太阳能热水器工程设计.doc
《太阳能热水器工程设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《太阳能热水器工程设计.doc(14页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流太阳能热水器工程设计.精品文档.太阳能热水器工程设计2008年01月02日 星期三 下午 08:28一、设计之前了解的问题:1、用户单位的建筑条件: 建筑物集热面积的大小、形状、建筑物高度以及允许放置水箱的位置(楼顶、地面、地下室等)大多不一样而不相同。2、用户单位要求情况: 日均用水总量;用户是每日定时一次使用还是随时使用;要求用水温度;用水使用位置;实际用途:洗浴用水、浴池加温、鱼池加温、环境(种植或养殖大棚)加温。3、用户单位辅助能源的条件: 确定采用(电加热器,电锅炉,燃油、燃气锅炉,水源、地源或空气源热泵机组等)一种方案或二种以上的
2、组合方案。4、地理位置及条件: 根据用户的地理纬度和冬季最低环境温度、四季日照条件、朝阳的方向是否有遮挡,分析安装条件。5、用户单位的水压与电压: 了解用户单位的水压与电压以及供应情况。二、常见的几种设计方案1、家用太阳能热水器的串并联方案。 在用户要求不是很高的情况下较为常见,适宜在用户条件比较简单的环境使用。安装数量太多则载荷过重,对于建筑物会有不利影响。设计中注意上下水主管路的直径与串并联数量关系,避免补水量与用水量产生矛盾。2、自然循环设计方案。 在小吨位用水量中也很普遍,不适于大吨位用水量方式。这种方式比较简单,有一定的要求,水箱与太阳能集热器的高度问题,水箱的支架要计算载荷问题和防
3、风问题,符合钢结构设计规范,无论是采用什么方式的太阳能集热器,其串并联的数量要求合理,应符合太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范。3、定温放水设计方案。 通过集热器与水箱之间的温差,控制进凉水方式将达到设定温度的热水顶入水箱,水箱的热水注满后通过温差循环继续增温,这也是很多太阳能公司目前使用的方案。这种方式在日照条件好时一般没有问题,在日照条件较差时,应注意在这种方案中及时补水,使水箱内应具有一定的水量,防止电加热器干烧。当水箱的水温低于设定温度时,要求辅助能源设备及时启动,保证用户的正常使用。另外,在设计中根据用户的使用要求不同,分别设定采用每日定时加热方式与定温随时加热方式。在北方要
4、有低温防冻保护功能。4、温差循环设计方案。 通过控制器的设定,使水箱一次注满水,达到最高水位,采用太阳能集热器与水箱内的温差,控制循环泵工作,不断提升水箱中的水温,这是一种很实用的温差循环方案。设计中根据热水使用的用途不同而设定出水温度。每日定时上水,当达到最低水位时,随时自动补水,保证水箱中一定的水量。根据用户条件,辅助能源设备可以采用一种或二种以上的方案。设计中根据用户的需求不同,可以设定是每日定时加热方式还是定温随时加热方式。在北方要求低温防冻保护功能。三、控制器功能及系统设计:1、水箱温度显示: 可以随时观察水箱中的水温,这是用户使用中需要经常了解的太阳能系统工作的重要数据。2、集热器
5、温度显示: 可以随时观察集热器中的水温,这是系统调试时需要了解太阳能系统工作的重要因素之一。3、水位状态的显示: 采用五级水位显示,水位状态一目了然。这也是用户使用中需要经常了解的重要数据。4、定时加热时间: 设定每天的加热时间,控制器在设定时间根据水温判断是否需要自动启动加热功能。5、设定加热温度: 设定的范围适用于不同用户的需求,洗浴温度一般在3075范围为宜,其它用途根据需求设定,最高可以设定99。6、设定加热方式: 采用定时加热或恒温加热。定时加热是在设定的时间,每日一次加热到设定温度;恒温加热是在水温低于设定温度一定值时随时上水并加热,达到设定温度时则停止加热。7、设定上水时间: 设
6、定每天的上水时间,控制器在设定时间使水位自动启动上水至最高水位止,采用电磁阀还是水泵可根据需要确定。8、低水位自动补水: 当水位下降到最低水位时,控制器应该无条件自动补满水,保证水箱中有充足的用水。9、水箱温度控制: 水箱中的出水温度根据用途来设定,洗浴温度、大棚采暖温度、物料烘干温度等各种不同需求,设定的温度各不相同。10、系统防冻问题: 除了注意保温材料的厚度问题,可以采用管路排空法;也可以采用全系统循环法或同时采用电伴热带保护法,当系统温度达到低温范围时,可以采用上述的各种方法进行系统防冻保护。11、远程监控: 有一些用户需要在控制室以外的位置需要了解太阳能系统是否正常工作,当控制器工作
7、出现故障会及时发现。12、使用热水的恒温循环: 具有使用热水的循环功能,可以使热水循环管路始终保持与储热水箱温度接近或相同,用户在任意水龙头打开时即出热水,使用户的热水使用具有方便性。13、增加采暖功能: 根据设定温度满足南方地区主要取暖以及北方地区部分取暖要求,还可以为生产活动(蔬菜、花卉大棚)中的部分起到增温工作和烘干室的部分工作,节省常规能源。14、电气控制柜: 控制柜内电路的总控制器及各分路控制器,注意使用功率匹配的熔断器、断路器、漏电保护器、继电器及交流接触器等,当发生供电设备短路或漏电现象,总控制器和各路分控制器及时切断电路,查明故障原因后方可恢复。温度控制器与电气控制之间应正确安
8、装,必须接好保护地。15、安装形式: 根据环境条件,可采用多种角度安装方式,采用强制循环方式可以从0度到90度任意安装运行。16、储能保温水箱: 适宜采用SMC玻璃钢组装式保温水箱或不锈钢组合式水箱。这二种水箱的主要特点:干净卫生、永不生锈、符合卫生标准、重量轻、结构合理、现场组装场地要求较低。水箱设计寿命均在30年以上。水箱外部采用高性能材料保温及防护处理。17、防风处理: 太阳能系统的角钢支架采用螺栓紧固或焊接方式连接在一起,集热器的支架采用角钢和屋面女儿墙连接或与其它可以固定的位置连接,应符合钢结构设计规范,可达到防风效果。18、防雷措施: 太阳能集热系统主体为金属结构,将钢结构与楼房原
9、避雷系统连接,就可以有效地防止雷击。19、支架防锈: 系统支架采用防锈漆及优质面漆双层保护方法,防止锈迹的生成,注意日常维护保养。20、水处理装置: 根据水质情况为用户装备各种类型的水处理装置(如:硅丽晶、电子除垢器等),减少或防止太阳能系统运行过程中产生结垢现象。连接管道是太阳能的保温箱与集热器里的水对流循环的一个纽带,是太阳能整个组合工作的一个重要因素.我们来看下:太阳能本身是吸收太阳的热量,原理是利用冷热循环把太阳光的热量转换成一种能源,把冷水通过这种能源变成热水! 意思是说:因为冷水重,热水轻.当集热器里水的温度高于保温箱水的温度时,就会形成冷热对流循环,整个太阳能就是靠这个原理来工作
10、的.太阳能热水器的原理2008年06月23日 星期一 17:26太阳热水器原理太阳热水器是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置,是一种热能产品。太阳热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高,集热管背阳面温度低,而管内水便产生温差反应,利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。 太阳能热水器的原理以及制造材料太阳能就是真空管和不锈钢水箱,支架组成的,太阳能热水器便是太阳能成果应用中的一大产业,它为百姓提供环保、安全节能、卫生的新型热水器产品, 太阳能热水器就是吸收太阳能的辐射热能,加 热冷水
11、提供给 人们在生活、生产中使用的节能设备。 系统组成 集热器: 系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电 热管。和电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利 用的是太阳的辐射热量,故而加热时间只能在有太阳照射的 白昼。 保温水箱: 和电热水器的保温水箱一样,是储存热水的容器。 因为太阳能热水器只能白天工作,而人们一般在晚上才使用 热水,所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储 存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。采用同乐搪瓷内 胆承压保温水箱,保温效果好,耐腐蚀,水质清洁,使用寿 命可长达20年以上。 连接管道: 将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温 水箱输送到集热器的通道
12、,使整套系统形成一个闭合的环路。 设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最 佳工作状态至关重要。热水管道必须做保温处理。管道必须 有很高的质量,保证有20年以上的使用寿命。 环保作用 每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日,可产生相当于2.5度电的热量,每年可节约标准煤200公斤 左右,可以减少700多公斤CO2的排放量。太阳能热水器的广泛运用,包括生活用热水,采暖,空调,在省钱 的同时必将极大地改善地球的污染状况。 A真空管式太阳能热水器工作原理:真空管吸热-微循环-保温水箱-测控制系统-用户。真空管式太阳能热水器,利用真空管集热,最大限度的实现光热转换,经微循环把热水传送到
13、保温水箱里,通过专用管路至用户。控制系统把自来水通过控制阀,控制仪等送至太阳能以达到自动化控制。辅助电加热安置在水箱里,已备阴、雨、雪天使用,节电90%。并自动化运行。 性能特点及技术参数 集热元件-真空管技术参数规格: 1200mm47mm 1500 mm47mm。 目前集热效果的最好的是AL-N/AL真空溅射选择性镀膜,本产品采用1.2、1.5m利用该涂层的玻璃真空管,其吸收率 0.93红外发射率0.6,平均热损Uct0.9W/真空度P5103pa采用性能相当于美国的高硼硅3.3特硬玻璃制造。保温材料性能特点及技术参数: 保温材料的好坏直接关系着热效率和晚间清晨的使用,在寒冷的东北尤其重要
14、。目前较好的保温方式是进口聚氨脂保温,若配料、工艺、环境、温度不适,也会造成发泡不均或泡孔过大、工质缓慢漏失保温性逐渐下降的后果,这就需要厂家有专门的发泡机械、标准化模具和较高的工艺技术水平。另外,我们不仅要了解产品用材工艺、还要看厂家的机械设备、模具等有机成本的高低、质量监测的水准。产品质量直接关系消费者的利益。 聚氨酯保温层厚度:70mm闭孔率:65.69导热系数:19.83mw/m.k,并经过高温熟化处理。 水箱内胆与支架水箱内是储存热水的重要部分,其用材料强度和耐腐蚀性至关重要,优质的选材应是进口SUS304板材,厚度在0。6mm-0。8mm之间不锈钢板,氩气保护,高频自动焊接,提高钢
15、板在各种水质或各种环境耐腐蚀性能,是比较先进的焊接工艺 ,支架材料全部采用不锈钢(SUS304),外观美观、强度高、整体采用螺栓连接,支架、整机刚性强,而且利于运输安装,抗腐能力强。B热管承压式太阳能热水器工作原理:真空管吸热-热管传导热-保温水箱-控制系统-用户。(价格较高) 热管承压式太阳能热水器,利用真空管集热,内置 型翅片,把高温环境中的热量传给热管、热管迅速将热量传入水箱,特别在多云,辐射强度低的情况下,启动传热快。经连续测试,热管式太阳能热水器,日平均热效率高达56%。 传热元件-热管技术参数规格:81520 国内热管生产厂很多,我们对国内所有热管进行检测,按GB/T14812-1
16、993、GB/14813-1993对热管性能和热管寿命进行实验检测,大多有机热管在一、两年后,传热效率明显下降,最后选定无机分子热管(美国-MACBLE公司专利技术),通过美国思坦福研究院(SRI)长期系统测试,证明其具有卓越的传热性能。传热不需工质相变,靠分子热运动、传热快、传热效率高。 承压能力高 热管式太阳能热水器水箱,采用2MM厚钢板,弧型封头,CO 2自动焊接,承压能力0.6MPa,密封工作压力高达1.2Mpa。选用国际先进化学镀镍技术,表面喷涂达到国际先进水平。集热器可承受自来水的压力(试验压力最高可达1.2MPa)。尺寸符合TB311-74规定, 抗冻、承载能力强 热管式太阳能热
17、水器采用热管传热技术,集热管内无水,不会因高寒地区气温过低而冻破集热管,从而影响使用。而且因管中无水,若一支热管破损,不会影响整机工作,这样热水器使用范围更广。支架材料全部采用不锈钢(SUS304),外观美观、强度高、整体采用螺栓连接,支架、整机刚性强而且利于运输安装,抗腐能力强。太阳能热水器技术的发展我们国家追溯历史在1958年,天津大学有12.6平米的太阳能浴室。到1973年世界能源危机,寻求可再生能源,我国在上世纪70年代末起,加大研发与生产太阳能集热器。1979年前后我国有些单位迎头研发全玻璃真空管集热器。清华大学运用电真空物理的背景,坚持了下来。结构就是一个拉长的暖棚,只不过在内玻璃
18、管上有一层选择性吸收涂层。清华大学的发明专利就是铝氮/铝太阳选择性吸收涂层,在世界上开创用单个铝阴极通过磁控溅射制备红外低发射率低层、铝氮化铝吸收太阳光的陶瓷薄膜和淡化铝减反膜三个部分。使用真空管的集热器可在严寒、低太阳辐射下利用,很适合多种气候。这是一个选择性吸收涂层的结构,吸收层每层只有10到30个纳米,低发射层是到150纳米。想要达到科研的水平产量要减一半。关于太阳光热发电,这部分我省略,它是将低密度太阳能集中,聚光方法产生高温介质,推动传统发电设备产生电能。太阳能热利用产业的发展。在突破了太阳选择性吸收涂层的核心技术,通过产学研结合,生产性能价格比较好的介质。2001年到2006年太阳
19、能热利用产业快速发展。2006年销售额近300亿元,提供就业机会60多万个。中国太阳热水器2005年安装量为世界的77%。真空管型约占世界总产量的90%以上,硼硅玻璃3.3年产量约占世界70%,吸气剂约占世界95%以上,年约1.9亿支真空集热管用,年约0.9亿支显象管用。大量显象管都在中国生产,吸气剂也在中国生产。有三个方面我们已经走在前面。形成配套的产业链。3.3的玻璃30万吨其中用于真空管有28万吨。真空管镀膜生产线1000条及配套设备,生产能力为2亿支,装配约2000万平方米太阳能热水器,还有配套设备。一些骨干企业做了技术改造,提高了企业的装备水平和条件。太阳能光伏接线盒有哪些技术指标?
20、外壳有强烈的抗老化,耐紫外线能力; 符合于室外恶劣环境条件下的使用; 根据需要可以任意内置25个接线端子; 所有的连接方式采用插入式连接 主要技术规格: 最大工作电流 16A 最大耐压 1000V 使用温度 -4090 最大工作湿度 5%95%(无凝结) 防水等级 IP65 连接线规格 4mm太阳能热水器使用知识一、太阳能热水器在使用过程中应注意哪些问题?、注意上水时间。、根据天气情况,决定上水量,保证洗浴时适当的水温。、定期检查热水器的管道,排气孔等元件是否正常工作。、大气污染严重或风沙大、干燥地区定期冲洗真空管。、热水器安装后,非专业人员不要轻易挪动、装卸整机,以免损坏关键元件。二、如何判
21、别太阳能热水器是否水满?一般太阳能热水器安有溢流管,可根据溢流管是否排水判断水满状态,另外可以配备水位控制仪,水满自动报警,根据报警判别。三、太阳能热水器上水应注意哪些问题?由于真空管在空晒时,管内温度能达到左右,故在水箱内无水或第一次上水时必须在日出前或太阳落山半小时后进行。四、 太阳能热水器长时间不用水,会热坏吗?真空管太阳能热水器效率高,在夏季晴天的情况下,不到两天水温可达沸点,若长时间不用水,如出差、旅游时,使水箱内长时间处于高温、高压的状态下,会促进密封圈的老化,加速聚氨酯的老化、萎缩,有时排气不畅通,压力太大还会使水箱胀坏,还会结水垢,缩短水箱的寿命。因此,若你长期不在家,应安排别
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 太阳能热水器 工程设计
限制150内