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太陽能熱水工程設計初期要掌握的技術參數


當前太陽能熱水工程廣泛應用于的賓館、飯店、洗浴中心、機關、廠礦、學校等單位,前景十分看好。那究竟什么是太陽能熱水工程?太陽能熱水工程設計初期要掌握哪些設計參數?太陽能熱水工程系統分為哪幾類?太陽能熱水工程輔助加熱裝置如何設計?工程中的水箱、支架如何設計?怎么防凍?循環管道、水泵如何選擇? 本文主要介紹太陽能熱水工程設計初期要掌握的技術參數。
一、太陽能熱水器工程
太陽能熱水器工程就是利用太陽光熱能量轉換原理為我們提供熱水的工程裝置。它是利用集熱器將采集的能量經過光熱轉換生產出熱水,然后經循環管道送入蓄熱水箱,水箱下部的涼水由溫差循環泵送入集熱器,水箱內熱水可供用戶使用。通過控制系統可使工程在最佳狀態下工作,并可為用戶提供各種自動控制功能。
二、設計前的現場查勘
設計前的現場查勘在整個工程中起至關重要的作用,關系到整個工程的設計、安裝和材料的預算。因此我們必須詳細了解現場。
了解和測量熱水系統安裝點有關資料:屋面尺寸、承重的墻、承重梁的分布情況,消防管及其它管道的分布和高度尺寸。
屋面或安裝點的負載能否滿足熱水系統的安裝條件,同時用指南針測量屋面或安裝點的方位。
集熱器與前面遮陽物的距離:測量可能對集熱器產生陰影的建(構)筑的高度。
水源:從天面水池接入時,要測量水池的最高水位和最低水位:從市政管網接入時,應了解在用水高峰季節和用水高峰時段的水壓情況。當水源水壓和管徑不能滿足要求,應與客戶協商尋求解決方案。。
電源:對熱水系統配有用電設備的,需了解電壓、輸電線路可供容量及接駁位置和控制箱的安裝位置,特別是加熱裝置為電熱管時,應了解用戶的供電容量和安裝點的供電線路是否滿足要求,如果用戶是自己發電,還應了解頻率、相電壓、線電壓情況。
燃油(氣)的供給:對已確認的使用哪種加熱裝置或輔助加熱裝置要了解燃油(氣)接駁位置和燃氣的各類、壓力能否滿足要求,如需要油泵將油從地面抽入天面熱水爐的日用油箱時,應與客戶協商好油箱的位置(日用油泵與燃油熱水鍋爐應有5米以上的安全距離)。
冷熱水交接位置:要了解冷水從哪里接駁,哪些位置需要供熱(開)水,與供水點的管網安裝有關的建筑物平面及立面尺寸要測量準確。
三、集熱器的朝向及安裝傾角和遮陽物體的距離
集熱器的朝向:
平板集熱器、玻璃真空管和熱管南北向放置的太陽能集熱器朝向應為正南方,如受條件限制不能滿足時,其偏移角允許有偏差:在低緯度23°處為±20°以內,在中緯度30°處為±15°以內,在高緯度36°處為±7°。且偏西比偏東好,在坡屋面安裝時,其方位可作進一步調整,但必須與客戶講明吸熱效果會差10~20%。
集熱器的安裝傾角
2.1平板集熱器、南北向放置的玻璃真空集熱管、玻璃真空熱管集熱管的最佳傾角是與太陽能光線垂直,對于全年使用的,可采用當地地理緯度作為傾角;冬季使用緯度+10°為傾角;夏季使用緯度-10°作為傾角。對于夏季氣溫較高的亞熱帶地區其傾角為30°在其它地區作適當調整,其傾角以5°和10°為單位,便于制作。在坡屋面安裝集熱器時,視其坡度和整體美觀情況而定。
2.2東西向放置的玻璃真空集熱管、玻璃真空管集熱管的采光面為圓弧型,因此,對其安裝傾角沒有太嚴格的要求。我們規定為15°,以減少支架的材料用量和提高空間的利用率。
3.集熱器與遮陽物的距離
一般以遮陽物的高度的1~1.3倍(盡可能選用1.5~1.8倍)作為間距,緯度高的地區選大值。
四、太陽集熱器的安裝位置對建筑物屋面荷載的要求
1.一般地區
屋面的荷載應大于150kg/m2。
2.沿海地區
因有臺風的影響,屋面的荷載應大于200kg/m2。(有樓梯間:能上人的屋面設計一般為150kg/m2)。
五、總結
閱讀本節后,對以上數據進行概括和處理,我們就詳細了解太陽能熱水工程的設計參數,對我們下一步的太陽能熱水工程的系統了解打下堅實的基礎。下一節我們主要介紹平板型太陽能熱水器的系統設計。

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