太陽能熱水工程技術(shù)培訓(xùn)教程課件

1、太陽能熱水工程技術(shù)培訓(xùn)教程,主要內(nèi)容,1、太陽熱水系統(tǒng)的組成 2、太陽熱水系統(tǒng)的分類 3、太陽熱水系統(tǒng)的設(shè)計的主要方面 4、太陽熱水系統(tǒng)的設(shè)計的詳細(xì)內(nèi)容,太陽熱水系統(tǒng)的組成,設(shè)備與管道支架 太陽集熱器 貯水箱 管路、泵、閥 設(shè)備防腐與保溫 自動控制系統(tǒng) 輔助能源設(shè)備,太陽熱水系統(tǒng)的分類,太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計的主要方面,1、用戶情況與要求 2、系統(tǒng)運行方式確定 3、太陽集熱器選型 4、太陽集熱器面積確定 5、貯水箱設(shè)計 6、輔助熱源選擇與系統(tǒng)設(shè)計 7、系統(tǒng)布局 8、太陽集熱器傾角與前后排間距確定 9、泵、閥及管路選型與管路系統(tǒng)設(shè)計 10、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 11、管路與設(shè)備的保溫與防凍 12、系統(tǒng)安全

2、防護(hù)（防雷/防雨/防漏電/防腐蝕/抗風(fēng)雪等,用戶情況與要求（1）-原始資料收集,1）用戶所處地理位置和環(huán)境條件 （2）水源情況 （3）電力供應(yīng)情況 （4）安裝場地情況 以上內(nèi)容有些可以通過查資料獲得，有些則必須向用戶了解，才能弄清楚。但必須向用戶了解有無特殊情況，如安裝現(xiàn)場是否在風(fēng)口、易發(fā)生雷擊的地方等,用戶情況與要求（2）-用太陽能系統(tǒng)的要求,1）安裝太陽能系統(tǒng)的用途 用于生活熱水供應(yīng)/工業(yè)用熱水/游泳池加熱/采暖、制冷等。 太陽能全年工作/季節(jié)性工作 （2）用水方式 定時用熱水/全天24 小時用熱水 用水溫度/全天總用水量/用水流量/用水壓力。 （3）輔助能源情況 是否要求配置輔助能源/配

3、置輔助能源的種類（電/燃油/燃?xì)?蒸汽/暖氣/熱泵等） 如果使用原有的輔助能源設(shè)備，應(yīng)了解設(shè)備的型號、類別，供熱方式等。 （4）其它要求 管理方式，有無專人管理/是否要求全自動控制/是否要求自動計量計費等,用戶情況與要求（3）-原始資料核實,太陽能系統(tǒng)的技術(shù)性很強，也比較專業(yè)，并非所有的用戶都能十分全面、清楚地表達(dá)其要求。有些用戶所表達(dá)的要求與其實際上真正的需要不一致;有些用戶所提的要求可能無法實現(xiàn)。因此，設(shè)計人員必須對用戶所提供的情況進(jìn)行分析判斷，如果可能，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場考察核實，以便掌握真實客觀的第一手資料。 在了解了實際情況后，設(shè)計人員應(yīng)將其了解的情況向用戶反饋。雙方認(rèn)可后，設(shè)計人員才能根據(jù)

4、雙方已經(jīng)確認(rèn)的設(shè)計條件和要求進(jìn)行設(shè)計,用戶情況與要求（4）-個人體會,1、要有為用戶負(fù)責(zé)的態(tài)度去做這件事，而不是一味的唯用戶是是是 2、要引導(dǎo)用戶，公正客觀地向用戶解釋清楚 如：只要裝了太陽能，就能100%解決你的問題,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（1）-基本的運行方式,以加熱介質(zhì)的流動方式分 1、自然循環(huán)系統(tǒng) 2、強制循環(huán)系統(tǒng) 3、直流系統(tǒng) 實際應(yīng)用的太陽熱水系統(tǒng)是以上某一種基本運行方式為主的多種運行方式的組合，由于現(xiàn)場的情況不同，用戶的要求不同，因此，組合的形式也多種多樣,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（2）-自然循環(huán)系統(tǒng),自然循環(huán)系統(tǒng)的兩大類別 類型一： 由水箱、支架、管路和多個集熱器等部件在工程

5、現(xiàn)場連接成一個較大的自然循環(huán)系統(tǒng)。 類型二： 以多臺家用太陽熱水器組成的熱水系統(tǒng)。由于每臺家用太陽熱水器實際上也是一個小型的自然循環(huán)系統(tǒng)，因此，這種設(shè)計方式也屬于以自然循環(huán)系統(tǒng)中的一類,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（2）-自然循環(huán)系統(tǒng)(1-1,多個集熱器與一個水箱連接組成的系統(tǒng) 自然循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點是不需要外來動力，依靠系統(tǒng)流體本身的密度差自動循環(huán)。但自然循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)水箱必須高于集熱器，由于系統(tǒng)流體本身的密度差形成的動力很小，因此必須采取多種措施減小系統(tǒng)循環(huán)阻力。如：選用較大的管徑，管路盡量短，盡量少拐彎，防止出現(xiàn)反坡，造成氣堵等。 因此，自然循環(huán)系統(tǒng)的規(guī)模一般較小，較大規(guī)模的自然循環(huán)系統(tǒng)常常分解

6、成多個并聯(lián)的小系統(tǒng),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（3）-自然循環(huán)系統(tǒng)(1-2,落水使用的系統(tǒng) 1、在白天太陽能加熱期間，由于水箱內(nèi)的水溫達(dá)不到使用溫度，所以不能使用。 2、儲熱水箱上部水溫高，下部水溫低，若水箱下部水溫未達(dá)到使用溫度，則使用熱水時，需將下部未達(dá)到溫度的溫水放掉，才能用上部達(dá)到溫度的熱水，因此存在能量和水資源的浪費問題,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（4）-自然循環(huán)系統(tǒng)(1-3,頂水使用的系統(tǒng) 1、使用時，冷水從水箱下部進(jìn)入水箱，而將熱水從上部頂出。 2、避免了落水系統(tǒng)的缺點，可以隨時使用熱水，而且冷水上水也是自動完成，因此管理也很方便。 3、如果冷水供應(yīng)慢，熱水下水快， 就會造成斷斷續(xù)續(xù)

7、出熱水 4、如果沒有冷水，就無法將熱水頂出。 5、存在冷熱水混水問題，造成熱水使用率下降,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（5）-自然循環(huán)系統(tǒng)(1-4,定溫放水形式的自然循環(huán)系統(tǒng) 1、當(dāng)循環(huán)水箱上部水溫達(dá)到設(shè)定溫度時，熱水出水管上的電磁閥自動打開，熱水自動流入另外一個儲熱水箱，同時，冷水自動補入循環(huán)水箱下部。當(dāng)循環(huán)水箱上部水溫低于設(shè)定溫度時，電磁閥自動關(guān)閉。 2、這種系統(tǒng)必須解決儲熱水箱水滿溢流的問題,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（6）-自然循環(huán)系統(tǒng)(1-5,帶輔助加熱的自然循環(huán)系統(tǒng) 1、當(dāng)陰雨天或太陽能不足時，用輔助能源將水箱內(nèi)的水加熱到所需溫度。輔助能源系統(tǒng)可以用電加熱， 也可以用蒸汽加熱， 還可以用

8、燃油（氣）鍋爐加熱。 2、帶輔助加熱的自然循環(huán)系統(tǒng)，可以解決僅靠太陽能加熱存在的熱水供應(yīng)受天氣影響的問題，達(dá)到天天有熱水供應(yīng),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（7）-自然循環(huán)系統(tǒng)(1-6,共用一個儲熱水箱的系統(tǒng) 可以解決因一個系統(tǒng)采光面積過大，造成管徑過大，不便安裝的問題,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（8）-自然循環(huán)系統(tǒng)(2-1,以多臺家用熱水器組成的系統(tǒng) 采用多臺家用太陽熱水器串并聯(lián)的方式，組成一個較大的太陽熱水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)實際上是把單個自然循環(huán)系統(tǒng)表轉(zhuǎn)化、工廠化生產(chǎn)。 優(yōu)點： 1、安裝簡單，施工方便，一般不需儲熱水箱，因此也省去了因儲熱水箱的承重、安放、吊裝或制作帶來的麻煩； 2、工程成本相對較低。

9、 缺點： 1、多個小儲熱水箱帶來的管理和用水不便； 2、多個小儲熱水箱單位體積的散熱面積是大水箱的好幾倍甚至十幾倍，在同等保溫條件下，小水箱的散熱量明顯較大 3、輔助加熱系統(tǒng)不便與整個系統(tǒng)匹配等,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（9）-自然循環(huán)系統(tǒng)(2-2,多臺家用熱水器并聯(lián)組成的系統(tǒng) 1、使用：將家用熱水器充滿冷水，白天經(jīng)過太陽能加熱后，每個水箱內(nèi)的水溫都達(dá)到了使用溫度，下午或晚上從水箱下部落水法用水。使用結(jié)束后，再重新加滿冷水。 2、缺點： a)水箱上部水溫高，下部水溫低，若水箱下部水溫未達(dá)到使用溫度，需將下部未達(dá)到溫度的溫水放掉，才能用上部的熱水，存在能量和水資源的浪費問題. b）各個家用熱水器

10、上冷水時的水力不易平衡，會出現(xiàn)有些熱水器已經(jīng)溢流，還有一些還沒上滿冷水的問題,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（10）-自然循環(huán)系統(tǒng)(2-3,多臺家用熱水器并聯(lián)頂水使用的系統(tǒng) 1、使用：冷水從每臺家用熱水器水箱下部進(jìn)入，而將熱水從上部頂出。可隨時用熱水，冷水上水也是自動完成，因此管理很方便。 2、缺點： a) 如果冷水供應(yīng)慢，熱水下水快，就會造成斷斷續(xù)續(xù)出熱水 b) 如果沒有冷水，就無法將熱水頂出。 C) 存在冷熱水混水問題，造成熱水使用率下降,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（11）-自然循環(huán)系統(tǒng)(2-4,多臺家用熱水器串、并聯(lián)組成的定溫放水系統(tǒng) 1、使用：當(dāng)最后一臺熱水器水溫達(dá)到設(shè)定溫度時，電磁閥自動打開

11、，熱水流入另外一個大的儲熱水箱，同時，冷水從第一臺熱水器補入，依次將熱水頂入下一臺水箱；當(dāng)最后一臺熱水器水箱上部熱水出口處的水溫低于設(shè)定溫度時，電磁閥自動關(guān)閉。 2、缺點：a)需解決儲熱水箱水滿溢流的問題。 b）單個水箱的溫水蓄存了較多的有用能量，從而造成了能量浪費,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（12）-自然循環(huán)系統(tǒng)(2-5,多臺承壓家用熱水器串、并聯(lián)組成的系統(tǒng) 1、使用：冷水從第一臺熱水器進(jìn)入，依次將前臺熱水器的溫水頂入下臺熱水器，從而使前后的熱水器形成了溫度差。第一臺熱水器溫度最低，最后一臺熱水器溫度最高。當(dāng)最后幾臺熱水器水箱內(nèi)的水溫溫度低于設(shè)定值時，電輔助加熱自動啟動。這種系統(tǒng)能保證隨時使用

12、熱水。 2、缺點：輔助加熱貯存的熱水有限，當(dāng)陰雨天時，熱水不能保證供應(yīng),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（13）-強制循環(huán)系統(tǒng),優(yōu)點| 1、系統(tǒng)的動力來自于循環(huán)水泵，單個系統(tǒng)可以不受采光面積的限制，可以做到上百甚至上千平方米； 2、儲熱水箱放置位置不受限制，可以根據(jù)現(xiàn)場情況，擺放在任一安全的位置。 缺點 1、需要配置循環(huán)水泵、電控裝置等，工程成本較高； 2、應(yīng)注意選用可靠的控制系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)運行得可靠性； 3、要求較高的施工技術(shù),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（14）-強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式（1,普通的強迫循環(huán)系統(tǒng) 1、系統(tǒng)的循環(huán)水泵可以選用溫差/光照/定時任一控制器控制； 2、溫差控制是最合理的循環(huán)方式，

13、近年來被較多地采用； 3、光照控制常用于需要大流量的游泳池太陽能加熱和太陽能溫水養(yǎng)殖系統(tǒng)；4、定時控制用于比較簡易的系統(tǒng),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（15）-強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式（2,定溫循環(huán)系統(tǒng) 1、循環(huán)水泵受溫控器控制。當(dāng)集熱器的出口溫度達(dá)到設(shè)定溫度時，循環(huán)水泵自動啟動，將水箱下部的冷水泵入集熱器，同時將集熱器內(nèi)達(dá)到設(shè)定溫度的熱水頂入儲熱水箱上部； 2、采用定溫循環(huán)和頂水用水方式，可以使系統(tǒng)實現(xiàn)隨時使用熱水。 3、存在當(dāng)儲熱水箱內(nèi)的水溫全部達(dá)到溫控儀設(shè)定水溫時，循環(huán)水泵將一直循環(huán)的問題,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（16）-強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式（3,輔助加熱強制循環(huán)系統(tǒng) 1、當(dāng)太陽能不足時，用輔

14、助能源（電/燃油/燃?xì)?蒸汽）將水箱內(nèi)的水加熱到所需溫度。 2、可以解決陰雨天熱水供應(yīng)不足的問題,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（16）-強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式（4,太陽能常壓/水箱承壓間接系統(tǒng) 1、在太陽能系統(tǒng)中設(shè)置了一個回流水箱，循環(huán)水泵將回流水箱內(nèi)的熱水泵入換熱器換熱后，被送到太陽集熱器加熱，然后又會到回流水箱，構(gòu)成了開路循環(huán)回路。 2、開路循環(huán)回路的循環(huán)介質(zhì)容易蒸發(fā)散失，利用回流水箱可以很方便地添加循環(huán)介質(zhì)。這種系統(tǒng)解決了不能承壓的集熱器在承壓熱水供應(yīng)系統(tǒng)上的應(yīng)用問題； 3、這種系統(tǒng)太陽能加熱系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)可以采用普通的水,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（17）-強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式（5,太陽能承壓

15、/水箱常壓間接系統(tǒng) 1、太陽能加熱的一次回路采用防凍液作為循環(huán)介質(zhì)，解決了一次回路循環(huán)系統(tǒng)防凍和防垢的問題。熱水供應(yīng)為開路系統(tǒng)的間接換熱強制循環(huán)系統(tǒng)。 2、這類系統(tǒng)適合于高寒地區(qū)全年使用的大規(guī)模平板太陽熱水系統(tǒng),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（18）-強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式（6,太陽能常壓/水箱常壓間接系統(tǒng) 1、太陽能加熱回路采用防凍液作為循環(huán)介質(zhì)，解決了一次回路循環(huán)系統(tǒng)防凍和防垢的問題。貯熱水箱為常壓系統(tǒng)?？稍诟吆貐^(qū)使用，并比承壓系統(tǒng)顯著降低工程成本、且安全可靠。 2、系統(tǒng)配有輔助加熱。 3、該系統(tǒng)可用于別墅太陽能系統(tǒng),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（19）-強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式（7,太陽能承壓/水箱承

16、壓間接系統(tǒng) 1、太陽能加熱回路采用防凍液作為循環(huán)介質(zhì)，解決了一次回路循環(huán)系統(tǒng)防凍和防垢的問題。熱水供應(yīng)系統(tǒng)為承壓系統(tǒng)，利用自來水的壓力將水箱中的熱水自動頂出，實現(xiàn)了“開閥門用水，關(guān)閥門走人”的傻瓜化管理。 2、系統(tǒng)配有輔助加熱。 3、該系統(tǒng)可用于別墅太陽能系統(tǒng),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（20）-直流系統(tǒng),優(yōu)點： 1、該系統(tǒng)可隨時將達(dá)到設(shè)定溫度的熱水頂入儲水箱儲存。水箱內(nèi)儲存的是達(dá)到溫度的熱水?？梢詫崿F(xiàn)隨時使用熱水。 2、儲熱水箱可以根據(jù)現(xiàn)場情況，擺放在任一安全的位置。 缺點： 1、定溫放水系統(tǒng)需要解決儲熱水箱水滿溢流的問題； 2、同時也需要配置控溫裝置等。工程成本較高； 3、應(yīng)注意選用可靠的控

17、制裝置，以確保系統(tǒng)運行的可靠性。 4、要求較高的施工技術(shù),太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（21）-直流系統(tǒng)常見形式（1,單一直流式定溫系統(tǒng) 1、當(dāng)集熱器內(nèi)的水溫達(dá)到設(shè)定溫度時，電磁閥打開，冷水進(jìn)入集熱器，并將達(dá)到設(shè)定溫度的熱水頂入儲熱水箱。 2、單一的直流式定溫放水太陽熱水系統(tǒng)存在儲熱水箱水滿溢流的問題，水滿時必須將冷水關(guān)閉，以防止儲熱水箱溢流,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（22）-直流系統(tǒng)常見形式（2,定溫/溫差循環(huán)系統(tǒng) 1、當(dāng)水箱滿水位時，冷水管路上的電磁閥自動關(guān)閉，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入溫差循環(huán)。 2、該系統(tǒng)不僅解決了儲熱水箱水滿溢流的問題，還充分利用了太陽能,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（23）-直流系統(tǒng)常見

18、形式（3,輔助加熱定溫/溫差循環(huán)系統(tǒng) 1、先利用太陽能加熱； 2、當(dāng)太陽能產(chǎn)熱水不足時，用輔助能源補充熱水，確保全天24小時熱水供應(yīng)。 3、廣泛用于賓館、飯店等要求24小時供熱水的單位,太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（24）-直流系統(tǒng)常見形式（4,程序控制的全自動供水系統(tǒng) 1、控制器（PLC編程）可根據(jù)系統(tǒng)集熱器的水溫、水箱水溫、水位、管路水溫等信號，依照事先設(shè)計好的程序，實現(xiàn)定溫、滿水位溫差循環(huán)、太陽能不足輔助加熱、低水位保護(hù)、任意時間自動控制等功能，并可遠(yuǎn)傳、監(jiān)視等。 2、 未來的發(fā)展方向，近年來已被更多地采用,太陽能運行方式設(shè)計與選擇原則,1、上述列舉了十幾種方式，實際設(shè)計中還有其它更多的方式

19、。但所有這些運行方式，都是根據(jù)自然循環(huán)、強迫循環(huán)和直流定溫系統(tǒng)的原理，結(jié)合實際情況設(shè)計的。 GB/T18713規(guī)定：系統(tǒng)運行方式應(yīng)根據(jù)用戶基本條件、用戶的使用需求及集熱器與儲熱水箱的相對安裝位置等因素綜合加以確定。 2、一般來說，較小面積的系統(tǒng)， 如果水箱可高置，多采用自然循環(huán)系統(tǒng)；較大面積和水箱不能高置的系統(tǒng)，多采用強制循環(huán)系統(tǒng)；需要24小時或白天需要使用熱水的，多采用直流系統(tǒng)；每天都需要熱水的，應(yīng)配置輔助加熱系統(tǒng)。 3、目前國內(nèi)的太陽能熱水系統(tǒng)多采用開式系統(tǒng)，別墅型太陽能熱水系統(tǒng)多采用閉式承壓二次回路系統(tǒng),太陽集熱器選型與擺放方位-太陽集熱器選型（1,集熱器類型的選擇主要考慮下列因素： 1

20、、當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢茫?2、環(huán)境溫度； 3、全年的使用時間； 4、使用水溫； 5、投資與收益等因素。 1、在不結(jié)冰地區(qū)全年使用或雖是結(jié)冰地區(qū)，但僅在春、夏、秋季不結(jié)冰的時候使用時，一般選擇平板集熱器。 2、結(jié)冰地區(qū)全年使用的，不需要承壓運行的，除高寒地區(qū)外，均可選用全玻璃真空管集熱器。 3、高寒地區(qū)全年使用的，可選擇熱管集熱器，也可選擇各種金屬流道式真空管集熱器，做成雙回路系統(tǒng),太陽集熱器選型與擺放方位-太陽集熱器選型（2,太陽集熱器選型與擺放方位-太陽集熱器朝向與傾角（1,1、集熱器朝向與傾角的確定主要使集熱器得到最大的太陽輻射能。當(dāng)采光面與太陽光線垂直時，就能得到最大的太陽輻射能 2、對于跟蹤

21、式太陽集熱器，通過自動跟蹤使集熱器的采光面與太陽的入射光線垂直就可以。但跟蹤裝置復(fù)雜，成本太高，一般采用固定朝向與傾角。 3、對于固定式集熱器，為了得到最大的太陽輻射量，應(yīng)使當(dāng)?shù)卣绲奶柟饩€與集熱器的采光面垂直。因此，對于在北半球使用的集熱器，應(yīng)正南放置。 4、考慮到早上氣溫低，易有霧，光照不好，而下午氣溫高，一般光照較好，因此也可將集熱器正南偏西5放置，使集熱器在下午能得到更多的太陽輻射能,太陽集熱器選型與擺放方位-太陽集熱器朝向與傾角（2,從上圖可以得出：當(dāng)太陽光線與集熱器的采光面垂直時，集熱器傾角與當(dāng)?shù)鼐暥冉且约疤柍嗑暯怯腥缦玛P(guān)系： =,太陽集熱器選型與擺放方位-太陽集熱器朝向與傾角

22、（3,1、當(dāng)全年使用時,可認(rèn)為全年的平均赤緯角為0， = = 2、當(dāng)側(cè)重于夏季使用時,可認(rèn)為該期間的平均赤緯角為10， = = -10 3、當(dāng)側(cè)重于冬季使用時,可認(rèn)為該期間的平均赤緯角為-10， = = +10,全年各月代表日太陽赤緯角的近似值,太陽集熱器選型與擺放方位-太陽集熱器朝向與傾角（4,1、當(dāng)真空管集熱器南北豎放時，具有日自動跟蹤功能。在相鄰兩支真空管不發(fā)生光線遮擋時，無論太陽是在東、西任何位置，有效采光面積都一樣。但當(dāng)大于臨界夾角0時，相鄰的真空管之間將產(chǎn)生光線遮擋。由于真空管集熱器南北豎放時，不具有季節(jié)自動跟蹤功能，因此，集熱器的傾角仍應(yīng)按上述推論確定。 2、當(dāng)真空管集熱器東西橫

23、放時，具有季節(jié)自動跟蹤功能，無論太陽是在南、北回歸線之間任何位置，有效采光面積都一樣。但為了保證在全年時間內(nèi)，相鄰兩支真空管不發(fā)生光線遮擋，集熱器的傾角應(yīng)滿足下列條件 2327+ -0 +02327 式中：2327 表示太陽在南北回歸線時的赤緯角的絕對值； 0 相鄰的真空管之間產(chǎn)生光線遮擋的臨界夾角,太陽集熱器選型與擺放方位-太陽集熱器朝向與傾角（5,陽光入射線在集熱器橫截面上的投影與真空管法線方向的夾角。當(dāng)大于臨界夾角0時，相鄰的真空管之間產(chǎn)生光線遮擋。 0計算公式為：0= cos-1 （ D1+ D2）/2B 式中：D1 D2分別為真空管內(nèi)、外管的直徑，如：D1=37mm，D2=47mm。

24、 B相鄰兩支真空管之間的中心距,太陽集熱器選型與擺放方位-太陽集熱器朝向與傾角（6,以上關(guān)于集熱器傾角的推論，沒有考慮各地不同季節(jié)天氣的影響。實際上，不同地方在不同季節(jié)的實際太陽輻照量是不同的。 a)某一地方在每年的某一季節(jié)，總是雨季，太陽輻射量相對很少，在此時段內(nèi)，即使太陽光線與集熱器采光面垂直，也得不到太多的太陽輻射能；而在另一季節(jié)，經(jīng)常是晴朗天氣，太陽輻射量相對較多，在此時段內(nèi)，由于太陽光線與集熱器采光面不垂直，從而失去了得到較多太陽輻射能的機會。 b)在太陽輻射較強的季節(jié)，熱水過剩，而太陽輻射較少的季節(jié)，熱水不足，因此可以讓太陽輻射較少的季節(jié)盡可能多地吸收輻射能 確定集熱器傾角最理想的

25、方法是綜合考慮當(dāng)?shù)馗鲿r段的太陽輻照量和熱水使用需求等因素，求出在滿足使用需求的條件下，在整個使用期內(nèi)能得到最大太陽輻射量的集熱器傾角值,太陽集熱器面積確定-確定原則,1、理論上，集熱器面積應(yīng)根據(jù)用戶所需熱負(fù)荷來確定。在不考慮投資/場地等因素時，太陽能系統(tǒng)得到的有用能量應(yīng)等于用戶所需要的熱負(fù)荷能量。 2、從系統(tǒng)投資和使用效果兩方面綜合考慮確定 當(dāng)全年使用時，以滿足春秋季使用為原則 季節(jié)使用時，以滿足季節(jié)使用為原則 3、根據(jù)現(xiàn)場實際擺放情況確定 當(dāng)現(xiàn)場太陽集熱器擺放場地受到限制時，以現(xiàn)場實際的擺放面積作為設(shè)計面積，不足部分，由輔助加熱補充 4、以投資能力確定系統(tǒng)集熱器面積 當(dāng)資金不足時，可以投資能

26、力確定系統(tǒng)規(guī)模?？梢詫⒐こ谭殖梢黄诙趤砜紤]，以解決資金問題,太陽集熱器面積確定-注意事項,1、注意不同產(chǎn)品的集熱效率不同； 2、注意灰塵的影響，一般在0.900.98； 3、注意管路和水箱散熱的影響，在0.900.95； 4、注意系統(tǒng)加熱方式的影響 間接系統(tǒng)在0.900.95； 5、注意太陽能系統(tǒng)運行方式影響，強迫循環(huán)的運行方式，其平均熱效率比自然循環(huán)和直流系統(tǒng)低35,貯水箱設(shè)計-貯水箱的作用,太陽能熱水系統(tǒng)只能在白天有陽光的條件下產(chǎn)生熱水，而且是一種比較緩慢加熱的過程。而使用熱水的時間卻并不一定都在白天，因此，需要將白天產(chǎn)生的熱水儲存，以供其它時間使用。儲熱水箱的作用就是儲存太陽集熱器產(chǎn)生

27、的熱水,貯水箱設(shè)計-貯水箱的容積確定,儲熱水箱的容量V應(yīng)根據(jù)其蓄熱容量VX、熱水膨脹量VP和循環(huán)回流水量VH等因素確定。 V = VX + VP + VH 1、儲熱水箱的蓄熱容量VX 應(yīng)根據(jù)晴天時太陽集熱器的產(chǎn)熱水量來確定 2、儲熱水箱的熱水膨脹量VP 當(dāng)水溫大于4時，體積會隨水溫升高而膨脹。因此應(yīng)考慮水的體積膨脹量對儲熱水箱容量的影響 。一般在5%以內(nèi)。 3、儲熱水箱的循環(huán)回流水量VH 對于常壓系統(tǒng)，當(dāng)循環(huán)水泵停止后，回水管道內(nèi)的水要回流到水箱里；對于回流防凍的系統(tǒng)，當(dāng)循環(huán)水泵停止后，集熱器和管道內(nèi)的水都要回流到水箱里來。因此必須考慮系統(tǒng)的回流水量。以確保停泵后不發(fā)生儲熱水箱溢流的問題,貯水

28、箱設(shè)計-貯水箱形狀確定,貯水箱的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)根據(jù)其容量大小、結(jié)構(gòu)的合理性、現(xiàn)場放置的位置、水箱制作的難易等因素來確定。儲熱水箱應(yīng)選擇體面比最小的形狀。這樣既能減小散熱面積，還可節(jié)省水箱制作的材料。 1、圓球形狀的水箱體面比最小，但制作困難。因此儲熱水箱的形狀一般都選擇圓柱形或方形 2、對于圓柱形水箱，當(dāng)高度等于直徑時，表面積最小。如果圓柱形水箱高度過高，一般將水箱臥放。要求水箱承壓的系統(tǒng)，圓柱形水箱的兩個端蓋應(yīng)采用球形端蓋，材料厚度應(yīng)加厚，制作完成后，應(yīng)按要求作耐壓試驗。 3、對于方形水箱，當(dāng)長、寬、高相等時，體面最小。方形水箱不承壓，不易設(shè)計的太高。在高度相同的的條件下，長度與寬度相等時，體面

29、比最小。方形水箱可以現(xiàn)場制作，運輸方便。方形水箱的承壓能力差，需要在水箱內(nèi)部或外部加拉筋。方形水箱只能用于不承壓的系統(tǒng)中,貯水箱設(shè)計-貯水箱的材料,1、鋼板水箱 2、搪瓷水箱 3、不銹鋼水箱 4、玻璃鋼預(yù)制水箱 5、水泥預(yù)制水箱。 6、塑料水箱 由于貯水箱儲存的是熱水，不宜采用耐溫性能差的水箱。 如塑料水箱等,貯水箱設(shè)計-貯水箱的開口位置與尺寸（1,1、檢修人孔：大于3m3的水箱應(yīng)留檢修人孔，以備將來檢修時用。人孔的尺寸不應(yīng)小于400400mm2，圓形人孔的直徑不應(yīng)小于400mm。 2、通氣孔：常壓水箱應(yīng)留有通氣孔，以避免形成負(fù)壓，使水箱受損，并使下水通暢 3、排污口：排污口應(yīng)留在水箱最低的位

30、置，以利于排污。排污口的尺寸不應(yīng)小于25mm。 4、溢流口：開式常壓系統(tǒng)的水箱應(yīng)留有溢流口，應(yīng)不小于進(jìn)水口，且最小不應(yīng)小于25mm,貯水箱設(shè)計-貯水箱的開口位置與尺寸（2,5、用熱水口： a)對于承壓水箱，用熱水口應(yīng)位于水箱的頂部； b)對于頂水使用的開式水箱，用熱水口應(yīng)位于水箱的中上部，且不能低于上循環(huán)口； c）對于落水使用的開式水箱，用熱水口應(yīng)位于水箱的底部，但應(yīng)不低于排污口； d)對于底部帶有電加熱管的水箱，用熱水口應(yīng)高于電加熱管的位置，以確保電加熱管始終浸沒在水中，防止電熱管無水干燒。 用熱水口的尺寸應(yīng)根據(jù)熱水流量大小來確定，一般承壓系統(tǒng)不應(yīng)大于1m/s；常壓系統(tǒng)不應(yīng)大于0.5m/s,

31、貯水箱設(shè)計-貯水箱的開口位置與尺寸（3,6、上、下循環(huán)口： 1、下循環(huán)口位于水箱的底部，但應(yīng)不低于排污口，不高于用熱水口。 2、上循環(huán)口位于水箱的中上部，不高于用熱水口。對于頂水使用的承壓水箱，上循環(huán)口應(yīng)在水箱的中下部，但無論何種系統(tǒng)，上循環(huán)口都應(yīng)高于下循環(huán)口。 上、下循環(huán)口的尺寸也應(yīng)根據(jù)單位時間的流量大小來確定，一般不應(yīng)大于1m/s。 7、其它開口： 有些系統(tǒng)還需預(yù)留測量水溫、水位、壓力的開口。帶有輔助加熱的系統(tǒng)還需留有輔助加熱系統(tǒng)所需要的各種開口，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求合理設(shè)計,貯水箱設(shè)計-貯水箱的開口位置與尺寸（4,在滿足以上要求的前提下，水箱的開口位置還應(yīng)盡量注意消除死水區(qū)，或者盡量減少

32、死水區(qū)。但為了防止頂水使用時冷水供應(yīng)不上，造成熱水?dāng)嗔鞯膯栴}，有意在水箱出熱水口上部留出一部分熱水高度，當(dāng)冷水供應(yīng)不上時，起緩沖作用,貯水箱設(shè)計-貯水箱進(jìn)出水管的布置,1、當(dāng)水箱進(jìn)出水口處流速、溫差過大時，容易造成水箱混水。對于需要水箱水溫分層的儲熱水箱，如頂水使用的儲熱水箱，應(yīng)降低管口流速。在設(shè)計水箱進(jìn)、出水口處水管的布置時，下循環(huán)管口流出的為低溫水，其在水箱內(nèi)的開口方向應(yīng)水平或向下；上循環(huán)口流進(jìn)水箱的水為高溫水，其在水箱內(nèi)的開口方向應(yīng)水平或向上；冷水補水進(jìn)口的開口方向應(yīng)水平或向下。以上措施，可以有效降低進(jìn)出水管處造成的混水問題。 2、對于自然循環(huán)系統(tǒng)，下循環(huán)口兼有下循環(huán)管的自動排氣功能，因

33、此，其在水箱內(nèi)的開口方向應(yīng)水平，不能向下，否則將造成下循環(huán)管無法自動排氣而使系統(tǒng)無法自動循環(huán)。 3、對于落水使用的循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)計時，有意將上循環(huán)管口向下開口，有時甚至將上循環(huán)口向下延伸至水箱的下部，有意使水箱混流，以減輕水箱的溫度分層。對于直流式定溫放水系統(tǒng)，設(shè)計時也有意將從集熱器進(jìn)入水箱的熱水管延伸至水箱的下部，以達(dá)到混合水箱水溫的作用,輔助熱源選擇與設(shè)計-輔助熱源種類的選擇,輔助熱源一般應(yīng)具有可靠、穩(wěn)定、隨時可以供給等特點 1、燃?xì)猓ㄌ烊細(xì)?煤氣/石油液化氣/沼氣等） 2、燃油 （煤油/柴油） 3、電能 4、蒸汽 5、暖氣 6、熱泵,輔助熱源選擇與設(shè)計-輔助熱源功率的確定原則,1、輔助加熱

34、系統(tǒng)的目的是當(dāng)陰雨天或太陽能不足時，由輔助加熱系統(tǒng)提供所需的熱能。因此，應(yīng)按能滿足最不利情況下的熱能供應(yīng)來確定輔助加熱設(shè)備的功率。 2、對于太陽熱水系統(tǒng)來說，太陽能完全不起作用的情況就是最不利的情況。因此，輔助加熱設(shè)備功率的確定應(yīng)根據(jù)太陽能完全不起作用時，全部靠輔助加熱設(shè)備來滿足用戶所需的熱能來計算確定,系統(tǒng)整體布局的原則與方法-布局原則,布局設(shè)計，應(yīng)從多方面綜合考慮，使系統(tǒng)緊湊合理、可靠實用、美觀協(xié)調(diào)、維護(hù)方便,系統(tǒng)整體布局的原則與方法-布局形式（1,前后布局 一般情況下，集熱器在前面，水箱在后面，以避免水箱遮光。但當(dāng)前面有較高的遮光物時，可將水箱放在前面，集熱器后置，加大集熱器與前面高遮擋

35、物的距離。 左右布局 水箱可以在左邊，也可以在右邊，主要根據(jù)承重、管路短近等因素確定,系統(tǒng)整體布局的原則與方法-布局形式（2,左中右布局 水箱在中間，集熱器圍繞水箱前后左右排列。這種布局可以很方便的共用一個水箱做成幾個并聯(lián)的自然循環(huán)系統(tǒng) 上下布局 水箱和集熱器上下放置。如水箱放在地面或低處,系統(tǒng)整體布局的原則與方法-布局選擇原則,布局形式的選擇，主要應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地形確定， 并考慮以下幾點。 （1）水箱承重 在系統(tǒng)布局中，首先需要考慮水箱的位置。因為，水箱是太陽熱水系統(tǒng)最重的負(fù)載，因此，水箱的放置位置應(yīng)考慮該位置的承載能力能否能滿足水箱裝滿水后的承重需求。 （2）集熱器擺放 應(yīng)盡量使集熱器集中在一

36、片位置擺放，這樣便于布局，系統(tǒng)比較整潔、緊湊，管路距離也比較短，。 （3）系統(tǒng)各部分的距離 系統(tǒng)布局應(yīng)盡量使集熱器距水箱的距離、水箱距用熱水點的距離、冷水供水點距集熱器和水箱的距離相距較近，以減少管路過長造成的熱損失，并減少安裝用料，降低工程成本。 （4）協(xié)調(diào)性與方便性 系統(tǒng)整體應(yīng)協(xié)調(diào)、可靠、美觀，施工和維護(hù)管理應(yīng)方便,太陽集熱器陣列-太陽集熱器間的連接,1、并聯(lián)連接 2、串聯(lián)連接 3、并串聯(lián)連接,太陽集熱器陣列-排與排之間的連接（1,并聯(lián)連接 無論是平板集熱器還是真空管集熱器，一般情況下，集熱器排與集熱器排之間的連接多采用此種連接方式,太陽集熱器陣列-排與排之間的連接（2,串聯(lián)連接 當(dāng)集熱器

37、只有兩排，且每排集熱器的數(shù)量不太多時，可采用此種連接方式,太陽集熱器陣列-排與排之間的連接（3,串并聯(lián)連接 當(dāng)集熱器數(shù)量超過兩排時，在每排集熱器的數(shù)量不太多時，為了管道連接的方便，有時會采用此種連接方式,太陽集熱器陣列-前后排間距,前后排集熱器之間應(yīng)留有一定的距離，以避免前排集熱器影響后排集熱器的采光 1、當(dāng)春夏秋季使用時，只要保證春分、秋分日前后排不遮擋，其它時間就不會遮擋 2、當(dāng)全年使用時，只要保證冬至日（此時）前后排不遮擋，其它時間就不會遮擋。 一般情況下都要求在當(dāng)?shù)卣鐣r刻，前后排不發(fā)生遮擋 正午時，h= 90-( ) OB=OC=OA ctg h= OA tg (,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計

38、-常用管材種類（1）鋼管,無縫鋼管 分為熱軋管和冷拔管兩種，廣泛用于壓力較高的管道，如高壓供熱系統(tǒng)和高層建筑的冷、熱水管。以外徑壁厚表示。 有縫鋼管 焊接鋼管通常稱為有縫鋼管（水煤氣管）。壁厚不同，分為普通管和加厚管兩種，普通鋼管的工作壓力不大于1MPa,加厚鋼管的工作壓力不大于1.6MPa 。以公稱直徑DN表示 。將有縫鋼管鍍鋅處理后，其抗腐能力提高，內(nèi)壁不易生銹，可以保護(hù)水質(zhì)。鍍鋅鋼管常用于生活飲用水管道及熱水供應(yīng)系統(tǒng)。 鑄鐵管 耐腐蝕性強，但質(zhì)脆，承壓能力低。分為給水鑄鐵管和排水鑄鐵管。其規(guī)格以公稱直徑表示，分低壓、普壓、高壓三種,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-常用管材選擇（2）新型管材,聚氯乙烯

39、(PVC)和硬聚氯乙烯(UPVC)管材 具有良好的耐老化和耐化學(xué)腐蝕性能，可在-1560之間使用3050年。目前主要用于建筑給水、排水、落水、排污、穿線、通風(fēng)等方面。 聚乙烯(PE)和高密度聚乙烯(HDPE)管材 可耐多種化學(xué)介質(zhì)侵蝕的管材，據(jù)有良好的撓性，可以盤卷，具有良好的耐沖擊強度。主要用于輸送水、可燃性氣體、腐蝕性流體等。 交聯(lián)聚乙烯（PEX）和聚丁烯（PB）管材 PEX和PB管材完全無毒 ，使用溫度范圍最寬，為-70110，可輸送90左右的熱水，長期使用溫度為95 。PEX管材一般只有小口徑管(20-63mm)，熱膨脹系數(shù)較大，采用金屬管件受壓連接，其配件成本較高，連接時問題較多。P

40、B管材適合制作小口徑受壓管，安裝時可以熔焊與壓接相結(jié)合，連接牢固。PEX和PB管材可作為包括飲用水和熱水在內(nèi)的各類流體。PEX比PB管材價格低3050%。 無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）管材 具有耐壓、保溫等優(yōu)點，長期使用溫度為70，比較適合溫水輸送。它可以采用熔接方式連接，連接可靠，其廢料還可再利用，是名副其實的綠色建材,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-常用管材種類（3）新型管材,鋁塑復(fù)合管（PAP） 有兩種類型，一種是采用HDPE的PAP管材，只能用于低溫介質(zhì)的輸送；另一種是采用PEX的PAP管材，氣密性好，耐壓較高，耐爆破應(yīng)力大，熱膨脹系數(shù)小，抗靜電，使用壽命長，可輸送包括飲用水和熱水在內(nèi)的各種流體，可

41、在95高溫和小于1MPa壓力的條件下長期工作。PAP管的缺點是管材連接不能用熱熔連接和膠粘接，只能用專用銅制管件，廢品不能回收再用 ABS管材 由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯組成的共聚物或共混物。它是通用塑料中強度和韌性較好的一種。在-40100范圍內(nèi)能保持韌性和剛度。但它的耐候性較差,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-常用管材種類（2）新型管材,銅管和塑覆銅管 隨著人們對飲用水衛(wèi)生性能要求的愈來愈高，銅管和塑覆銅管在城市的高層、超高層以及中高檔商品房中大量使用。塑覆銅管一般是用含銅量99.9%的無縫T2紫銅管為基體，外壁覆上具有特殊造型的聚乙烯為主體及其它多種添加劑的保溫層，經(jīng)物理和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合而成的的新一代

42、供水管材，特別適合用做熱水管。 薄壁不銹鋼管和不銹鋼保溫管 薄壁不銹鋼管是厚度為0.71.2mm的不銹鋼板制成的1550mm的給水管，通過管壁薄壁化，可大大降低管材的成本。不銹鋼管強度高，耐壓、耐高溫，使用壽命長，適用范圍廣，可廣泛用于建筑的冷、熱水供水系統(tǒng),系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-常用管材選擇,GBJ15-88建筑給水排水設(shè)計規(guī)范（1997版）對管材的選用作了如下規(guī)定： 1、對于洗浴熱水供應(yīng)系統(tǒng)，熱水管管徑小于及等于150mm時，應(yīng)采用鍍鋅鋼管和相應(yīng)的配件；賓館、高級住宅、別墅等建筑，宜采用銅管、聚丁烯管或鋁塑復(fù)合管。 2、對于飲用水管，應(yīng)采用銅管、不銹鋼管、鋁塑復(fù)合管、聚丁烯管，配件應(yīng)采用與管

43、材相同的材料。 3、對于給水系統(tǒng)，生活給水管徑小于150mm時，應(yīng)采用鍍鋅鋼管或給水塑料管；管徑大于150mm時，可采用給水鑄鐵管；生活給水管埋地敷設(shè)，管徑等于或大于75 mm時，宜采用給水鑄鐵管；生產(chǎn)和消火栓系統(tǒng)消防給水管一般采用非鍍鋅鋼管或給水鑄鐵管，自動噴水滅火系統(tǒng)消防給水管應(yīng)采用鍍鋅鋼管或鍍鋅無縫鋼管；根據(jù)水質(zhì)要求和建筑使用要求等因素生活給水管可采用銅管、聚丁烯管、鋁塑復(fù)合管、涂塑鋼管、或鋼塑復(fù)合管等管材,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-常用閥門種類（1,1）閘板閥門 無方向性，比較嚴(yán)密，安裝長度較短，由于閘板閥的進(jìn)出口和閥底在同一直線位置，故介質(zhì)流動的局部阻力很小，異物也不易被阻塞，因而其常用作

44、排污和管道系統(tǒng)或水箱底部的泄水閥。閘板閥門常用于作全開全閉的位置，不能用于蒸汽管道上，不宜用它作調(diào)節(jié)流量，如果閘板閥門長期處于半開半關(guān)的狀態(tài)下工作，閘板的密封面會因受介質(zhì)沖刷而不能密封嚴(yán)密。 (2)截止閥和節(jié)流閥 截止閥閥芯的端部是平的，節(jié)流閥閥芯是錐形的，安裝時應(yīng)注意介質(zhì)的流向應(yīng)該是下進(jìn)上出。截止閥流體阻力大，調(diào)壓作用明顯，但不宜用在輸送粘性介質(zhì)的管道上。帶橡膠密封的截止閥廣泛用于冷水管道，銅閥芯密封的截止閥廣泛用于熱水和蒸汽管道上,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-常用閥門種類（2,3）球閥及旋塞 球閥和旋塞是靠閥體內(nèi)可以旋轉(zhuǎn)的關(guān)閉件來打開和關(guān)閉閥門。當(dāng)塞子中心的通孔與管路的進(jìn)出方向一致時，閥門全開，垂

45、直時閥門全關(guān)。球閥和旋塞啟閉迅速，流動阻力小，流量大，操作簡單快捷。但它密封面易磨損，適合低溫低壓和粘度較大的介質(zhì)管道和要求快開快關(guān)的的部位。 （4）蝶閥 蝶閥可以圍繞閥座內(nèi)的一個固定軸旋轉(zhuǎn)90，以實現(xiàn)蝶閥的開啟和關(guān)閉。通過改變蝶閥的旋轉(zhuǎn)角度，可以分級控制流量。蝶閥啟閉迅速、方便，但因其密封材料是橡膠，因此多用于壓力和溫度較低的管道上。 （5）逆止閥（止回閥） 逆止閥可使液體介質(zhì)只能向一個方向流動，阻止其逆向流動。逆止閥有方向性，安裝時應(yīng)特別注意 （6）浮球閥 浮球閥可以自動控制水箱中的水位,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-常用閥門種類（3,7）減壓閥 減壓閥的作用是降低管路介質(zhì)的壓力， 使經(jīng)過減壓閥流出

46、的介質(zhì)的壓力符合設(shè)計要求。 （8）安全閥（泄壓閥） 安全閥的作用是自動泄除管道或設(shè)備中的過高的壓力，當(dāng)壓力恢復(fù)正常后，自動關(guān)閉。 (9)自動排氣閥 自動排氣閥的作用是自動排出管路或設(shè)備內(nèi)的空氣，使系統(tǒng)正常工作。 (10)電磁閥和電動閥 電磁閥和電動閥的作用是根據(jù)控制元件給出的通斷電信號，自動開啟或關(guān)閉閥門， 從而起到自動控制的作用,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-常用閥門選擇,1）根據(jù)介質(zhì)特性、工作壓力和溫度，選擇閥體材料。閥體材料有灰鑄鐵、鑄鋼、鑄銅、不銹鋼等。 （2）根據(jù)閥體材料、介質(zhì)的工作壓力和溫度確定閥門的公稱壓力級別。低壓閥門的使用壓力PN1.6MPa，中壓閥們的使用壓力1.6MPaPN6.4M

47、Pa，高壓閥門的使用壓力10MPaPN100MPa，超高壓閥門的使用壓力PN100MPa （3）根據(jù)公稱壓力、介質(zhì)特性和溫度，選擇密封面材料。使其最高使用溫度不低于介質(zhì)工作溫度。 （4）根據(jù)管道的管徑計算值，確定閥門的公稱直徑。一般情況下，閥門的公稱直徑和管道的公稱直徑相同。 (5)根據(jù)閥門的用途和要求，選擇閥門的驅(qū)動方式。閥門的驅(qū)動方式有手動、電動、氣動、液動、機械傳動等。 (6)根據(jù)管道的連接方式和閥體公稱通徑大小，選擇閥門的連接形式。一般小管徑的閥門采用螺紋連接，大管徑的閥門采用法蘭連接。 （7）根據(jù)閥門的公稱壓力、公稱直徑、介質(zhì)特性和工作溫度選擇閥門類別、結(jié)構(gòu)形式和型號,系統(tǒng)管路選擇與

48、設(shè)計-常用水泵選擇（1）泵的種類,根據(jù)泵的工作原理，通常將泵分為以下三類。 1、葉片式泵： 葉片式泵是由裝在主軸上的葉輪產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)作用，對流體做功，使流體能量增加。根據(jù)流體的流動情況， 又分為離心式、軸流式、混流式等。 2、容積式泵： 容積式泵是靠機械運轉(zhuǎn)時，內(nèi)部的工作容積不斷產(chǎn)生變化，對流體產(chǎn)生擠壓，使流體獲得能量。如活塞泵、柱塞泵、齒輪泵、螺桿泵等。 3、其它類型的泵： 它是通過流體的相互紊動混合來傳遞能量，使流體能量增加。如射流泵、空氣抽水機、漩渦泵、真空泵、水錘泵等,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-水泵的工作參數(shù)（1,1、流量： 流量是泵的重要參數(shù)之一，如果流量發(fā)生變化，其他參數(shù)（如揚程、功率、效率

49、）也將相應(yīng)的跟著變化。泵標(biāo)牌上的流量，通常是指額定流量，泵的尺寸和形狀是根據(jù)這一特定的流量設(shè)計的，因此又稱為設(shè)計流量。一般泵在這個流量下工作，效率最高，如偏離這個流量，效率就會下降，偏離愈多，效率下降愈多。 2、揚程： 泵的揚程是指泵能揚水的高度。泵標(biāo)牌上的揚程， 一般是指通過額定流量時的揚程，所以又稱額定揚程。揚程的單位一般為m。 3、轉(zhuǎn)速： 泵的轉(zhuǎn)速是指泵軸單位時間旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，單位一般為r/min。泵標(biāo)牌上的轉(zhuǎn)速，稱之為額定轉(zhuǎn)速，標(biāo)牌上所標(biāo)的揚程、功率等參數(shù)都是在泵的額定轉(zhuǎn)速下運行，在額定流量下的參數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化后，這些參數(shù)都隨之變化。一般情況下，泵的轉(zhuǎn)速是不會變化的,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)

50、計-水泵的工作參數(shù)（2,4、功率 泵的功率包括有效功率、軸功率和配套功率三種。有效功率是單位時間內(nèi)，流過泵的流體從泵那里得到的能量。它可以用泵的流量和揚程進(jìn)行計算，計算公式見（5-）。軸功率是指原動機輸送給泵的功率，配套功率是指泵應(yīng)選配的原動機的功率值。配套功率一般是軸功率的1.051.13倍。 5、效率 水泵的效率是指泵的有效功率與軸功率的比值。它是水泵比較重要的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，名牌上所標(biāo)的效率是指這臺水泵在額定轉(zhuǎn)速下運行時可以達(dá)到的最高效率。 6、比轉(zhuǎn)數(shù) 比轉(zhuǎn)數(shù)又稱比速，泵的比轉(zhuǎn)數(shù)愈高，其流量就愈大，揚程愈?。环粗?，比轉(zhuǎn)數(shù)愈低，其流量就愈小，揚程愈大。不同類型的泵，其比轉(zhuǎn)數(shù)差別很大，離心泵的

51、比轉(zhuǎn)數(shù)一般在30300之間；混流泵的比轉(zhuǎn)數(shù)一般在300600之間；軸流泵的比轉(zhuǎn)數(shù)一般在5001400之間，某些低揚程的軸流泵的比轉(zhuǎn)數(shù)可達(dá)1800左右,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-水泵的選型(1,選擇泵時，主要看其揚程和流量是否符合實際需要。 （1）流量的確定 太陽熱水系統(tǒng)循環(huán)泵的流量的計算方法如下： Q = qA 式中：q 系統(tǒng)設(shè)計流量（M3/s）；一般取(3672)L/h A 太陽熱水系統(tǒng)采光面積，（M2） 太陽熱水系統(tǒng)其它用途的泵的流量應(yīng)根據(jù)其用途確定泵的流量。 （2）揚程的確定 太陽熱水系統(tǒng)循環(huán)泵的揚程的計算方法如下： H = (1.11.2)(Hs+Hx) 式中：Hs 太陽熱水系統(tǒng)提升液體介質(zhì)

52、（水）的高度，mH2O； Hx 太陽熱水系統(tǒng)總流動阻力（沿程阻力和局部阻力之和），mH2O。 從上式可知：太陽熱水系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚程取決于兩個因素， 一個是水泵提升水的高度，另一個是系統(tǒng)循環(huán)回路的流動阻力,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-水泵的選型(2,關(guān)于提升液體的高度 水泵提升水的高度等于太陽熱水系統(tǒng)太陽集熱器水位與水箱水位的高度 1、對于閉式循環(huán)回路，Hs=0。 2、對于開式循環(huán)回路，當(dāng)水箱與集熱器同在一個水平面上，且最高水位一樣時，Hs=0；當(dāng)水箱與集熱器不在一個水平面上，或雖在一個水平面上，但最高水位不一樣時，Hs等于二者最高水位的高度差,系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計-水泵的選型(3,關(guān)于系統(tǒng)循環(huán)阻力 1

53、、系統(tǒng)循環(huán)回路的流動阻力的計算可以分別計算沿程阻力和局部阻力，然后相加； 2、也可以按沿程阻力值估算局部阻力值 3、注意： a) 當(dāng)集熱器并聯(lián)連接時，系統(tǒng)由多個回路，計算流動阻力時，應(yīng)選擇阻力最大的回路計算。 b）集熱器串聯(lián)連接時，集熱器的阻力較大，應(yīng)單獨計算。 c）集熱器阻力的計算應(yīng)根據(jù)廠家提供的集熱器的流體壓降數(shù)值計算。 根據(jù)經(jīng)驗，系統(tǒng)循環(huán)回路的流動阻力一般在25 mH2O,電氣控制系統(tǒng)設(shè)計-設(shè)計原則,1）最大限度的實現(xiàn)太陽熱水系統(tǒng)對電氣控制系統(tǒng)的要求 應(yīng)弄清楚系統(tǒng)電氣控制的要求，控制元件之間的關(guān)系，從操作和安全角度考慮應(yīng)配置的指示和控制內(nèi)容。 （2）在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，力求使控制

54、線路簡單、經(jīng)濟 a)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)電器元件，選用相同的電器元件，減少電器元件的數(shù)量 b)選用經(jīng)過實踐考驗的控制元件；減少不必要的觸點，簡化電氣線路； c)盡量縮短連接導(dǎo)線的長度； d)在工作狀態(tài)，除必要的電器元件必須通電外，其余的盡量不通電。 （3）保證電氣控制線路的可靠性 包括正確連接觸點，正確連接電器的線圈，避免出現(xiàn)寄生電路等。 （4）保證電氣控制線路的安全性 應(yīng)具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，避免發(fā)生事故。如：短路保護(hù)、過電流保護(hù)、過載保護(hù)、漏電保護(hù)等。 （5）力求操作、維護(hù)、檢修方便 設(shè)置電氣隔離，避免帶電檢修；設(shè)置手動、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，以備急用；設(shè)置緊急情況下，人工停止按鈕等,電氣控制系統(tǒng)設(shè)計-常用

55、控制元件（1,太陽熱水系統(tǒng)常用的控制元件主要有以下幾種。 （1）溫度控制儀 溫度控制儀是太陽熱水系統(tǒng)最常用的控制儀表。利用溫度控制儀可以很方便的實現(xiàn)太陽熱水系統(tǒng)的各種溫度控制，如單點定溫控制，區(qū)間溫度控制等， （2）溫差控制儀 利用溫差控制儀可以實現(xiàn)水箱水溫和太陽集熱器水溫的溫差控制。當(dāng)太陽集熱器水溫高于水箱水溫時，溫差控制儀可自動給出通電或斷開信號；當(dāng)太陽集熱器水溫不高于水箱水溫時，溫差控制儀可自動給出斷開或通電信號。 （3）光控儀 當(dāng)太陽光達(dá)到一定輻射強度后，光控儀可自動給出通電或斷開信號；當(dāng)太陽光強度不足時，光控儀可自動給出斷開或通電信號,電氣控制系統(tǒng)設(shè)計-常用控制元件（2,4）水位儀

56、可顯示和控制儲熱水箱水位。 （5）定時器 可設(shè)定某一時間區(qū)間或若干時間區(qū)間的通電、斷電信號。 (6)模擬電路 可按預(yù)先編制好的程序，實現(xiàn)水溫、水位、時間、壓力、流量等多種控制功能。 （7）可編程控制器（PLC） 可根據(jù)太陽熱水系統(tǒng)的需要，設(shè)計控制程序，實現(xiàn)水溫、水位、時間、壓力、流量等多種控制功能和顯示、儲存、計算等功能。并可與電話線相連，實現(xiàn)太陽熱水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制,系統(tǒng)防凍設(shè)計-防凍設(shè)計的目的,對于太陽熱水系統(tǒng)，為了減少熱能散失，太陽集熱器和系統(tǒng)管路都有保溫措施。這些保溫措施可以顯著地減少熱能散失，同時也可延緩系統(tǒng)結(jié)冰，但這些保溫措施，不能確保系統(tǒng)不結(jié)冰。因此，太陽熱水系統(tǒng)必需考慮防凍

57、問題。 系統(tǒng)防凍包括太陽集熱器防凍和管路防凍。對于平板集熱器，如果冬季在結(jié)冰地區(qū)使用，就必須考慮防凍問題；對于真空管集熱器，當(dāng)在低于-20的環(huán)境下使用時，也需要考慮防凍問題；對于管路系統(tǒng)，當(dāng)在低于0的環(huán)境下使用時，也需要考慮防凍問題,系統(tǒng)防凍設(shè)計-防凍方法（1,1）循環(huán)防凍 連續(xù)循環(huán)：在冬季結(jié)冰的季節(jié)，使循環(huán)水泵連續(xù)不停的循環(huán)，以防止結(jié)冰。這種方法的缺點是既浪費電能，又增加水泵的磨損。 間歇循環(huán)：在冬季結(jié)冰的季節(jié)，通過定時器，使循環(huán)水泵間歇循環(huán)，即循環(huán)一定時間，停止一定時間，以防止結(jié)冰。這種方法解決了連續(xù)循環(huán)防凍的缺點，但如果停止循環(huán)的時間過長，有可能造成結(jié)冰。 定溫循環(huán)：定溫循環(huán)有兩種控制方

58、法。一種是由溫控儀根據(jù)環(huán)境溫度來自動控制水泵，當(dāng)環(huán)境溫度低于某一溫度值時，溫控儀使循環(huán)水泵啟動；當(dāng)環(huán)境溫度高于某一溫度值時，溫控儀使循環(huán)水泵停止。另一種方法是由溫控儀根據(jù)太陽熱水系統(tǒng)管路內(nèi)水的溫度來自動控制水泵，當(dāng)管路水溫低于某一溫度值時（一般為2），溫控儀使循環(huán)水泵啟動；當(dāng)管路水溫高于某一溫度值時（一般為6），溫控儀使循環(huán)水泵停止。顯然定溫循環(huán)防凍的方法比較科學(xué)。兩種定溫循環(huán)防凍的方法相比，前一種方法可靠，但存在浪費；后一種方法合理，但應(yīng)注意溫控儀感溫探頭的位置一定要放置在最容易結(jié)冰的位置,系統(tǒng)防凍設(shè)計-防凍方法（2,2）伴熱帶防凍 伴熱帶防凍就是通過在太陽熱水系統(tǒng)的管路上加裝電加熱帶的方式

59、，從而達(dá)到防止管路結(jié)冰的目的。電伴熱帶也有幾種控制方式。 溫控伴熱防凍：通過溫度控制儀來自動控制電加熱帶通電與斷電的方式，來達(dá)到防止管路結(jié)冰的目的。當(dāng)溫度低于某一溫度值時，溫控儀使電加熱帶通電；當(dāng)溫度高于某一溫度值時，溫控儀使電加熱帶斷電。監(jiān)測的溫度可以是環(huán)境溫度，也可以是管路的水溫。 自限溫伴熱防凍：伴熱帶本身的發(fā)熱電阻水溫度變化而變化。當(dāng)溫度升高時，發(fā)熱電阻增大，通過伴熱帶的電流減?。划?dāng)溫度達(dá)到某一數(shù)值時（一般為6085），發(fā)熱電阻很大，幾乎使伴熱帶不導(dǎo)電；當(dāng)溫度下降后，發(fā)熱電阻又逐步變小。由此可見，自限溫伴熱帶具有溫度自調(diào)功能,系統(tǒng)防凍設(shè)計-防凍方法（3,3）排空防凍 排空防凍就是通過排

60、空太陽熱水系統(tǒng)管路和集熱器中的水，來達(dá)到防止管路結(jié)冰的目的。排空防凍有兩種方式。 防凍排空閥防凍：在太陽熱水系統(tǒng)管路的最低處安裝一防凍排空閥，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到可能使管路中的水結(jié)冰時，防凍排空閥自動打開，使太陽熱水系統(tǒng)中的水從防凍排空閥排出。從而達(dá)到防止結(jié)冰的目的。 回流排空防凍：使太陽熱水系統(tǒng)的水箱低于管路和太陽集熱器，當(dāng)循環(huán)水泵停止循環(huán)后，太陽集熱器和管路中的水自動回流到水箱中，使太陽集熱器和管路排空，從而達(dá)到防止結(jié)冰的目的,系統(tǒng)防凍設(shè)計-防凍方法（4,4）防凍液防凍 對于雙回路太陽熱水系統(tǒng)，一次回路的循環(huán)采用防凍液作為循環(huán)介質(zhì)，從而達(dá)到防凍的目的。防凍液防凍還具有不結(jié)垢的優(yōu)點。目前使用的防凍