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    太陽能熱水工程

    來源: 嶸昇電器  日期:2025-06-28  點擊:44  屬于:行業動態

    太陽能熱水工程
    太陽熱水系統經濟、清潔、無污染、自動控制,適應性強,特別適用于度假村、大、中、小型賓館、招待所、部隊、學校、企事業單位、游泳池及生活小區等。如加輔助電源,可全天候供應熱水,是世界高科技領域最節能環保產品,深受用戶歡迎。

    太陽能熱水系統太陽能集熱器、管道循環系統、貯水箱、自動控制系統和輔助加熱系統五部分組成
    集熱器
    集熱器是由X組集熱單元組成。集熱裝置由連箱、尾托、支架、和玻璃真空太陽能集熱管組成。其中,連接箱內膽及外殼用進口不銹鋼氬弧焊接制作,聚氨酯整體發泡保溫;支架采用國標角鋼(除銹、防銹)或用不銹鋼沖壓折彎而成,強度高;吸熱元件是全玻璃真空太陽能集熱管,它對太陽光的吸收率高達93%以上,紅外發射僅為6%(100℃),抗直徑∮2.5cm的冰雹襲擊,空曬溫度高達270℃以上,壽命為15年以上。
    管道系統
    管道采用鋁塑復合管或用國際鍍鋅鋼管,水質清潔衛生、耐腐蝕、耐高溫、不結垢、無結露、無毒、無味。管道采用聚乙烯保溫管巖棉管保溫,外敷油氈、玻璃絲布,再刷防水漆,保溫效果好。(或用聚氨酯整體發泡鋁皮鐵皮防護)。

    貯水箱

    依據國家建筑標準02S101設計制作,采用裝配式鍍鋅鋼板水箱或用組合式不銹鋼水箱。無腐蝕、無污染、壽命長、強度高,用巖棉板或聚氨酯發泡保溫。

    自動控制系統
    自動控制系統自動控制系統由溫控儀溫度傳感器、電磁閥、管道泵和水位顯示儀組成,其中溫控儀式全制式,溫度范圍0℃至100℃可自由設定。
    根據設定的溫度可定成三路溫度控制:
    A、集熱器上部(熱循環控制);
    B、集熱器下部(防凍控制);
    C、水箱(輔助電加熱器控制)。
    水位顯示控制儀設定根據:
    A、水箱缺水下限控制電加熱不啟動
    B、集熱器上部無水下限控制循環泵啟動
    C、真空管意外炸裂報警及保護控制,全自動控制不須專人管理。
    輔助加熱
    輔助加熱系統采用電加熱(也可用其他輔助熱源),當陰雨天無陽光時可啟動輔助電加熱系統。電加熱是由太陽控制系統自動控制啟動,功率為XKW,當主水箱水溫低于水箱控制儀下限設定時1WDJ1斷開。LWDJ2閉合,ICX通電輔助電加熱器加熱,當水溫高于水箱溫控儀上限設定,1WDJ1閉合,中間斷電器IZJ斷電,ICX釋放,電加熱停止加熱。還可以采用燃氣設備加熱,卓益節能燃氣熱水機采用全自動智能恒溫控制模式,達到預定溫度后,水自動保溫,當水溫低于預設溫度時,系統會自動啟動循環加熱程序給浴水補償加溫,再次達到預設溫度后自動停止,讓使用水始終保持同一溫度。全自動化方便快捷,操作簡便。
    強制循環
    強制循環的特點是貯水箱的位置不受集熱器位置制約,可任意設置,可高于集熱器,也可低于集熱器。他是通過水泵將集熱器內接受太陽輻射的水與貯水箱的水進行循環,使貯水箱的水溫逐漸升高。相對來說,水泵耗電量僅占系統總電能的3-5%,所占費用極小。楓林晚一般采用強制循環,他比自然循環熱效率提高20-30%。依靠管泵將水箱底部較冷的水打入集熱器中,把集熱器中經太陽光照射后較熱的水驅趕到水箱中,確保貯水箱中熱水的使用。
    組成部分

    集熱器

    采集太陽輔射能量加熱熱水是太陽能熱水工程系統的關鍵元件。以前北方的太陽能熱水工程系統的太陽能集熱器一般都采用多臺家用太陽能熱水器串并聯。但我們按其結構形式不同一般分為平板集熱器、真空管集熱器、熱管真空管集熱器等多種形式。

    支架

    由于太陽角在不同地方不同,集熱器需要更好的接受陽光,支架需要將太陽集熱器按當地不同的緯度安裝,所以要有支架支撐。支架基本上是用型鋼焊接而成,也有采用不銹鋼。支架必須堅固牢靠。

    熱系統

    太陽能的利用受外界的影響較大,為保障其全天候的使用,當太陽能不能達到用水溫時就要采用輔助加熱的方法。我們常見的一些輔助加熱系統設備有電加熱、空氣能熱泵、各類鍋爐、煤氣加熱、燃煤等。

    熱水箱

    由于太陽能受天氣、地理等因素的影響,輻照不穩定、不連續,瞬間能量較低,必須不斷的積累能量,所以要求必須配備保溫儲熱水箱。保溫儲熱水箱按其材料的不同一般有不銹鋼水箱鋼料水箱甚至水泥水箱,保溫材料一般采用聚胺脂發泡材料。但重要原則不能造成水質的污染,保溫良好。

    控制系統

    太陽能熱水工程必須按其不同的使用要求,來滿足用戶的需求,就是需要設計不同的運行方式來控制,水溫、水量、壓力、加熱的方式等,控制系統一般有手動控制和自動控制。

    系統管路

    太陽能熱水工程系統在陽光的照射下,不斷地取得熱量,按其不同的運行方式進行熱循環,所以要在系統中安裝其管道、閥門、加壓循環泵組等,就形成了熱水工程的管路系統。系統管路選取,安裝的合理與否,及保溫的好壞將直接影響系統的熱效率

    保溫

    太陽能熱水工程絕大部分都安裝在露天風吹日曬,冷熱溫差大,為保證系統的正常使用,及一定使用壽命,必須對支架、管道等裸露部分進行防腐保溫。
    一般情況下,太陽能熱水工程系統就是以上幾個重要組成部分,各個不同的公司所設計的熱水工程系統會有所不同,但這幾個主要部分都是必不可少的。
    供熱系統充分利用太陽熱水,在日照不足時適量使用電能做補充,電加熱是在臨界點(人為設置)進行自動切合的。在用盡太陽能熱水時,保溫箱內水溫低于設定溫度值時,電加熱開始工作。用多少水加熱多少水,不用不加熱。(不使用時水箱內水溫回升到設定溫度值,電加熱自行切斷電源)達到節約常規能源的目的,減少了運行費用。
    系統的運行狀態均通過自動控制裝置進行人為設置,調定監測程序,自動控制箱內的手動控制裝置可保障電加熱器完全切除的特殊功能。完全脫離電加熱的工作需要。
    太陽能熱水的優點
    太陽能熱水采用平板式太陽能集熱系統,熱效率高。可以和任何常規能源相結合,確保陰雨天的使用。管路采用恒溫循環,全天侯或定時供應熱水,全自動智能控制,即開即出熱水。可設磁卡取水,節約能源費用。系統投資低,易于推廣、回收周期短外形美觀,可以個性化的與各種建筑形式完美結合技術成熟,便于組織安裝;系統運行比較穩定,運行成本低,便于維護。
    太陽能熱水的應用:太陽能洗浴熱水可應用于學校洗浴用水,賓館以及醫院的生活用水以及洗浴用水。太陽能熱水工程系統,是由集管式集熱器(熱管式、玻璃管式)陳列(平板集熱器)、儲熱水箱、輔助加熱系統、智能控制系統、管道及循環系統組合而成的,可根據需要隨意設置出水溫度、能與常規能源配合、實現24小時連續熱水供應的太陽能熱水系統。真空集熱管(平板集熱器)接受太陽輻射,將收集的太陽輻射能轉化為熱能,逐漸加熱真空管和集熱器內的水;當集熱器內的水溫達到設定溫度時,通過溫度傳感器、溫度控制器及電磁閥、水泵等設備,將集熱器里的熱水輸送到具有保溫功能的儲熱水箱中存儲起來,同時自動補進冷水。當水位達到儲熱水箱上限后,溫度控制器啟動相應設備,將系統運行方式自動轉為定溫循環,使集熱器與水箱之間形成循環,繼續利用太陽輻射能量,進一步提高水箱水溫。系統類型
    太陽能熱水系統按運行方式可分為:自然循環系統、直流式系統和主動循環系統。按有無換熱器可分為:直接系統和間接系統。直接系統在集熱器中直接加熱供水,間接系統是利用換熱器間接加熱供水,間接系統也是主動循環系統。

    循環系統

    自然循環式太陽能熱水系統自然循環系統是利用傳熱工質內部的溫度梯度產生的密度差所形成的自然對流進行循環的熱水。其結構簡單不需要附加壓力。但為保證熱虹吸壓頭,儲水箱應置于集熱器上方。 這是一種比較常見,普遍采用的一種太陽能熱水系統
    其優點是系統結構簡單,運行安全可靠,不需要輔助能源,管理方便。
    其缺點是貯熱水箱必須置于集熱器的上方才可進行熱量交換。大型太陽能熱水系統不適宜采用這種自然循環方式。大型系統中要將儲熱水箱置于集熱器上方,在建筑布置和荷重設計上都會帶來很多問題。

    直流系統

    直流式太陽能熱水系統是傳熱工質一次流過集熱器加熱后便進入儲熱水箱或用水點的非循環熱水系統,儲熱水箱的作用僅為儲存集熱器所排出的熱水,直流式系統有熱虹吸型和定溫放水型兩種。
    (1)熱虹吸型
    直流式太陽能熱水系統熱虹吸型直流式太陽能熱水系統由集熱器、儲水箱、補給水箱和連接管道組成。補水箱的水位由箱中的浮球閥控制,使之與集熱器出口(上升管)的最高位置一致。根據連通管的原理,在集熱器無陽光照射時,集熱器、上升管和下降管均充滿水,但不流動。當集熱器受到陽光照射后,其內部的水溫升高,在系統中形成熱虹吸壓力,從而使熱水由上升管流入儲水箱,同時補給水箱的冷水則自動經下降管進入集熱器。太陽輻射愈強,則所得的熱水溫度愈高,量也愈多。早晨太陽升起一段時間以后,在儲水箱中便開始收集到熱水。這種虹吸型直流式太陽能熱水系統的流量具有自動調節功能,但借助水溫度不能按用戶要求自行調節。這種系統應用得少。
    (2)定溫放水型
    為了得到溫度符合用戶要求的熱水,通常采用定溫放水型直流式太陽能熱水系統。該系統在集熱器出口處安裝測溫元件,通過溫度控制柜控制安裝在集熱器入口管道上的溫度。根據溫度調節水流量,使出口水溫始終保持恒定。這種系統不用補給水箱,補給水管直接與自來水管連接。系統的可靠性同樣決定于電動閥和控制器的工作質量。
    其優點是:
    ①.由于系統的補冷水由自來水直接供給,自來水具有一定的壓力,保證了系統的水循環動力,因此系統中不需設置水泵。
    ②.儲水箱可以因地制宜地放在室內,既減輕了層頂載荷,也有利于儲水箱保溫。
    ③.完全避免了為水與集熱器入口冷水的摻混。
    ④.系統管理得到最大化。
    陰天,只要有一段見晴的時刻,就可以得到一定量的適用熱水。
    所以這種太陽能熱水系統特別適合于大型太陽能熱水裝置,布置比較靈活。缺點是要求性能可靠的電磁閥和控制器,從而使系統較為復雜。終合考慮些種系統是值得推廣的太陽能系統。國內有一定應用。

    主動循環

    主動循環式太陽能熱水系統主動循環式太陽能熱水系統是利用機械設備等外部動力迫使傳熱工質通過集熱器或換熱器循環的熱水系統。主動循環式太陽能熱水系統。這種系統在集熱器和儲水箱之間的管路上設置水泵,作為系統中的水循環動力。系統中設有控制裝置,根據集熱器出口與儲水箱之間的溫差水泵運轉。在水泵入口處裝上止回閥,防止夜間系統中發生水倒流而引起熱損失 主動循環式太陽能熱水系統使循環壓力大大增加,有利于提高熱效率,實現熱水系統的多種功能及控制,是應用較為廣泛的一種熱水系統形式。大型太陽能熱水工程中,可以用普通太陽能熱水器串聯組成上述的各種系統,但更常用的是用聯箱集熱器組成各種形式的熱水系統。

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