集热器产生的热水 贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱的容积确定贮水箱的容积确定 储储热热水水箱箱的的容容量量V V应应根根据据其其蓄蓄热热容容量量VXVX、热热水水膨膨胀胀量量VPVP和和循循环回流水量环回流水量VHVH等要素确定。等要素确定。 V = VX + VP + VH V = VX + VP + VH 1 1、储热水箱的蓄热容量、储热水箱的蓄热容量VX VX 应根据晴天时太阳集热器的产热水量来确定应根据晴天时太阳集热器的产热水量来确定 2 2、储热水箱的热水膨胀量、储热水箱的热水膨胀量VPVP 当当水水温温大大于于44时时，体体积积会会随随水水温温升升高高而而膨膨胀胀。因因此此应应思思索水的体积膨胀量对储热水箱容量的影响索水的体积膨胀量对储热水箱容量的影响 。普通在。普通在5%5%以内。以内。3 3、储热水箱的循环回流水量、储热水箱的循环回流水量VHVH 对对于于常常压压系系统统，当当循循环环水水泵泵停停顿顿后后，回回水水管管道道内内的的水水要要回回流流到到水水箱箱里里；对对于于回回流流防防冻冻的的系系统统，当当循循环环水水泵泵停停顿顿后后，集集热热器器和和管管道道内内的的水水都都要要回回流流到到水水箱箱里里来来。因因此此必必需需思思索索系系统统的的回流水量。以确保停泵后不发生储热水箱溢流的问题。回流水量。以确保停泵后不发生储热水箱溢流的问题。贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱外形确定贮水箱外形确定 贮贮水水箱箱的的构构造造外外形形应应根根据据其其容容量量大大小小、构构造造的的合合理理性性、现现场场放放置置的的位位置置、水水箱箱制制造造的的难难易易等等要要素素来来确确定定。储储热热水水箱箱应应选选择择面面子子比比最最小小的的外外形形。这这样样既既能能减减小小散散热热面面积积，还还可可节节省省水箱制造的资料。水箱制造的资料。1 1、圆圆球球外外形形的的水水箱箱面面子子比比最最小小，但但制制造造困困难难。因因此此储储热热水水箱箱的的外形普通都选择圆柱形或方形外形普通都选择圆柱形或方形2 2、对对于于圆圆柱柱形形水水箱箱，当当高高度度等等于于直直径径时时，外外表表积积最最小小。假假设设圆圆柱柱形形水水箱箱高高度度过过高高，普普通通将将水水箱箱卧卧放放。要要求求水水箱箱承承压压的的系系统统，圆圆柱柱形形水水箱箱的的两两个个端端盖盖应应采采用用球球形形端端盖盖，资资料料厚厚度度应应加加厚厚，制造完成后，应按要求作耐压实验。制造完成后，应按要求作耐压实验。 3 3、对对于于方方形形水水箱箱，当当长长、宽宽、高高相相等等时时，面面子子最最小小。方方形形水水箱箱不不承承压压，不不易易设设计计的的太太高高。在在高高度度一一样样的的的的条条件件下下，长长度度与与宽宽度度相相等等时时，面面子子比比最最小小。方方形形水水箱箱可可以以现现场场制制造造，运运输输方方便便。方方形形水水箱箱的的承承压压才才干干差差，需需求求在在水水箱箱内内部部或或外外部部加加拉拉筋。方形水箱只能用于不承压的系统中。筋。方形水箱只能用于不承压的系统中。 贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱的资料贮水箱的资料1 1、钢板水箱、钢板水箱2 2、搪瓷水箱、搪瓷水箱3 3、不锈钢水箱、不锈钢水箱4 4、玻璃钢预制水箱、玻璃钢预制水箱5 5、水泥预制水箱。、水泥预制水箱。6 6、塑料水箱、塑料水箱 由于贮水箱储存的是热水，不宜采用耐由于贮水箱储存的是热水，不宜采用耐温性能差的水箱。温性能差的水箱。 如塑料水箱等如塑料水箱等贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱的开口位置与尺寸贮水箱的开口位置与尺寸11、检修人孔：大于3m3的水箱应留检修人孔，以备未来检修时用。人孔的尺寸不应小于400400mm2，圆形人孔的直径不应小于400mm。 2、通气孔：常压水箱应留有通气孔，以防止构成负压，使水箱受损，并使下水通畅3、排污口：排污口应留在水箱最低的位置，以利于排污。排污口的尺寸不应小于25mm。4、溢流口：开式常压系统的水箱应留有溢流口，应不小于进水口，且最小不应小于25mm 贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱的开口位置与尺寸贮水箱的开口位置与尺寸25、用热水口：a)对于承压水箱，用热水口应位于水箱的顶部；b)对于顶水运用的开式水箱，用热水口应位于水箱的中上部，且不能低于上循环口；c对于落水运用的开式水箱，用热水口应位于水箱的底部，但应不低于排污口；d)对于底部带有电加热管的水箱，用热水口应高于电加热管的位置，以确保电加热管一直浸没在水中，防止电热管无水干烧。 用热水口的尺寸应根据热水流量大小来确定，普通承压系统不应大于1m/s；常压系统不应大于0.5m/s。 贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱的开口位置与尺寸贮水箱的开口位置与尺寸36、上、下循环口：1、下循环口位于水箱的底部，但应不低于排污口，不高于用热水口。2、上循环口位于水箱的中上部，不高于用热水口。对于顶水运用的承压水箱，上循环口应在水箱的中下部，但无论何种系统，上循环口都应高于下循环口。上、下循环口的尺寸也应根据单位时间的流量大小来确定，普通不应大于1m/s。7、其它开口： 有些系统还需预留丈量水温、水位、压力的开口。带有辅助加热的系统还需留有辅助加热系统所需求的各种开口，设计者应根据系统要求合理设计。 贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱的开口位置与尺寸贮水箱的开口位置与尺寸4 在在满满足足以以上上要要求求的的前前提提下下，水水箱箱的的开开口口位位置置还还应应尽尽量量留留意意消消除除死死水水区区，或或者者尽尽量量减减少少死死水水区区。但但为为了了防防止止顶顶水水运运用用时时冷冷水水供供应应不不上上，呵呵斥斥热热水水断断流流的的问问题题，有有意意在在水水箱箱出出热热水水口口上上部部留留出出一一部部分分热热水水高高度度，当当冷冷水水供供应应不不上上时时，起缓冲作用。起缓冲作用。贮水箱设计贮水箱设计-贮水箱进出水管的布置贮水箱进出水管的布置1 1、当当水水箱箱进进出出水水口口处处流流速速、温温差差过过大大时时，容容易易呵呵斥斥水水箱箱混混水水。对对于于需需求求水水箱箱水水温温分分层层的的储储热热水水箱箱，如如顶顶水水运运用用的的储储热热水水箱箱，应应降降低低管管口口流流速速。在在设设计计水水箱箱进进、出出水水口口处处水水管管的的布布置置时时，下下循循环环管管口口流流出出的的为为低低温温水水，其其在在水水箱箱内内的的开开口口方方向向应应程程度度或或向向下下；上上循循环环口口流流进进水水箱箱的的水水为为高高温温水水，其其在在水水箱箱内内的的开开口口方方向向应应程程度度或或向向上上；冷冷水水补补水水进进口口的的开开口口方方向向应程度或向下。以上措施，可以有效降低进出水管处呵斥的混水问题。应程度或向下。以上措施，可以有效降低进出水管处呵斥的混水问题。2 2、对对于于自自然然循循环环系系统统，下下循循环环口口兼兼有有下下循循环环管管的的自自动动排排气气功功能能，因因此此，其其在在水水箱箱内内的的开开口口方方向向应应程程度度，不不能能向向下下，否否那那么么将将呵呵斥斥下下循循环环管管无无法自动排气而使系统无法自动循环。法自动排气而使系统无法自动循环。3 3、对对于于落落水水运运用用的的循循环环系系统统，设设计计时时，有有意意将将上上循循环环管管口口向向下下开开口口，有有时时甚甚至至将将上上循循环环口口向向下下延延伸伸至至水水箱箱的的下下部部，有有意意使使水水箱箱混混流流，以以减减轻轻水水箱箱的的温温度度分分层层。对对于于直直流流式式定定温温放放水水系系统统，设设计计时时也也有有意意将将从从集集热热器进入水箱的热水管延伸至水箱的下部，以到达混合水箱水温的作用。器进入水箱的热水管延伸至水箱的下部，以到达混合水箱水温的作用。辅助热源选择与设计辅助热源选择与设计-辅助热源种类的选择辅助热源种类的选择 辅助热源普通应具有可靠、稳定、随时可以供应等特点1、燃气天燃气/煤气/石油液化气/沼气等 2、燃油 煤油/柴油3、电能 4、蒸汽 5、暖气 6、热泵辅助热源选择与设计辅助热源选择与设计-辅助热源功率确实定原那辅助热源功率确实定原那么么1、辅助加热系统的目的是当阴雨天或太阳能缺乏时，由辅助加热系统提供所需的热能。因此，应按能满足最不利情况下的热能供应来确定辅助加热设备的功率。2、对于太阳热水系统来说，太阳能完全不起作用的情况就是最不利的情况。因此，辅助加热设备功率确实定应根据太阳能完全不起作用时，全部靠辅助加热设备来满足用户所需的热能来计算确定。系统整体规划的原那么与方法系统整体规划的原那么与方法-规划原那么规划原那么规划设计，应从多方面综合思索，使系统紧凑合理、可靠适用、美观协调、维护方便。系统整体规划的原那么与方法系统整体规划的原那么与方法-规划方式规划方式1 前后规划 普通情况下，集热器在前面，水箱在后面，以防止水箱遮光。但当前面有较高的遮光物时，可将水箱放在前面，集热器后置，加大集热器与前面高遮挡物的间隔。 左右规划水箱可以在左边，也可以在右边，主要根据承重、管路短近等要素确定。系统整体规划的原那么与方法系统整体规划的原那么与方法-规划方式规划方式2左中右规划左中右规划 水水箱箱在在中中间间，集集热热器器围围绕绕水水箱箱前前后后左左右右陈陈列列。这这种种规规划划可可以以很很方方便便的共用一个水箱做成几个并联的自然循环系统的共用一个水箱做成几个并联的自然循环系统上下规划上下规划水箱和集热器上下放置。如水箱放在地面或低处。水箱和集热器上下放置。如水箱放在地面或低处。系统整体规划的原那么与方法系统整体规划的原那么与方法-规划选择原那么规划选择原那么规划方式的选择，主要应根据现场地形确定， 并思索以下几点。1水箱承重 在系统规划中，首先需求思索水箱的位置。由于，水箱是太阳热水系统最重的负载，因此，水箱的放置位置应思索该位置的承载才干能否能满足水箱装满水后的承重需求。2集热器摆放应尽量使集热器集中在一片位置摆放，这样便于规划，系统比较整洁、紧凑，管路间隔也比较短，。3系统各部分的间隔 系统规划应尽量使集热器距水箱的间隔、水箱距用热水点的间隔、冷水供水点距集热器和水箱的间隔相距较近，以减少管路过长呵斥的热损失，并减少安装用料，降低工程本钱。4协调性与方便性 系统整体应协调、可靠、美观，施工和维护管理应方便。 太阳集热器阵列太阳集热器阵列-太阳集热器间的衔接太阳集热器间的衔接1、并联衔接2、串联衔接3、并串联衔接太阳集热器阵列太阳集热器阵列-排与排之间的衔接排与排之间的衔接1并联衔接并联衔接 无论是平板集热器还是真空管集热器，普通情况下，集无论是平板集热器还是真空管集热器，普通情况下，集热器排与集热器排之间的衔接多采用此种衔接方式热器排与集热器排之间的衔接多采用此种衔接方式 太阳集热器阵列太阳集热器阵列-排与排之间的衔接排与排之间的衔接2串联衔接串联衔接当当集集热热器器只只需需两两排排，且且每每排排集集热热器器的的数数量量不不太太多多时，可采用此种衔接方式。时，可采用此种衔接方式。太阳集热器阵列太阳集热器阵列-排与排之间的衔接排与排之间的衔接3n串并联衔接串并联衔接n当集热器数量超越两排时，在每排集热器的数量当集热器数量超越两排时，在每排集热器的数量不太多时，为了管道衔接的方便，有时会采用此不太多时，为了管道衔接的方便，有时会采用此种衔接方式种衔接方式 太阳集热器阵列太阳集热器阵列-前后排间距前后排间距 前后排集热器之间应留有一定的间隔，以防止前排集热器影响后排集热器的采光1、当春夏秋季运用时，只需保证春分、秋分日前后排不遮挡，其它时间就不会遮挡 2、当全年运用时，只需保证冬至日此时前后排不遮挡，其它时间就不会遮挡。 普通情况下都要求在当地正午时辰，前后排不发生遮挡正午时，h= 90-( ) OB=OC=OA ctg h= OA tg ( ) 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用管材种类常用管材种类1钢管钢管无缝钢管 分为热轧管和冷拔管两种，广泛用于压力较高的管道，如高压供热系统和高层建筑的冷、热水管。以外径壁厚表示。 有缝钢管 焊接钢管通常称为有缝钢管水煤气管。壁厚不同，分为普通管和加厚管两种，普通钢管的任务压力不大于1MPa,加厚钢管的任务压力不大于1.6MPa 。以公称直径DN表示 。将有缝钢管镀锌处置后，其抗腐才干提高，内壁不易生锈，可以维护水质。镀锌钢管常用于生活饮用水管道及热水供应系统。铸铁管 耐腐蚀性强，但质脆，承压才干低。分为给水铸铁管和排水铸铁管。其规格以公称直径表示，分低压、普压、高压三种。 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用管材选择常用管材选择2新型新型管材管材 聚氯乙烯(PVC)和硬聚氯乙烯(UPVC)管材 具有良好的耐老化和耐化学腐蚀性能，可在-1560之间运用3050年。目前主要用于建筑给水、排水、落水、排污、穿线、通风等方面。 聚乙烯(PE)和高密度聚乙烯(HDPE)管材可耐多种化学介质侵蚀的管材，据有良好的挠性，可以盘卷，具有良好的耐冲击强度。主要用于保送水、可燃性气体、腐蚀性流体等。 交联聚乙烯PEX和聚丁烯PB管材 PEX和PB管材完全无毒 ，运用温度范围最宽，为-70110，可保送90左右的热水，长期运用温度为95 。PEX管材普通只需小口径管(20-63mm)，热膨胀系数较大，采用金属管件受压衔接，其配件本钱较高，衔接时问题较多。PB管材适宜制造小口径受压管，安装时可以熔焊与压接相结合，衔接结实。PEX和PB管材可作为包括饮用水和热水在内的各类流体。PEX比PB管材价钱低3050%。 无规共聚聚丙烯PP-R管材 具有耐压、保温等优点，长期运用温度为70，比较适宜温水保送。它可以采用熔接方式衔接，衔接可靠，其废料还可再利用，是名副其实的绿色建材 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用管材种类常用管材种类3新型新型管材管材铝塑复合管PAP 有两种类型，一种是采用HDPE的PAP管材，只能用于低温介质的保送；另一种是采用PEX的PAP管材，气密性好，耐压较高，耐爆破应力大，热膨胀系数小，抗静电，运用寿命长，可保送包括饮用水和热水在内的各种流体，可在95高温暖小于1MPa压力的条件下长期任务。PAP管的缺陷是管材衔接不能用热熔衔接和胶粘接，只能用公用铜制管件，废品不能回收再用 ABS管材 由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的共聚物或共混物。它是通用塑料中强度和韧性较好的一种。在-40100范围内能坚持韧性和刚度。但它的耐候性较差。系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用管材种类常用管材种类2新型新型管材管材 铜管和塑覆铜管 随着人们对饮用水卫生性能要求的愈来愈高，铜管和塑覆铜管在城市的高层、超高层以及中高档商品房中大量运用。塑覆铜管普通是用含铜量99.9%的无缝T2紫铜管为基体，外壁覆上具有特殊外型的聚乙烯为主体及其它多种添加剂的保温层，经物理和化学反响相结合而成的的新一代供水管材，特别适宜用做热水管。 薄壁不锈钢管和不锈钢保温管 薄壁不锈钢管是厚度为0.71.2mm的不锈钢板制成的1550mm的给水管，经过管壁薄壁化，可大大降低管材的本钱。不锈钢管强度高，耐压、耐高温，运用寿命长，适用范围广，可广泛用于建筑的冷、热水供水系统 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用管材选择常用管材选择GBJ15-881997版对管材的选用作了如下规定：1、对于洗浴热水供应系统，热水管管径小于及等于150mm时，应采用镀锌钢管和相应的配件；宾馆、高级住宅、别墅等建筑，宜采用铜管、聚丁烯管或铝塑复合管。2、对于饮用水管，应采用铜管、不锈钢管、铝塑复合管、聚丁烯管，配件应采用与管材一样的资料。 3、对于给水系统，生活给水管径小于150mm时，应采用镀锌钢管或给水塑料管；管径大于150mm时，可采用给水铸铁管；生活给水管埋地敷设，管径等于或大于75 mm时，宜采用给水铸铁管；消费和消火栓系统消防给水管普通采用非镀锌钢管或给水铸铁管，自动喷水灭火系统消防给水管应采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管；根据水质要求和建筑运用要求等要素生活给水管可采用铜管、聚丁烯管、铝塑复合管、涂塑钢管、或钢塑复合管等管材。 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用阀门种类常用阀门种类11闸板阀门闸板阀门 无无方方向向性性，比比较较严严密密，安安装装长长度度较较短短，由由于于闸闸板板阀阀的的进进出出口口和和阀阀底底在在同同不不断断线线位位置置，故故介介质质流流动动的的部部分分阻阻力力很很小小，异异物物也也不不易易被被阻阻塞塞，因因此此其其常常用用作作排排污污和和管管道道系系统统或或水水箱箱底底部部的的泄泄水水阀阀。闸闸板板阀阀门门常常用用于于作作全全开开全全闭闭的的位位置置，不不能能用用于于蒸蒸汽汽管管道道上上，不不宜宜用用它它作作调调理理流流量量，假假设设闸闸板板阀阀门门长长期期处处于于半半开开半半关关的的形形状状下下任任务务，闸闸板板的的密密封封面面会会因因受受介介质质冲冲刷刷而而不不能能密密封严密。封严密。(2)截止阀和节流阀截止阀和节流阀 截截止止阀阀阀阀芯芯的的端端部部是是平平的的，节节流流阀阀阀阀芯芯是是锥锥形形的的，安安装装时时应应留留意意介介质质的的流流向向应应该该是是下下进进上上出出。截截止止阀阀流流体体阻阻力力大大，调调压压作作用用明明显显，但但不不宜宜用用在在保保送送粘粘性性介介质质的的管管道道上上。带带橡橡胶胶密密封封的的截截止止阀阀广广泛泛用用于于冷冷水水管管道道，铜铜阀阀芯密封的截止阀广泛用于热水和蒸汽管道上。芯密封的截止阀广泛用于热水和蒸汽管道上。 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用阀门种类常用阀门种类23球阀及旋塞球阀及旋塞 球球阀阀和和旋旋塞塞是是靠靠阀阀体体内内可可以以旋旋转转的的封封锁锁件件来来翻翻开开和和封封锁锁阀阀门门。当当塞塞子子中中心心的的通通孔孔与与管管路路的的进进出出方方向向一一致致时时，阀阀门门全全开开，垂垂直直时时阀阀门门全全关关。球球阀阀和和旋旋塞塞启启闭闭迅迅速速，流流动动阻阻力力小小，流流量量大大，操操作作简简单单快快捷捷。但但它它密密封封面面易易磨损，适宜低温低压和粘度较大的介质管道和要求快开快关的的部位。磨损，适宜低温低压和粘度较大的介质管道和要求快开快关的的部位。4蝶阀蝶阀 蝶蝶阀阀可可以以围围绕绕阀阀座座内内的的一一个个固固定定轴轴旋旋转转90，以以实实现现蝶蝶阀阀的的开开启启和和封封锁锁。经经过过改改动动蝶蝶阀阀的的旋旋转转角角度度，可可以以分分级级控控制制流流量量。蝶蝶阀阀启启闭闭迅迅速速、方方便便，但因其密封资料是橡胶，因此多用于压力和温度较低的管道上。但因其密封资料是橡胶，因此多用于压力和温度较低的管道上。 5逆止阀止回阀逆止阀止回阀 逆逆止止阀阀可可使使液液体体介介质质只只能能向向一一个个方方向向流流动动，阻阻止止其其逆逆向向流流动动。逆逆止止阀阀有有方向性，安装时应特别留意方向性，安装时应特别留意6浮球阀浮球阀 浮球阀可以自动控制水箱中的水位。浮球阀可以自动控制水箱中的水位。 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用阀门种类常用阀门种类37减压阀减压阀减减压压阀阀的的作作用用是是降降低低管管路路介介质质的的压压力力， 使使经经过过减减压压阀阀流流出出的的介介质质的的压压力力符符合设计要求。合设计要求。 8平安阀泄压阀平安阀泄压阀平平安安阀阀的的作作用用是是自自动动泄泄除除管管道道或或设设备备中中的的过过高高的的压压力力，当当压压力力恢恢复复正正常常后后，自动封锁。自动封锁。 (9)自动排气阀自动排气阀自动排气阀的作用是自动排出管路或设备内的空气，使系统正常任务。自动排气阀的作用是自动排出管路或设备内的空气，使系统正常任务。(10)电磁阀和电动阀电磁阀和电动阀电电磁磁阀阀和和电电动动阀阀的的作作用用是是根根据据控控制制元元件件给给出出的的通通断断电电信信号号，自自动动开开启启或或封封锁阀门，锁阀门， 从而起到自动控制的作用。从而起到自动控制的作用。 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用阀门选择常用阀门选择1根据介质特性、任务压力和温度，选择阀体资料。阀体资料有灰铸铁、铸钢、铸铜、不锈钢等。2根据阀体资料、介质的任务压力和温度确定阀门的公称压力级别。低压阀门的运用压力PN1.6MPa，中压阀们的运用压力1.6MPaPN6.4MPa，高压阀门的运用压力10MPaPN100MPa，超高压阀门的运用压力PN100MPa。 3根据公称压力、介质特性和温度，选择密封面资料。使其最高运用温度不低于介质任务温度。4根据管道的管径计算值，确定阀门的公称直径。普通情况下，阀门的公称直径和管道的公称直径一样。(5)根据阀门的用途和要求，选择阀门的驱动方式。阀门的驱动方式有手动、电动、气动、液动、机械传动等。(6)根据管道的衔接方式和阀体公称通径大小，选择阀门的衔接方式。普通小管径的阀门采用螺纹衔接，大管径的阀门采用法兰衔接。7根据阀门的公称压力、公称直径、介质特性和任务温度选择阀门类别、构造方式和型号。系统管路选择与设计系统管路选择与设计-常用水泵选择常用水泵选择1泵的泵的种类种类根据泵的任务原理，通常将泵分为以下三类。1、叶片式泵：叶片式泵是由装在主轴上的叶轮产生旋转作用，对流体做功，使流体能量添加。根据流体的流动情况， 又分为离心式、轴流式、混流式等。2、容积式泵：容积式泵是靠机械运转时，内部的任务容积不断产生变化，对流体产生挤压，使流体获得能量。如活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵等。3、其它类型的泵： 它是经过流体的相互紊动混合来传送能量，使流体能量添加。如射流泵、空气抽水机、漩涡泵、真空泵、水锤泵等。 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-水泵的任务参数水泵的任务参数11、流量：流量是泵的重要参数之一，假设流量发生变化，其他参数如扬程、功率、效率也将相应的跟着变化。泵标牌上的流量，通常是指额定流量，泵的尺寸和外形是根据这一特定的流量设计的，因此又称为设计流量。普通泵在这个流量下任务，效率最高，如偏离这个流量，效率就会下降，偏离愈多，效率下降愈多。2、扬程： 泵的扬程是指泵能扬水的高度。泵标牌上的扬程， 普通是指经过额定流量时的扬程，所以又称额定扬程。扬程的单位普通为m。3、转速：泵的转速是指泵轴单位时间旋转的次数，单位普通为r/min。泵标牌上的转速，称之为额定转速，标牌上所标的扬程、功率等参数都是在泵的额定转速下运转，在额定流量下的参数。当转速发生变化后，这些参数都随之变化。普通情况下，泵的转速是不会变化的。系统管路选择与设计系统管路选择与设计-水泵的任务参数水泵的任务参数24、功率 泵的功率包括有效功率、轴功率和配套功率三种。有效功率是单位时间内，流过泵的流体从泵那里得到的能量。它可以用泵的流量和扬程进展计算，计算公式见5-。轴功率是指原动机保送给泵的功率，配套功率是指泵应选配的原动机的功率值。配套功率普通是轴功率的1.051.13倍。5、效率 水泵的效率是指泵的有效功率与轴功率的比值。它是水泵比较重要的技术经济目的，名牌上所标的效率是指这台水泵在额定转速下运转时可以到达的最高效率。6、比转数 比转数又称比速，泵的比转数愈高，其流量就愈大，扬程愈小；反之，比转数愈低，其流量就愈小，扬程愈大。不同类型的泵，其比转数差别很大，离心泵的比转数普通在30300之间；混流泵的比转数普通在300600之间；轴流泵的比转数普通在5001400之间，某些低扬程的轴流泵的比转数可达1800左右。系统管路选择与设计系统管路选择与设计-水泵的选型水泵的选型(1) 选择泵时，主要看其扬程和流量能否符合实践需求。1流量确实定太阳热水系统循环泵的流量的计算方法如下：Q = qA 式中：q 系统设计流量M3/s；普通取(3672)L/h A 太阳热水系统采光面积，M2太阳热水系统其它用途的泵的流量应根据其用途确定泵的流量。 2扬程确实定太阳热水系统循环泵的扬程的计算方法如下：H = (1.11.2)(Hs+Hx) 式中：Hs 太阳热水系统提升液体介质水的高度，mH2O；Hx 太阳热水系统总流动阻力沿程阻力和部分阻力之和，mH2O。从上式可知：太阳热水系统循环水泵的扬程取决于两个要素， 一个是水泵提升水的高度，另一个是系统循环回路的流动阻力。 系统管路选择与设计系统管路选择与设计-水泵的选型水泵的选型(2)关于提升液体的高度关于提升液体的高度水泵提升水的高度等于太阳热水系统太阳集热器水位水泵提升水的高度等于太阳热水系统太阳集热器水位与水箱水位的高度与水箱水位的高度1、对于闭式循环回路，、对于闭式循环回路，Hs=0。2、对于开式循环回路，当水箱与集热器同在一个程度、对于开式循环回路，当水箱与集热器同在一个程度面上，且最高水位一样时，面上，且最高水位一样时，Hs=0；当水箱与集热器；当水箱与集热器不在一个程度面上，或虽在一个程度面上，但最高不在一个程度面上，或虽在一个程度面上，但最高水位不一样时，水位不一样时，Hs等于二者最高水位的高度差。等于二者最高水位的高度差。系统管路选择与设计系统管路选择与设计-水泵的选型水泵的选型(3)关于系统循环阻力关于系统循环阻力1 1、系统循环回路的流动阻力的计算可以分别计算沿程阻力和、系统循环回路的流动阻力的计算可以分别计算沿程阻力和部分阻力，然后相加；部分阻力，然后相加；2 2、也可以按沿程阻力值估算部分阻力值、也可以按沿程阻力值估算部分阻力值3 3、留意：、留意： a) a) 当集热器并联衔接时，系统由多个回路，计算流动阻当集热器并联衔接时，系统由多个回路，计算流动阻力时，应选择阻力最大的回路计算。力时，应选择阻力最大的回路计算。 b b集热器串联衔接时，集热器的阻力较大，应单独计算。集热器串联衔接时，集热器的阻力较大，应单独计算。 c c集热器阻力的计算应根据厂家提供的集热器的流体压降集热器阻力的计算应根据厂家提供的集热器的流体压降数值计算。数值计算。根据阅历，系统循环回路的流动阻力普通在根据阅历，系统循环回路的流动阻力普通在2 25 mH2O5 mH2O。电气控制系统设计电气控制系统设计-设计原那么设计原那么1最大限制的实现太阳热水系统对电气控制系统的要求最大限制的实现太阳热水系统对电气控制系统的要求应应弄弄清清楚楚系系统统电电气气控控制制的的要要求求，控控制制元元件件之之间间的的关关系系，从从操操作作和和平平安安角角度度思思索索应应配配置的指示和控制内容。置的指示和控制内容。2在满足消费工艺要求的前提下，力求使控制线路简单、经济在满足消费工艺要求的前提下，力求使控制线路简单、经济a)尽量选用规范电器元件，选用一样的电器元件，减少电器元件的数量尽量选用规范电器元件，选用一样的电器元件，减少电器元件的数量b)选用经过实际考验的控制元件；减少不用要的触点，简化电气线路；选用经过实际考验的控制元件；减少不用要的触点，简化电气线路；c)尽量缩短衔接导线的长度；尽量缩短衔接导线的长度；d)在任务形状，除必要的电器元件必需通电外，其他的尽量不通电。在任务形状，除必要的电器元件必需通电外，其他的尽量不通电。3保证电气控制线路的可靠性保证电气控制线路的可靠性包括正确衔接触点，正确衔接电器的线圈，防止出现寄生电路等。包括正确衔接触点，正确衔接电器的线圈，防止出现寄生电路等。4保证电气控制线路的平安性保证电气控制线路的平安性应应具具有有完完善善的的维维护护环环节节，防防止止发发惹惹事事故故。如如：短短路路维维护护、过过电电流流维维护护、过过载载维维护护、漏电维护等。漏电维护等。5力求操作、维护、检修方便力求操作、维护、检修方便 设设置置电电气气隔隔离离，防防止止带带电电检检修修；设设置置手手动动、自自动动转转换换开开关关，以以备备急急用用；设设置置紧紧急急情况下，人工停顿按钮等。情况下，人工停顿按钮等。 电气控制系统设计电气控制系统设计-常用控制元件常用控制元件1太阳热水系统常用的控制元件主要有以下几种。1温度控制仪温度控制仪是太阳热水系统最常用的控制仪表。利用温度控制仪可以很方便的实现太阳热水系统的各种温度控制，如单点定温控制，区间温度控制等，2温差控制仪利用温差控制仪可以实现水箱水温暖太阳集热器水温的温差控制。当太阳集热器水温高于水箱水温时，温差控制仪可自动给出通电或断开信号；当太阳集热器水温不高于水箱水温时，温差控制仪可自动给出断开或通电信号。3光控仪当太阳光到达一定辐射强度后，光控仪可自动给出通电或断开信号；当太阳光强度缺乏时，光控仪可自动给出断开或通电信号。 电气控制系统设计电气控制系统设计-常用控制元件常用控制元件24水位仪水位仪可显示和控制储热水箱水位。可显示和控制储热水箱水位。5定时器定时器可设定某一时间区间或假设干时间区间的通电、断电信号。可设定某一时间区间或假设干时间区间的通电、断电信号。 (6)模拟电路模拟电路可可按按预预先先编编制制好好的的程程序序，实实现现水水温温、水水位位、时时间间、压压力力、流流量量等等多多种种控控制制功能。功能。7可编程控制器可编程控制器PLC可可根根据据太太阳阳热热水水系系统统的的需需求求，设设计计控控制制程程序序，实实现现水水温温、水水位位、时时间间、压压力力、流流量量等等多多种种控控制制功功能能和和显显示示、储储存存、计计算算等等功功能能。并并可可与与线线相相连连，实现太阳热水系统的远程监视和控制。实现太阳热水系统的远程监视和控制。 系统防冻设计-防冻设计的目的对于太阳热水系统，为了减少热能散失，太阳集热器和系统管路都有保温措施。这些保温措施可以显著地减少热能散失，同时也可延缓系统结冰，但这些保温措施，不能确保系统不结冰。因此，太阳热水系统必需思索防冻问题。系统防冻包括太阳集热器防冻和管路防冻。对于平板集热器，假设冬季在结冰地域运用，就必需思索防冻问题；对于真空管集热器，当在低于-20的环境下运用时，也需求思索防冻问题；对于管路系统，当在低于0的环境下运用时，也需求思索防冻问题。 系统防冻设计-防冻方法11循环防冻循环防冻延延续续循循环环：在在冬冬季季结结冰冰的的季季节节，使使循循环环水水泵泵延延续续不不停停的的循循环环，以以防防止止结结冰。这种方法的缺陷是既浪费电能，又添加水泵的磨损。冰。这种方法的缺陷是既浪费电能，又添加水泵的磨损。间间歇歇循循环环：在在冬冬季季结结冰冰的的季季节节，经经过过定定时时器器，使使循循环环水水泵泵间间歇歇循循环环，即即循循环环一一定定时时间间，停停顿顿一一定定时时间间，以以防防止止结结冰冰。这这种种方方法法处处理理了了延延续续循循环环防冻的缺陷，但假设停顿循环的时间过长，有能够呵斥结冰。防冻的缺陷，但假设停顿循环的时间过长，有能够呵斥结冰。 定定温温循循环环：定定温温循循环环有有两两种种控控制制方方法法。一一种种是是由由温温控控仪仪根根据据环环境境温温度度来来自自动动控控制制水水泵泵，当当环环境境温温度度低低于于某某一一温温度度值值时时，温温控控仪仪使使循循环环水水泵泵启启动动；当当环环境境温温度度高高于于某某一一温温度度值值时时，温温控控仪仪使使循循环环水水泵泵停停顿顿。另另一一种种方方法法是是由由温温控控仪仪根根据据太太阳阳热热水水系系统统管管路路内内水水的的温温度度来来自自动动控控制制水水泵泵，当当管管路路水水温温低低于于某某一一温温度度值值时时普普通通为为2，温温控控仪仪使使循循环环水水泵泵启启动动；当当管管路路水水温温高高于于某某一一温温度度值值时时普普通通为为6，温温控控仪仪使使循循环环水水泵泵停停顿顿。显显然然定定温温循循环环防防冻冻的的方方法法比比较较科科学学。两两种种定定温温循循环环防防冻冻的的方方法法相相比比，前前一一种种方方法法可可靠靠，但但存存在在浪浪费费；后后一一种种方方法法合合理理，但但应应留留意意温温控控仪仪感感温温探探头头的的位置一定要放置在最容易结冰的位置。位置一定要放置在最容易结冰的位置。 系统防冻设计-防冻方法22伴热带防冻伴热带防冻伴伴热热带带防防冻冻就就是是经经过过在在太太阳阳热热水水系系统统的的管管路路上上加加装装电电加加热热带带的的方方式式，从从而而到到达防止管路结冰的目的。电伴热带也有几种控制方式。达防止管路结冰的目的。电伴热带也有几种控制方式。温温控控伴伴热热防防冻冻：经经过过温温度度控控制制仪仪来来自自动动控控制制电电加加热热带带通通电电与与断断电电的的方方式式，来来到到达达防防止止管管路路结结冰冰的的目目的的。当当温温度度低低于于某某一一温温度度值值时时，温温控控仪仪使使电电加加热热带带通通电电；当当温温度度高高于于某某一一温温度度值值时时，温温控控仪仪使使电电加加热热带带断断电电。监监测测的的温度可以是环境温度，也可以是管路的水温。温度可以是环境温度，也可以是管路的水温。自自限限温温伴伴热热防防冻冻：伴伴热热带带本本身身的的发发热热电电阻阻水水温温度度变变化化而而变变化化。当当温温度度升升高高时时，发发热热电电阻阻增增大大，经经过过伴伴热热带带的的电电流流减减小小；当当温温度度到到达达某某一一数数值值时时普普通通为为6085，发发热热电电阻阻很很大大，几几乎乎使使伴伴热热带带不不导导电电；当当温温度度下下降降后，发热电阻又逐渐变小。由此可见，自限温伴热带具有温度自调功能。后，发热电阻又逐渐变小。由此可见，自限温伴热带具有温度自调功能。 系统防冻设计-防冻方法33排空防冻排空防冻排排空空防防冻冻就就是是经经过过排排空空太太阳阳热热水水系系统统管管路路和和集集热热器器中中的的水水，来到达防止管路结冰的目的。排空防冻有两种方式。来到达防止管路结冰的目的。排空防冻有两种方式。防防冻冻排排空空阀阀防防冻冻：在在太太阳阳热热水水系系统统管管路路的的最最低低处处安安装装一一防防冻冻排排空空阀阀，当当环环境境温温度度到到达达能能够够使使管管路路中中的的水水结结冰冰时时，防防冻冻排排空空阀阀自自动动翻翻开开，使使太太阳阳热热水水系系统统中中的的水水从从防防冻冻排排空空阀阀排出。从而到达防止结冰的目的。排出。从而到达防止结冰的目的。回回流流排排空空防防冻冻：使使太太阳阳热热水水系系统统的的水水箱箱低低于于管管路路和和太太阳阳集集热热器器，当当循循环环水水泵泵停停顿顿循循环环后后，太太阳阳集集热热器器和和管管路路中中的的水水自自动动回回流流到到水水箱箱中中，使使太太阳阳集集热热器器和和管管路路排排空空，从从而而到到达达防止结冰的目的。防止结冰的目的。 系统防冻设计-防冻方法44防冻液防冻防冻液防冻 对对于于双双回回路路太太阳阳热热水水系系统统，一一次次回回路路的的循循环环采采用用防防冻冻液液作作为为循循环环介介质质，从从而而到到达达防防冻冻的的目目的的。防防冻冻液液防防冻冻还还具具有有不不结结垢垢的的优优点点。目目前前运运用用的的防防冻冻液液多多为为乙乙二二醇醇、水水和和缓缓蚀蚀剂剂组组成的混合溶液。成的混合溶液。 系统防冻设计-防冻方法选择1、循环防冻是一种被动防冻的方案，具有投资小的优点。缺陷是一旦停电，将呵斥结冰冻坏的危险，且在高寒地域运用，即使循环，也仍有能够结冰。尤其是对于散热很大的平板集热器，有能够冻坏吸热板芯。因此，循环防冻普通用于真空管太阳热水系统的防冻。2、伴热带防冻也是一种被动防冻的方案，可以在高寒地域运用。但伴热带只能处理管路的防冻问题，不能处理太阳集热器的防冻问题。因此也能用于集热器抗冻的真空管太阳热水系统。3、排空防冻是一种自动防冻的方案，防冻比较可靠，尤其是回流排空防冻。因此，多用于平板集热器系统的冬季防冻。对于全玻璃真空管集热器系统，普通不宜采用排空防冻的方案，由于，排空后再次上水，有能够呵斥全玻璃真空管炸管。另外，选用排空防冻时，最好加大系统管路和集热器的坡度，以利于水回流通畅。 4、防冻液防冻液是一种自动防冻的方案，具有可靠防冻的优点，顺应各种类型的集热器。但需定期检查一次回路中的防冻液，且双回路循环系统使太阳热水系统工程本钱添加，效率有所降低。因此防冻液防冻普通用于双回路分体太阳热水系统。 漏电维护设计在太阳热水系统中，普通采取接地和漏电开关双重维护措施。1接地维护的范围将用电设备上与带电体相绝缘的金属外壳做接地衔接称为接地维护。以下设备，除另有规定外，普通均应做接地处置。 水泵、电磁阀、电动阀等用电设备。 电控箱等电控设备。 电缆金属的外皮及电缆接线盒。 电力线路的金属维护管、敷线的钢索、各种金属接线盒等。 接近带电电器的金属支架、护栏等。 其它有能够呵斥带电的金属构件。2漏电开关维护太阳热水系统应单独设立电气控制柜，电气控制柜应安装漏电维护开关，以确保系统漏电时，能自动切断电源，防止触电事故发生。 系统防腐蚀措施-金属腐蚀的种类 金属腐蚀是指金属资料或金属制品在周围环境介质的作用下，逐渐产生的损坏或蜕变景象。金属腐蚀是一个非常复杂的过程，首先，环境介质的组成成分、浓度、压力、温度、Ph值等千差万别；其次，金属资料的化学成分、组织构造、外表形状等也是各种各样；另外，由于受力形状不同，也能够对腐蚀呵斥很大的影响，有时甚至是决议性的影响。因此，存在各种不同的腐蚀分类方法。腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类 化学腐蚀是因金属外表与介质发生化学作用而引起的，它的特点是在作用进展中没有电流产生。化学腐蚀又分为气体腐蚀和在非电解质中的腐蚀。 系统防腐蚀措施-金属腐蚀的种类2电化学腐蚀在进展的过程中有电流产生。按照所接触环境的不同，可以把电化学腐蚀分为如下几类：1、大气腐蚀：腐蚀在潮湿的气体中进展，大气的相对湿度对大气腐蚀影响很大，在一定温度下，当大气的相对湿度坚持在某一值以下时，大气腐蚀很细微，当大气的相对湿度添加到某一值时，大气腐蚀速率开场忽然升高。这一数值，称为临界湿度。对于钢铁、铜、镍、锌等金属，临界湿度普通在50-70%之间。大气中的灰尘，对金属的大气腐蚀也有很大影响，灰尘落在金属外表，由于灰尘具有毛细管凝聚作用，在有灰尘的地方，特别容易结露，从而容易使金属遭到腐蚀。另外，大气中的气体，如CO2、SO2、H2S、NO2、NH3、CI2等，对不同的金属也会呵斥腐蚀，特别是SO2，可被氧化变成SO3，然后与水作用成为H2SO4，对不耐稀硫酸的铁、锌、镉等金属构件，腐蚀非常严重。系统防腐蚀措施-金属腐蚀的种类32、土壤腐蚀： 埋设在地下的金属构件如管道、电缆等会遭到土壤腐蚀。土壤的电阻率、土壤中的含氧量、土壤的PH值、土壤中的细菌、埋在地下的导电体因绝缘不良而泄失出来的电流等，都会对金属构成土壤腐蚀。3、在电解质溶液中的腐蚀：在淡水和海水中的金属构件会呵斥淡水或海水腐蚀。 4、在熔融盐中的腐蚀： 例如在热处置车间，熔盐加热炉中的盐炉电极与所处置的金属发生的腐蚀。 系统防腐蚀措施-金属腐蚀的种类4 根据腐蚀破坏的方式，还可以把腐蚀分为均匀腐蚀和部分腐蚀两大类。均根据腐蚀破坏的方式，还可以把腐蚀分为均匀腐蚀和部分腐蚀两大类。均匀腐蚀是指腐蚀作用均匀地发生在金属外表上；部分腐蚀是指腐蚀作用仅局限匀腐蚀是指腐蚀作用均匀地发生在金属外表上；部分腐蚀是指腐蚀作用仅局限在一定的区域。在普通情况下，在一定的区域。在普通情况下， 部分腐蚀比均匀腐蚀的危害性要大得多。部分腐蚀比均匀腐蚀的危害性要大得多。 部分腐蚀又可分为部分腐蚀又可分为 ： 点腐蚀：点腐蚀： 又叫小孔腐蚀或孔蚀。是一种腐蚀集中于金属外表得很小范围内，并深化又叫小孔腐蚀或孔蚀。是一种腐蚀集中于金属外表得很小范围内，并深化到金属内部的蚀孔状腐蚀形状。金属浸泡在溶液中或与潮湿环境接触，经常发到金属内部的蚀孔状腐蚀形状。金属浸泡在溶液中或与潮湿环境接触，经常发生点腐蚀；金属暴露在大气中，假设金属外表凝结有水地或水膜，也能够发生生点腐蚀；金属暴露在大气中，假设金属外表凝结有水地或水膜，也能够发生电腐蚀；保送水、油、气的钢管，埋在土壤中就经常出现点腐蚀；不锈钢放在电腐蚀；保送水、油、气的钢管，埋在土壤中就经常出现点腐蚀；不锈钢放在含氯离子的介质中，运用时容易发生点腐蚀；铝和铝合金在某些介质中也会出含氯离子的介质中，运用时容易发生点腐蚀；铝和铝合金在某些介质中也会出现点腐蚀。点腐蚀是一种破坏性和隐患较大的腐蚀形状之一。现点腐蚀。点腐蚀是一种破坏性和隐患较大的腐蚀形状之一。 系统防腐蚀措施-金属腐蚀的种类5缝隙腐蚀：缝隙腐蚀是因金属与金属、金属与非金属的外表间存在缝隙，并有介质存在时发生的部分腐蚀形状。呵斥缝隙腐蚀的条件有：金属构造的铆接、焊接、螺纹衔接等；金属与非金属的衔接，如金属与塑料、橡胶、木材、石棉等。晶间腐蚀：晶间腐蚀是指金属晶粒沿着金属晶粒的边境或它的近旁发生的腐蚀景象。这种腐蚀能使晶粒间的结合力大大减弱，资料强度显著降低。不锈钢在焊接时，由于受热影响，在焊缝附近很容易发生晶间腐蚀。不锈钢、铝合金、镁和金、镍基合金都存在晶间腐蚀问题。电偶腐蚀：电偶腐蚀又称接触腐蚀或异金属腐蚀。当两种金属或合金相接触，可以发如今溶液中电位较负的金属腐蚀速度加大，而电位较正的金属遭到维护，这种景象就是电偶腐蚀。在工程技术中，采用不同的金属组合是不可防止的，所以电偶腐蚀也是一种常见的腐蚀方式。系统防腐蚀措施-金属防腐蚀方法1 1正确选取金属资料，合理设计金属构造正确选取金属资料，合理设计金属构造1 1、该该当当根根据据它它周周围围介介质质的的性性质质来来正正确确选选择择适适当当的的资资料料。大大多多数数金金属属资资料料在在某种介质中的耐腐蚀性能，在普通的腐蚀手册中都能查到。某种介质中的耐腐蚀性能，在普通的腐蚀手册中都能查到。2 2、该该当当防防止止具具有有电电势势差差别别很很大大的的金金属属资资料料相相互互接接触触，以以免免产产生生电电偶偶腐腐蚀蚀。例例如如：铝铝合合金金不不该该当当和和铜铜、镍镍、钢钢铁铁等等电电势势较较高高的的金金属属相相接接触触；不不运运用用铝铝铆铆钉钉来来铆铆接接铜铜板板。当当必必需需把把不不同同的的金金属属装装配配在在一一同同时时，应应该该用用不不导导电电的的资资料料把把它它们们隔隔离离起起来来。例例如如：当当必必需需把把铜铜管管衔衔接接到到铁铁板板上上时时，可可以以在在铁铁板板和和铜铜管管之之间间加加上上一一段段橡橡胶胶、塑塑料料或或陶陶瓷瓷的的管管子子，以以免免铁铁和和铜铜直直接接接接触引起腐蚀。触引起腐蚀。3 3、阳阳极极和和阴阴极极的的面面积积相相对对大大小小对对腐腐蚀蚀速速率率有有很很大大的的影影响响，假假设设两两种种不不同同电电势势的的金金属属必必需需接接触触，应应尽尽能能够够不不要要把把作作为为阴阴极极部部分分的的面面积积弄弄得得过过大大而而把把阳阳极极部部分分的的面面积积弄弄得得过过小小，由由于于这这样样会会使使阳阳极极的的电电流流密密度度过过大大，从从而而加加速阳极金属的腐蚀。速阳极金属的腐蚀。 4 4、应应尽尽量量防防止止出出现现容容易易呵呵斥斥液液体体积积存存的的死死角角。例例如如：应应将将排排水水管管设设计计在在最最低低处处，容容器器的的壁壁与与底底部部设设计计成成园园角角过过渡渡等等，以以防防止止放放空空时时，由由剩剩余余液液体留在容器底部，同时也便于用水清洗。体留在容器底部，同时也便于用水清洗。 系统防腐蚀措施-金属防腐蚀方法2 2运用缓蚀剂，消除或减少介质中的有害成分运用缓蚀剂，消除或减少介质中的有害成分可可以以经经过过两两种种方方法法来来消消除除会会减减少少介介质质中中的的有有害害成成分分，一一种种是是去去掉掉介介质质中中的的有有害害成成分分，改改动动介介质质的的性性质质。锅锅炉炉用用水水的的除除氧氧，从从锅锅炉炉给给水水中中排排除除所所溶溶解解的的氧氧气气，是是防防止止锅锅炉炉腐腐蚀蚀的的最最有有效效的的方方法法。锅锅炉炉除除氧氧可可采采用用加加热热的的方方法法，在在常常压压下下，将将水水加加热热至至沸沸腾腾，可可去去除除水水中中所所溶溶解解的的大大部部分分氧氧气气；也也可可采采用用化化学学除除氧氧法法，例例如如在在水水中中参参与与亚亚硫硫酸酸钠钠，使使其其与与水水中中的的氧氧气气发发生生化化学学反反响响，从从而而消消除除溶溶解解于于水水中中的的氧氧气气。近近年年来来，常常采采用用联联胺胺N2H4N2H4作作为为除除氧氧药药剂剂，在在锅锅炉炉任任务务的的条条件件下下，N2H4N2H4与与氧氧气气发发生生反反响响，生生成成水水和和氮氮气气，从而到达除氧的目的从而到达除氧的目的 另另一一种种是是参参与与能能减减缓缓腐腐蚀蚀速速率率的的缓缓蚀蚀剂剂。能能使使金金属属的的腐腐蚀蚀速速率率大大大大降降低低。常常用用的的缓缓蚀蚀剂剂主主要要有有阳阳极极缓缓蚀蚀剂剂、阴阴极极缓缓蚀蚀剂剂、有有机机缓缓蚀蚀剂剂、挥挥发发性性缓缓蚀剂、油溶性缓蚀剂等蚀剂、油溶性缓蚀剂等 3)3)采用电化学维护法采用电化学维护法阴阴极极维维护护可可以以经经过过两两种种方方法法来来实实现现，一一种种方方法法是是利利用用外外加加电电流流，使使被被维维护护的的金金属属构构造造整整个个外外表表变变成成阴阴极极，这这种种方方法法叫叫做做外外加加电电流流的的阴阴极极维维护护；另另一一种种方方法法是是在在要要维维护护的的金金属属设设备备上上衔衔接接一一种种电电势势更更负负的的金金属属或或合合金金，这这种方法叫做牺牲阳极的阴极维护法，种方法叫做牺牲阳极的阴极维护法， 又叫维护器维护。又叫维护器维护。 a)a)外外加加电电流流法法所所用用的的辅辅助助阳阳极极，主主要要是是为为了了使使外外加加电电流流经经过过它它保保送送到到被被维维护护的的金金属属体体上上进进展展阴阴极极极极化化，常常用用的的资资料料有有废废钢钢、石石墨墨、高高硅硅铁铁、磁磁性性氧化铁、铅银合金、镀铂的钛等。氧化铁、铅银合金、镀铂的钛等。 b) b) 牺牺牲牲阳阳极极法法是是利利用用阳阳极极与与被被维维护护的的金金属属之之间间的的电电势势差差所所产产生生的的电电流流来来到到达达维维护护的的目目的的。常常用用的的资资料料有有AlAl、MgMg、ZnZn及及其其合合金金。例例如如：阳阳极极镁镁棒棒被广泛地运用于太阳能和电热水器储热水箱的防腐。被广泛地运用于太阳能和电热水器储热水箱的防腐。 系统防腐蚀措施-金属防腐蚀方法(4)(4)用覆盖层维护用覆盖层维护在在金金属属外外表表覆覆盖盖一一层层维维护护层层，是是防防止止金金属属腐腐蚀蚀最最普普遍遍而而重重要要的的方方法法。覆覆盖盖层的作用是使金属外表与外界介质隔分开来，以阻止金属外表的腐蚀。层的作用是使金属外表与外界介质隔分开来，以阻止金属外表的腐蚀。常用的覆盖层有以下四类：常用的覆盖层有以下四类：金属覆盖层金属覆盖层如：镀锌管如：镀锌管/ /镀铝锌板镀铝锌板非金属覆盖层非金属覆盖层如：油漆如：油漆/ /搪瓷搪瓷/ /喷塑喷塑用化学和电化学方法生成的覆盖层；用化学和电化学方法生成的覆盖层；如：磷化如：磷化暂时性覆盖层暂时性覆盖层如涂机油、凡士林、如涂机油、凡士林、 石蜡等石蜡等系统平安措施1、防雷电2、防风雪3、防渗漏4、防过热劳动部职业规范分级初级：能独立完成常规任务初级：能独立完成常规任务中中级级：能能熟熟练练完完成成常常规规任任务务，并并能能完完成成部部分分较较复复杂的杂的 任务任务高高级级：能能完完成成复复杂杂的的任任务务，能能完完成成部部分分非非常常规规的的任务任务技技师师：能能完完成成复复杂杂、非非常常规规的的任任务务，独独立立处处理理技技术难术难 题，有培训、管理才干题，有培训、管理才干高高级级技技师师：能能完完本本钱钱职职业业各各领领域域复复杂杂的的、非非常常规规的任务，有技术革新、培训、管理才干的任务，有技术革新、培训、管理才干 太阳能利用工分级规范初级：能独立完成常规家用太阳能热水器安装，会维修常见缺点。初级：能独立完成常规家用太阳能热水器安装，会维修常见缺点。中中级级：能能熟熟练练安安装装各各种种家家用用太太阳阳能能热热水水器器强强调调懂懂电电辅辅助助加加热热的的安安装装，能能安安装小型自然循环太阳能系统。装小型自然循环太阳能系统。高级：能安装中、小型太阳能系统，掌握电焊、管工、电工技艺。高级：能安装中、小型太阳能系统，掌握电焊、管工、电工技艺。技技师师：能能安安装装大大、中中型型太太阳阳能能系系统统，掌掌握握电电辅辅助助加加热热等等关关键键技技术术，会会设设计计中中、小型工程。小型工程。高高级级技技师师：能能安安装装大大型型太太阳阳能能系系统统，掌掌握握电电加加热热、常常压压燃燃油油气气锅锅炉炉等等辅辅助助加热技术，掌握二次回路间接换热技术，会设计大、中型太阳能热水系统。加热技术，掌握二次回路间接换热技术，会设计大、中型太阳能热水系统。 谢谢各位！