當(dāng)前太陽能熱水工程廣泛應(yīng)用于的賓館、飯店、洗浴中心、機(jī)關(guān)、廠礦、學(xué)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(shè)計(jì)初期要掌握哪些設(shè)計(jì)參數(shù)?太陽能熱水工程系統(tǒng)分為哪幾類?太陽能熱水工程輔助加熱裝置如何設(shè)計(jì)?工程中的水箱、支架如何設(shè)計(jì)?怎么防凍?循環(huán)管道、水泵如何選擇? 本文主要介紹太陽能熱水工程設(shè)計(jì)初期要掌握的技術(shù)參數(shù)。
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(zhuǎn)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(jīng)過光熱轉(zhuǎn)換生產(chǎn)出熱水,然后經(jīng)循環(huán)管道送入蓄熱水箱,水箱下部的涼水由溫差循環(huán)泵送入集熱器,水箱內(nèi)熱水可供用戶使用。通過控制系統(tǒng)可使工程在最佳狀態(tài)下工作,并可為用戶提供各種自動(dòng)控制功能。
二、設(shè)計(jì)前的現(xiàn)場(chǎng)查勘
設(shè)計(jì)前的現(xiàn)場(chǎng)查勘在整個(gè)工程中起至關(guān)重要的作用,關(guān)系到整個(gè)工程的設(shè)計(jì)、安裝和材料的預(yù)算。因此我們必須詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)。
了解和測(cè)量熱水系統(tǒng)安裝點(diǎn)有關(guān)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(diǎn)的負(fù)載能否滿足熱水系統(tǒng)的安裝條件,同時(shí)用指南針測(cè)量屋面或安裝點(diǎn)的方位。
集熱器與前面遮陽物的距離:測(cè)量可能對(duì)集熱器產(chǎn)生陰影的建(構(gòu))筑的高度。
水源:從天面水池接入時(shí),要測(cè)量水池的最高水位和最低水位:從市政管網(wǎng)接入時(shí),應(yīng)了解在用水高峰季節(jié)和用水高峰時(shí)段的水壓情況。當(dāng)水源水壓和管徑不能滿足要求,應(yīng)與客戶協(xié)商尋求解決方案。。
電源:對(duì)熱水系統(tǒng)配有用電設(shè)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(shí),應(yīng)了解用戶的供電容量和安裝點(diǎn)的供電線路是否滿足要求,如果用戶是自己發(fā)電,還應(yīng)了解頻率、相電壓、線電壓情況。
燃油(氣)的供給:對(duì)已確認(rèn)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?xì)獾母黝?、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(shí),應(yīng)與客戶協(xié)商好油箱的位置(日用油泵與燃油熱水鍋爐應(yīng)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(diǎn)的管網(wǎng)安裝有關(guān)的建筑物平面及立面尺寸要測(cè)量準(zhǔn)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(yīng)為正南方,如受條件限制不能滿足時(shí),其偏移角允許有偏差:在低緯度23°處為±20°以內(nèi),在中緯度30°處為±15°以內(nèi),在高緯度36°處為±7°。且偏西比偏東好,在坡屋面安裝時(shí),其方位可作進(jìn)一步調(diào)整,但必須與客戶講明吸熱效果會(huì)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(duì)于全年使用的,可采用當(dāng)?shù)氐乩砭暥茸鳛閮A角;冬季使用緯度+10°為傾角;夏季使用緯度-10°作為傾角。對(duì)于夏季氣溫較高的亞熱帶地區(qū)其傾角為30°在其它地區(qū)作適當(dāng)調(diào)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(shí),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(duì)其安裝傾角沒有太嚴(yán)格的要求。我們規(guī)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(qū)選大值。
四、太陽集熱器的安裝位置對(duì)建筑物屋面荷載的要求
1.一般地區(qū)
屋面的荷載應(yīng)大于150kg/m2。
2.沿海地區(qū)
因有臺(tái)風(fēng)的影響,屋面的荷載應(yīng)大于200kg/m2。(有樓梯間:能上人的屋面設(shè)計(jì)一般為150kg/m2)。
五、總結(jié)
閱讀本節(jié)后,對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行概括和處理,我們就詳細(xì)了解太陽能熱水工程的設(shè)計(jì)參數(shù),對(duì)我們下一步的太陽能熱水工程的系統(tǒng)了解打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。下一節(jié)我們主要介紹平板型太陽能熱水器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
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