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太阳能集热工程安装知识

2008-05-13 16:39
龙凰
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   一、太阳能热水工程的一般形式和优缺点:

   1、分体式强制循环型:真空管集热器通过管道与储水箱相连,根据太阳能真空管的水温与水箱的水温之差,用循环泵使太阳能真空管的水与水箱的水进行强制热交换。即太阳能真空管的水温高于水箱水温5度—10度时,循环泵工作,将水箱的水抽到太阳能真空管集热器底部,集热器上部的热水从而顶入水箱;当太阳能真空管的热水与水箱水温平衡时,循环泵停止工作,这样不断提高水箱的水温。这种方式热效率高,水箱提温快,但需要增加循环泵的费用。有的用户采用定温出水式,即当太阳能集热器的水温高于设定值1时,向集热器供自来水,将集热器的热水顶入水箱,当太阳能集热器的水温低于设定值2时,停止供水。这种办法好处是成本低,但要随季节不同调整设定值,不太方便。

   2、联体式自然循环型:真空管集热器直接与水箱相连,太阳能真空管的水温升高时热水进水箱上部,温度较低的水入真空管,这样周而复始,提高水箱水温。成本虽然较低,但是效率差,而且不利于随时取热水。安装时各水箱需在同一水平位置,困难较大。

   二、对全自动控制柜功能的一般要求:

   1、自动检测并控制水箱的水位,因为水箱的水温一般大于63℃,传感器容易长水垢,因此水位传感器必须具有防水垢功能。

   2、自动检测太阳能集热器和水箱的水温,并能自动测算出两水温之差。

   3、自动测量水箱的水温,并能控制辅助加热器的开、关。

   4、自动测量可能结冰的管道温度,能自动防止结冰。

   5、自动防止在水位不够的情况下开启电加热。

   6、上述任何功能都可做定时控制,每天可定时12次以上。

   7、漏电时在0.01秒内能够自动切断电源;功率大于设计值时能够自动切断电源。

   8、以上任何功能在断电状态下可做到长达一年以上的记忆。

   三、太阳能集热工程一般计算方法:

   1、真空管数量的计算:真空管集热器(?47)10根可作为1平方米的集热面积,在一般光照下每天可产生45℃--65℃的热水90千克。如果每天要用热水X吨,太阳能集热器真空管的根数为Y,那么Y=(1000X÷90)×10。例如需要8吨热水,那么Y=(1000×8÷90)×10=888(根)

   2、辅助电加热功率的计算:①当阴雨天无光照时,需要热水,可通过电辅助加热的办法,其功率大小的运算如下:一般情况下按每吨水5千瓦计算。例如8吨水需8×5=40千瓦。但是不能取40千瓦,为三相负载平衡,尽量能够被3整除应该取42千瓦,这样每相负载14千瓦,因为40千瓦不能被3整除。②电加热导线的直径的计算方法:一般每平方4安培。例如42千瓦(三相电)需要10--12平方的导线。公式:S(平方数)=P(功率)÷3(三相电)÷220(相电压)÷4(每安培平方数)。导线过长应适当增加直径。③防漏电的措施:a、电加热的水箱必须可靠接地,即使潮湿的地面,地线角铁必须打入2米以下。干燥的地面得4米以下,以见湿土为准。有的人想用避雷线代替地线,这是绝对不允许的。但可以用大楼的主地线代替。(可以从大楼的配电柜中找)b、全自动控制柜里面应安装国家权威部门认证的漏电断路器。c、另外,加长热水出水管道,也是提高安全系数的办法。

   3、循环泵、电磁阀的选购方法:①循环泵应在估算每天循环次数和水箱总量的基础上计算出流量,根据流量计算和扬程去选循环泵。一般功率40瓦—400瓦之间。或询问循环泵供应商。②电磁阀:一般应采用220V交流电压,20瓦的功率,这样可防止电压波动带来的危害,直径可取?25—32mm。电磁阀一般无漏电之虑

   四、工程造价的计算方法:

   1、按真空管的面积计算:一般每平方米1600—1900元左右。

   2、按每日产热水(45℃以上)每吨按1.5—2.8万元左右。

   五、管道防冻的方法:

   1、定温使用伴热带,当管道温度低于某值时(例如2℃),给紧贴管道外壁的伴热带通电加温;当管道的温度到达另一值时(例如6℃),伴热带断电。伴热带功率的计算方法:宽8mm,每米15瓦—20瓦,10米可达200瓦,采用0.5平方的电线即可,如果宽度大于8mm,每米的功率大于20瓦。伴热带越长功率越大。

   2、定温控制循环泵,使管道的水和水箱的水进行热交换,提高管道温度,防止结冰。如果全自动控制柜设计合理,集热器与水箱进行热交换的循环泵可以同时担任防冻循环泵。

   六、水路设计注意以下规律:

   1、同一容器,热水向上移动,冷水向下移动。

   2、同一管道水总要保持同一个水平面。

   3、同一管道中气体总要到最高处,注意使水中气体有泄放孔。

   4、自来水的压力一般大于热水的压力(水箱水的压力计算方法:水深10米可作为一个大气压计算。而自来水的压力一般可达4个大气压)。

   5、存在虹吸现象,利用该原理可以越过障碍物。

   6、同一管道中,直径大的流速慢,直径小的流速快;直径大的管壁压强小,直径小的管壁压强大。七、恒温出水的办法:采用定温控制的办法:设定上限水温,高于某水温值时加入自来水使水温下降,达另一值时停止加水。

   总之,只要采用科学的态度设计安装太阳能热水工程,会达到成功的目的。但核心是要寻找可靠的全自动控制柜,重点是水箱水位传感器具有防水垢功能,而正确安装全自动控制柜,必须在认真读懂使用说明书的条件下,去施工,防止出错。

   (编辑:xiaoyao)

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