太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 1、太陽熱水系統(tǒng)的組成、太陽熱水系統(tǒng)的組成2 2、太陽熱水系統(tǒng)的分類、太陽熱水系統(tǒng)的分類3 3、太陽熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的主要方面、太陽熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的主要方面4 4、太陽熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的詳細(xì)內(nèi)容、太陽熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的詳細(xì)內(nèi)容太陽熱水系統(tǒng)的組成太陽熱水系統(tǒng)的組成 設(shè)備與管道支架設(shè)備與管道支架 太陽集熱器太陽集熱器 貯水箱貯水箱 管路、泵、閥管路、泵、閥 設(shè)備防腐與保溫設(shè)備防腐與保溫 自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 輔助能源設(shè)備輔助能源設(shè)備特征類型類型1類型2類型3有無輔助熱源純太陽能加熱式太陽能預(yù)熱式太陽能加輔助熱源式按儲(chǔ)水箱水被加熱方式直接式間接式按傳熱工質(zhì)

2、與大氣相通敞開式開口式封閉式按集熱器內(nèi)介質(zhì)狀況充滿式回流式排放式按加熱工質(zhì)循環(huán)動(dòng)力自然循環(huán)強(qiáng)制循環(huán)按加熱工質(zhì)流動(dòng)方式循環(huán)式直流式接集熱器與儲(chǔ)水箱位置分離式緊湊式悶曬式太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要方面太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要方面 1 1、用戶情況與要求、用戶情況與要求 2 2、系統(tǒng)運(yùn)行方式確定、系統(tǒng)運(yùn)行方式確定 3 3、太陽集熱器選型、太陽集熱器選型 4 4、太陽集熱器面積確定、太陽集熱器面積確定 5 5、貯水箱設(shè)計(jì)、貯水箱設(shè)計(jì) 6 6、輔助熱源選擇與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、輔助熱源選擇與系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 7、系統(tǒng)布局、系統(tǒng)布局 8 8、太陽集熱器傾角與前后排間距確定、太陽集熱器傾角與前后排間距確定 9 9、泵、閥及管路

3、選型與管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、泵、閥及管路選型與管路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1010、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 11、管路與設(shè)備的保溫與防凍、管路與設(shè)備的保溫與防凍 1212、系統(tǒng)安全防護(hù)（防雷、系統(tǒng)安全防護(hù)（防雷/ /防雨防雨/ /防漏電防漏電/ /防腐蝕防腐蝕/ /抗風(fēng)雪等）抗風(fēng)雪等） 用戶情況與要求（用戶情況與要求（1 1） -原始資料收集原始資料收集 （1 1）用戶所處地理位置和環(huán)境條件）用戶所處地理位置和環(huán)境條件 （2 2）水源情況）水源情況 （3 3）電力供應(yīng)情況）電力供應(yīng)情況 （4 4）安裝場(chǎng)地情況）安裝場(chǎng)地情況 獲取以上資料的方法：獲取以上資料的方法：與客戶勾通，向用戶了解有無特殊情況

4、；（如安裝現(xiàn)場(chǎng)與客戶勾通，向用戶了解有無特殊情況；（如安裝現(xiàn)場(chǎng)是否在風(fēng)口、易發(fā)生雷擊的地方等）是否在風(fēng)口、易發(fā)生雷擊的地方等）查閱當(dāng)?shù)貧庀筚Y料；查閱當(dāng)?shù)貧庀筚Y料；實(shí)地勘察現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)地勘察現(xiàn)場(chǎng)。用戶情況與要求用戶情況與要求 -太陽能系統(tǒng)的要求太陽能系統(tǒng)的要求（1 1）安裝太陽能系統(tǒng)的用途：）安裝太陽能系統(tǒng)的用途： 用于生活熱水供應(yīng)用于生活熱水供應(yīng)/工業(yè)用熱水工業(yè)用熱水/游泳池加熱游泳池加熱/采暖、制冷等。采暖、制冷等。 太陽能全年工作太陽能全年工作/季節(jié)性工作。季節(jié)性工作。 （2 2）用水方式：）用水方式： 定時(shí)用熱水定時(shí)用熱水/ /全天全天24 24 小時(shí)用熱水小時(shí)用熱水用水溫度用水溫度/ /全

5、天總用水量全天總用水量/ /用水流量用水流量/ /用水壓力。用水壓力。（3 3）輔助能源情況）輔助能源情況 ：是否要求配置輔助能源是否要求配置輔助能源/ /配置輔助能源的種類（電配置輔助能源的種類（電/ /燃油燃油/ /燃?xì)馊細(xì)? /蒸汽蒸汽/ /暖氣暖氣/ /熱泵等）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(hào)、類別，供熱方式等。如果使用原有的輔助能源設(shè)備，應(yīng)了解設(shè)備的型號(hào)、類別，供熱方式等。（4 4）其它要求）其它要求 ： 管理方式，有無專人管理管理方式，有無專人管理/ /是否要求全自動(dòng)控制是否要求全自動(dòng)控制/ /是否要求自動(dòng)計(jì)是否要求自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)等。量計(jì)費(fèi)等。 用戶情況與要求用戶

6、情況與要求-原始資料核實(shí)原始資料核實(shí)太陽能系統(tǒng)的技術(shù)性相對(duì)比較專業(yè)，用戶可能不能全面、太陽能系統(tǒng)的技術(shù)性相對(duì)比較專業(yè)，用戶可能不能全面、清楚地表達(dá)其要求清楚地表達(dá)其要求。有些用戶所表達(dá)的要求與其實(shí)際上真正有些用戶所表達(dá)的要求與其實(shí)際上真正的需要不一致的需要不一致;有些用戶所提的要求可能無法實(shí)現(xiàn)。有些用戶所提的要求可能無法實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)人員必須對(duì)用戶所提供的情況進(jìn)行分析判斷，或者進(jìn)設(shè)計(jì)人員必須對(duì)用戶所提供的情況進(jìn)行分析判斷，或者進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察核實(shí)，以便掌握真實(shí)客觀的第一手資料。行現(xiàn)場(chǎng)考察核實(shí)，以便掌握真實(shí)客觀的第一手資料。在了解了實(shí)際情況后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將其了解的情況向用戶在了解了實(shí)際情況后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)

7、將其了解的情況向用戶反饋。雙方認(rèn)可后，設(shè)計(jì)人員才能根據(jù)雙方已經(jīng)確認(rèn)的設(shè)反饋。雙方認(rèn)可后，設(shè)計(jì)人員才能根據(jù)雙方已經(jīng)確認(rèn)的設(shè)計(jì)條件和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。計(jì)條件和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 用戶情況與要求用戶情況與要求-正確處理客戶要求正確處理客戶要求客戶要求是我們?cè)O(shè)計(jì)太陽熱水系統(tǒng)的依據(jù)之一，有些要客戶要求是我們?cè)O(shè)計(jì)太陽熱水系統(tǒng)的依據(jù)之一，有些要求盡量去實(shí)現(xiàn)，求但有的是無法實(shí)現(xiàn)，應(yīng)細(xì)仔地勾通解釋，求盡量去實(shí)現(xiàn)，求但有的是無法實(shí)現(xiàn)，應(yīng)細(xì)仔地勾通解釋，不能一味答應(yīng)。不能一味答應(yīng)。要引導(dǎo)用戶，公正客觀地向用戶解釋太陽熱水系統(tǒng)所能要引導(dǎo)用戶，公正客觀地向用戶解釋太陽熱水系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的效果。實(shí)現(xiàn)的效果。太陽能系統(tǒng)常見的運(yùn)行方式

8、太陽能系統(tǒng)常見的運(yùn)行方式 -基本的運(yùn)行方式基本的運(yùn)行方式按工質(zhì)的流動(dòng)方式分類：自然循環(huán)系統(tǒng)自然循環(huán)系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)太陽熱水系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中是以上某一種基本運(yùn)太陽熱水系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中是以上某一種基本運(yùn)行方式或某種方式為主的為主的多種運(yùn)行方式的組行方式或某種方式為主的為主的多種運(yùn)行方式的組合，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況不同和用戶的具體要求，在設(shè)合，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況不同和用戶的具體要求，在設(shè)計(jì)中要靈活應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、計(jì)中要靈活應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的目的。節(jié)能的目的。系統(tǒng)運(yùn)行方式設(shè)計(jì)與選擇原則系統(tǒng)運(yùn)行方式設(shè)計(jì)與選擇原則實(shí)際設(shè)計(jì)中有很多運(yùn)行方式實(shí)際設(shè)計(jì)中

9、有很多運(yùn)行方式,但所有這些運(yùn)行方式，都是但所有這些運(yùn)行方式，都是根據(jù)自然循環(huán)、強(qiáng)迫循環(huán)和直流定溫系統(tǒng)的原理，結(jié)合實(shí)際情根據(jù)自然循環(huán)、強(qiáng)迫循環(huán)和直流定溫系統(tǒng)的原理，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)運(yùn)行方式應(yīng)根據(jù)用戶基本條件、用戶的使用需況設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)運(yùn)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(chǔ)熱水箱的相對(duì)安裝位置等因素綜合加以確定。求及集熱器與儲(chǔ)熱水箱的相對(duì)安裝位置等因素綜合加以確定。一般來說，一般來說，較小面積的系統(tǒng)，較小面積的系統(tǒng)， 如果水箱可高置，多采用如果水箱可高置，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(qiáng)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(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)

10、；需要制循環(huán)系統(tǒng)；需要24小時(shí)或白天需要使用熱水的，多采用直小時(shí)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)。流系統(tǒng)；每天都需要熱水的，應(yīng)配置輔助加熱系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)的太陽能熱水系統(tǒng)多采用開式系統(tǒng)，別墅型、壁目前國(guó)內(nèi)的太陽能熱水系統(tǒng)多采用開式系統(tǒng)，別墅型、壁掛式太陽能熱水系統(tǒng)多采用閉式承壓二次回路系統(tǒng)。掛式太陽能熱水系統(tǒng)多采用閉式承壓二次回路系統(tǒng)。（國(guó)外基本都是閉式承壓系統(tǒng)）（國(guó)外基本都是閉式承壓系統(tǒng)）系統(tǒng)運(yùn)行方式設(shè)計(jì)與選擇系統(tǒng)運(yùn)行方式設(shè)計(jì)與選擇太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用表建筑物類型建筑物類型居住建筑居住建筑公共建筑公共建筑低層多層高層賓館醫(yī)院游泳館公共浴室太太陽陽能能

11、熱熱水水系系統(tǒng)統(tǒng)類類型型集熱與供熱水范圍集中供熱水系統(tǒng)集中分散供熱系統(tǒng)分散供熱水系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行方式自然循環(huán)系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)直流式系統(tǒng)集熱器內(nèi)傳熱工質(zhì)直接系統(tǒng)間接系統(tǒng)輔助能源安裝位置內(nèi)置加熱系統(tǒng)外置加熱系統(tǒng)輔助能源啟動(dòng)方式全日自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)定時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)接需手動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)表中為可選項(xiàng)目表中為可選項(xiàng)目熱水負(fù)荷計(jì)算建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范太陽集熱器選型與擺放方位太陽集熱器選型與擺放方位 -太陽集熱器選型（太陽集熱器選型（1 1）集熱器類型選擇因素當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢茫划?dāng)?shù)氐牡乩砦恢?；環(huán)境溫度；環(huán)境溫度；全年的使用時(shí)間；全年的使用時(shí)間；使用水溫；使用水溫；投資與收益等因素。投資與收益等因素。1、

12、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、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(shí)候使用時(shí)，一般選擇平板集熱器。秋季不結(jié)冰的時(shí)候使用時(shí)，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(yùn)行的，除高寒地區(qū)、結(jié)冰地區(qū)全年使用的，不需要承壓運(yùn)行的，除高寒地區(qū)外，可選用全玻璃真空管集熱器；采用防凍措施可選擇平板；外，可選用全玻璃真空管集熱器；采用防凍措施可選擇平板；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、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，設(shè)計(jì)雙回路系統(tǒng)。金屬流道式真空管集熱器，設(shè)計(jì)雙回路系統(tǒng)。太陽集熱器選型

13、與擺放方位太陽集熱器選型與擺放方位 -太陽集熱器選型（太陽集熱器選型（2）平板型真空管型流 道 式 平板集熱器熱 管 式 平板集熱器玻 璃 真 空管集熱器熱 管 真 空管集熱器金屬流道真空管集熱器抗凍性不 抗 凍 ，板芯易凍抗凍零下20以上抗凍抗凍防凍液介質(zhì)抗凍承壓性能承壓承壓不能承壓承壓承壓熱水溫度60以 下熱水60以下熱水90以下熱水80 以下熱水80以下熱水 熱性能中 低 溫 區(qū)熱性能好比 流 道 式平板差中 溫 區(qū) 熱性能好比 全 玻 璃管稍差比 全 玻 璃管稍差質(zhì)量穩(wěn)定性好取決熱管取決于真空管取 決 真 空管和熱管取決于真空管經(jīng)濟(jì)性造價(jià)低比 流 道 式平板高造價(jià)較高比 全 玻 璃式高

14、比 全 玻 璃管高太陽集熱器選型與擺放方位太陽集熱器選型與擺放方位 -太陽集熱器朝向與傾角（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(shí)，就能得到最大的太陽輻射能；2、對(duì)于跟蹤式太陽集熱器，通過自動(dòng)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(duì)于固定式集熱器，為了得到最大的太陽輻射量，應(yīng)盡可能使當(dāng)?shù)卣绲奶柟饩€與集熱器的采光面的太陽光線與集熱器的采光面垂直。因此，對(duì)于在北半球使用的集熱器，應(yīng)垂直。因此，對(duì)于在北半球使用的集熱器，應(yīng)正南、正南、南偏西、南偏東南偏西、南偏東

15、放置。放置。4 4、考慮到早上氣溫低，易有霧，光照度差，而下午、考慮到早上氣溫低，易有霧，光照度差，而下午氣溫高，一般光照較好，因此盡可能將集熱器氣溫高，一般光照較好，因此盡可能將集熱器南偏南偏西西放置，使集熱器在下午能得到更多的太陽輻射能。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選型與擺放方位 - -太陽集熱器朝向與傾角（太陽集熱器朝向與傾角（2 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(shí)，集熱從上圖可以得出：當(dāng)太陽光線與集熱器的采光面垂直時(shí)，集熱器傾角器傾角與當(dāng)?shù)鼐暥冉桥c當(dāng)?shù)鼐暥冉且约疤柍嗑暯且约疤柍嗑暯怯腥缦玛P(guān)系：有如下關(guān)系： = =

16、 水平面集熱面水平面集熱面太陽集熱器選型與擺放方位太陽集熱器選型與擺放方位 -太陽集熱器朝向與傾角（太陽集熱器朝向與傾角（3 3）1、當(dāng)全年使用時(shí),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(shí),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(shí),可認(rèn)為該期間的平均赤緯角為-10， = = +10 日日期期1.171.172.152.153.163.164.154.155.155.156.116.117.177.178.178.179.169.1610.1610.1611.1511.1512.1112.11值值-21-21-13-130 0101019192

17、323212113130 0-10-10-19-19-23-23 全年各月代表日太陽赤緯角的近似值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選型與擺放方位 -太陽集熱器朝向與傾角（太陽集熱器朝向與傾角（4 4）BB ）太陽集熱器選型與擺放方位太陽集熱器選型與擺放方位 -太陽集熱器朝向與傾角（太陽集熱器朝向與傾角（5）太陽能方位角和傾角對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償面積比 太陽集熱器選型與擺放方位太陽集熱器選型與擺放方位 - -太陽集熱器朝向與傾角（太陽集熱器朝向與傾角（6 6）考慮各地不同季節(jié)天氣的影響。實(shí)際上，不同地考慮各地不同季節(jié)天氣的影響。實(shí)際上，不同地方在不同季節(jié)的實(shí)際太陽輻照量是

18、不同的。方在不同季節(jié)的實(shí)際太陽輻照量是不同的。某一地方在每年的某一季節(jié)，總是雨季，太陽輻射量相對(duì)某一地方在每年的某一季節(jié)，總是雨季，太陽輻射量相對(duì)很少，在此時(shí)段內(nèi)，即使太陽光線與集熱器采光面垂直，也得很少，在此時(shí)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(duì)較多，在此時(shí)段內(nèi)，由于太陽光線與集熱器采光陽輻射量相對(duì)較多，在此時(shí)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(jī)會(huì)。面不垂直，從而失去了得到較多太陽輻射能的機(jī)會(huì)。在太陽輻射較強(qiáng)的季節(jié)，熱水過剩，而太陽

19、輻射較少的季在太陽輻射較強(qiáng)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。收輻射能。太陽集熱器面積確定太陽集熱器面積確定 - -確定原則確定原則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。、理論上，集熱器面積應(yīng)根據(jù)用戶所需熱負(fù)荷來確定。（不考慮投資（不考慮投資/場(chǎng)地等因素時(shí)，太陽能系統(tǒng)得到的有用能量場(chǎng)地等因素時(shí)，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）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

20、用時(shí)，以滿足春秋季使用為原則；當(dāng)全年使用時(shí)，以滿足春秋季使用為原則； 季節(jié)使用時(shí)，以滿足季節(jié)使用為原則季節(jié)使用時(shí)，以滿足季節(jié)使用為原則3、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際擺放情況確定根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際擺放情況確定 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)太陽集熱器擺放場(chǎng)地受到限制時(shí)，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)太陽集熱器擺放場(chǎng)地受到限制時(shí)，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的擺放面積作為設(shè)計(jì)面積，不足部分，由輔助加熱補(bǔ)充擺放面積作為設(shè)計(jì)面積，不足部分，由輔助加熱補(bǔ)充 ；4、以投資能力確定系統(tǒng)集熱器面積以投資能力確定系統(tǒng)集熱器面積 當(dāng)資金不足時(shí)，可以投資能力確定系統(tǒng)規(guī)模?？梢詫?dāng)資金不足時(shí)，可以投資能力確定系統(tǒng)規(guī)模?？梢詫⒐こ谭殖梢黄诙趤砜紤]，以解決資金問題。工程分成一期二期來考慮，以

21、解決資金問題。 太陽集熱器面積確定太陽集熱器面積確定 - -注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1、注意不同產(chǎn)品的集熱效率不同；、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、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、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、注意系統(tǒng)加熱方式的影響 間接系統(tǒng)在間接系統(tǒng)在0.900.95；5、注意太陽能系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，強(qiáng)迫循環(huán)的運(yùn)行、注意太陽能系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，強(qiáng)迫循環(huán)的運(yùn)行方式，與自然循環(huán)和直流系統(tǒng)的效率差別。方式，與自然循環(huán)和直流系統(tǒng)的效率差別。太陽集熱器面積確定太陽集熱器面積確定 - -集熱器面積計(jì)算

22、集熱器面積計(jì)算工程系統(tǒng)集熱器面積工程系統(tǒng)集熱器面積直接系統(tǒng)太陽能總面積的確定：直接系統(tǒng)太陽能總面積的確定： 直接太陽能熱水系統(tǒng)總面積可根據(jù)系統(tǒng)的日平均用水量和用水溫度來確 定，可按下列公式計(jì)算： Ac=QwCr（t2-t1)f/JTcd(1-L) 其中：Ac為直接式系統(tǒng)集熱器總面積（平方米）； Qw日平均用水量L， C水的定壓比熱 r水的密度 JT 月平均日或年平均日太陽輻照量， t2-t1水的初始終止溫差； f太陽能保證率 cd_集熱器年平均集熱效率；（根據(jù)產(chǎn)品測(cè)定結(jié)果而定） L管路及貯熱水箱的熱損失率，（可取 0.20.3）間接系統(tǒng)集熱總面積計(jì)算公式如下：式中：AN 間接系統(tǒng)集熱器總面積，

23、 AC 直接系統(tǒng)集熱器總面積， FRUL 集熱器總熱損系數(shù)，W/（） UhX 換熱器傳熱系數(shù)， W/（） AhX間接換熱換熱面積，貯水箱小于貯水箱小于600L系統(tǒng)集熱器面積系統(tǒng)集熱器面積水箱小于600L系統(tǒng)集熱總面積計(jì)算公式如下：其中：Ac為直接式系統(tǒng)集熱器總面積（平方米）； Qw日平均用水量L， C水的定壓比熱 r水的密度 tend貯水箱內(nèi)水的終止設(shè)計(jì)溫度， tL水的初始溫度； Qs被測(cè)太陽能集熱系統(tǒng)得熱量， f太陽能保證率， A被測(cè)太陽能集熱系統(tǒng)總面積；（根據(jù)產(chǎn)品測(cè)定結(jié)果而定） L被測(cè)太陽能集熱系統(tǒng)管路熱損失率，（可取 0.20.3）等級(jí)太陽能條件年日照時(shí)數(shù)(h)水平面上太陽能輻照量MJ/

24、(a)地區(qū)集熱面積()1資源豐富區(qū)（）3200 33006700寧夏北、甘肅西、新韁東南、青海西、西藏西1.22資源較富區(qū)（）3000320054006700冀西北、京、津、晉北、內(nèi)蒙、寧夏南、甘肅中東、青海東、西藏南、新韁南1.43資源一般區(qū)（）2200300050005400魯、豫、冀東南、晉南、新韁北、吉林、遼寧、云南、陜北、甘肅東南、粵南1.61400220042005000湘、貴、贛、江、浙、滬、晥、鄂、閩北、粵北、陜南、黒龍江1.84資源較富區(qū)（）100014004200川、黔、渝2.0每每100L熱水量的系統(tǒng)集熱器總面積推薦選用值熱水量的系統(tǒng)集熱器總面積推薦選用值太陽集熱系統(tǒng)流量

25、確定太陽集熱系統(tǒng)流量確定太陽能集熱系統(tǒng)的流量與太陽能集熱的特性有關(guān)。 全玻璃真空管型太陽能集熱器可以按： 0.0150.02L/(SM2)進(jìn)行估算; 平板型太陽能集熱器可以按： 0.02L/(SM2)進(jìn)行估算; 以上數(shù)據(jù)乘以前面計(jì)算的太陽能集熱器總面積c就可以得到太陽能集熱系統(tǒng)的流量。集熱系統(tǒng)的流量是選擇循環(huán)泵的依據(jù)貯水箱設(shè)計(jì)貯水箱設(shè)計(jì) -貯水箱的容積確定貯水箱的容積確定儲(chǔ)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 + VH1 1、儲(chǔ)熱水箱的蓄熱容量、儲(chǔ)熱水箱的蓄熱容量V VX X 應(yīng)根據(jù)晴天時(shí)太陽集熱器的產(chǎn)熱水量來確定 2 2、儲(chǔ)

26、熱水箱的熱水膨脹量?jī)?chǔ)熱水箱的熱水膨脹量V VP P 當(dāng)水溫大于4時(shí)，體積會(huì)隨水溫升高而膨脹。因此應(yīng)考慮水的體積膨脹量對(duì)儲(chǔ)熱水箱容量的影響 。(一般在5%以內(nèi))3 3、儲(chǔ)熱水箱的循環(huán)回流水量?jī)?chǔ)熱水箱的循環(huán)回流水量V VH H 對(duì)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(duì)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(chǔ)熱水箱溢流的問題。貯水箱設(shè)計(jì)貯水箱設(shè)計(jì) - -貯水箱形狀確定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)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(chǎng)放置的位置、水

27、箱制作的難易等因素來確定。儲(chǔ)熱水箱應(yīng)場(chǎng)放置的位置、水箱制作的難易等因素來確定。儲(chǔ)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。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(chǔ)熱水箱的形狀一般都、圓球形狀的水箱體面比最小，但制作困難。因此儲(chǔ)熱水箱的形狀一般都選擇圓柱形或方形選擇圓柱形或方形2、對(duì)于圓柱形水箱，當(dāng)高度等于直徑時(shí)，表面積最小。如果圓柱形水箱高、對(duì)于圓柱形水箱，當(dāng)高度等于直徑時(shí)，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(gè)端蓋應(yīng)度過高，一般將水箱

28、臥放。要求水箱承壓的系統(tǒng)，圓柱形水箱的兩個(gè)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(yàn)。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(yàn)。3、對(duì)于方形水箱，當(dāng)長(zhǎng)、寬、高相等時(shí)，表面最小。方形水箱不承壓，不、對(duì)于方形水箱，當(dāng)長(zhǎng)、寬、高相等時(shí)，表面最小。方形水箱不承壓，不易設(shè)計(jì)的太高。在高度相同的的條件下，長(zhǎng)度與寬度相等時(shí)，體面比最小。易設(shè)計(jì)的太高。在高度相同的的條件下，長(zhǎng)度與寬度相等時(shí)，體面比最小。方形水箱可以現(xiàn)場(chǎng)制作，運(yùn)輸方便。方形水箱的承壓能力差，需要在水箱內(nèi)方形水箱可以現(xiàn)場(chǎng)制作，運(yùn)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。所以只能用于不承壓

29、的系統(tǒng)中。部或外部加拉筋。所以只能用于不承壓的系統(tǒng)中。 貯水箱設(shè)計(jì)貯水箱設(shè)計(jì) - -貯水箱的材料貯水箱的材料1、鋼板水箱、鋼板水箱2、搪瓷水箱、搪瓷水箱3、不銹鋼水箱、不銹鋼水箱4、玻璃鋼預(yù)制水箱、玻璃鋼預(yù)制水箱5、水泥預(yù)制水箱。、水泥預(yù)制水箱。6、塑料水箱、塑料水箱貯水箱設(shè)計(jì)貯水箱設(shè)計(jì) -貯水箱的開口位置與尺寸（貯水箱的開口位置與尺寸（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(shí)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。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。排污口：排污口應(yīng)留在水箱最低的位置，以利于排污。排污口

30、的尺寸不應(yīng)小于25mm。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(jì)貯水箱設(shè)計(jì) -貯水箱的開口位置與尺寸（貯水箱的開口位置與尺寸（2）用熱水口：a)對(duì)于承壓水箱，用熱水口應(yīng)位于水箱的頂部；b)對(duì)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(duì)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(duì)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。注：用熱水口的尺寸應(yīng)根據(jù)熱水流量大小來確定，一般承壓注：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

31、系統(tǒng)不應(yīng)大于系統(tǒng)不應(yīng)大于1 1m/sm/s；常壓系統(tǒng)不應(yīng)大于常壓系統(tǒng)不應(yīng)大于0.50.5m/sm/s。 貯水箱設(shè)計(jì)貯水箱設(shè)計(jì)-貯水箱的開口位置與尺寸（貯水箱的開口位置與尺寸（3）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（落水法）。2、上循環(huán)口位于水箱的中上部，不高于用熱水口。對(duì)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。3、上、下循環(huán)口的尺寸也應(yīng)根據(jù)單位時(shí)間的流量大小來確定，一般不應(yīng)大于1m/s。其它開口： 有些系統(tǒng)還需預(yù)留測(cè)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(jì)者應(yīng)

32、根據(jù)系統(tǒng)要求合理設(shè)計(jì)。 貯水箱設(shè)計(jì)貯水箱設(shè)計(jì) -貯水箱的開口位置與尺寸（貯水箱的開口位置與尺寸（4）流 水 區(qū)死 水 區(qū)死水區(qū)流水區(qū)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)，或者盡量減少死水區(qū)。但為了防止頂水使用時(shí)冷除死水區(qū)，或者盡量減少死水區(qū)。但為了防止頂水使用時(shí)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(shí)，起緩沖作用。部留出一部分熱水高度，當(dāng)冷水供應(yīng)不上時(shí)，起緩沖作用。貯水箱設(shè)計(jì)貯水箱設(shè)計(jì) -貯水箱進(jìn)出水管的布置貯水箱進(jìn)

33、出水管的布置1、當(dāng)水箱進(jìn)出水口處流速、溫差過大時(shí)，容易造成水箱混水。、當(dāng)水箱進(jìn)出水口處流速、溫差過大時(shí)，容易造成水箱混水。對(duì)于需要水箱水溫分層的儲(chǔ)熱水箱，如頂水使用的儲(chǔ)熱水箱，對(duì)于需要水箱水溫分層的儲(chǔ)熱水箱，如頂水使用的儲(chǔ)熱水箱，應(yīng)降低管口流速。在設(shè)計(jì)水箱進(jìn)、出水口處水管的布置時(shí)，下應(yīng)降低管口流速。在設(shè)計(jì)水箱進(jìn)、出水口處水管的布置時(shí)，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(bǔ)水進(jìn)口的開口方向應(yīng)水平或向

34、下。應(yīng)水平或向上；冷水補(bǔ)水進(jìn)口的開口方向應(yīng)水平或向下。2、對(duì)于自然循環(huán)系統(tǒng)，下循環(huán)口兼有下循環(huán)管的自動(dòng)排氣功、對(duì)于自然循環(huán)系統(tǒng)，下循環(huán)口兼有下循環(huán)管的自動(dòng)排氣功能，因此，其在水箱內(nèi)的開口方向應(yīng)水平，不能向下，否則將能，因此，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(dòng)排氣而使系統(tǒng)無法自動(dòng)循環(huán)。造成下循環(huán)管無法自動(dòng)排氣而使系統(tǒng)無法自動(dòng)循環(huán)。3、對(duì)于落水使用的循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)，有意將上循環(huán)管口向、對(duì)于落水使用的循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)，有意將上循環(huán)管口向下開口，有時(shí)甚至將上循環(huán)口向下延伸至水箱的下部，有意使下開口，有時(shí)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

35、分層。對(duì)于直流式定溫放水系統(tǒng)水箱混流，以減輕水箱的溫度分層。對(duì)于直流式定溫放水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)也有意將從集熱器進(jìn)入水箱的熱水管延伸至水箱的下，設(shè)計(jì)時(shí)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。部，以達(dá)到混合水箱水溫的作用。輔助熱源選擇與設(shè)計(jì)輔助熱源選擇與設(shè)計(jì) - -輔助熱源種類的選擇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(shí)可以供給等特點(diǎn)1、燃?xì)猓ㄌ烊細(xì)馊細(xì)猓ㄌ烊細(xì)? /煤氣煤氣/ /石油液化氣石油液化氣/ /沼氣等）沼氣等） 2、燃油燃油 （煤油/柴油）3、電能電能 4、蒸汽蒸汽 5、暖氣暖氣 6、熱泵輔助熱源選擇與設(shè)計(jì)輔助熱源選擇與設(shè)計(jì)-輔助熱源功率

36、的確定原則輔助熱源功率的確定原則輔助加熱系統(tǒng)的目的是當(dāng)陰雨天或太陽能不足時(shí)，由輔助加輔助加熱系統(tǒng)的目的是當(dāng)陰雨天或太陽能不足時(shí)，由輔助加熱系統(tǒng)提供所需的熱能。熱系統(tǒng)提供所需的熱能。對(duì)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對(duì)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(shí)，全部靠輔助加熱設(shè)備來滿足用戶所需的熱能來全不起作用時(shí)，全部靠輔助加熱設(shè)備來滿足用戶所需的熱能來計(jì)算確定。計(jì)算確定。輔助加熱系統(tǒng)宜采用兩套，單套功率為總功率的輔助加熱系統(tǒng)宜采用兩套，單套功率為總功

37、率的1/2。輔助熱源選擇與設(shè)計(jì)輔助熱源選擇與設(shè)計(jì)-輔助熱源加熱量的計(jì)算輔助熱源加熱量的計(jì)算a)容積式：Qg=Qh-1.163（Vr/T）(tr-t1)r 其中：-有效貯熱容積系數(shù)，選0.75 Qg-容積式水加熱器的設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量，W Qh-熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)耗熱量， W r-熱水密度 T-輔助加熱量持續(xù)時(shí)間，h T -選24小時(shí) Vr總貯熱容積，L （單水箱取水箱容積40，雙水箱按供熱水箱容積）b)半容積式水加熱器，熱水機(jī)組的供熱量按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算。 c)半即熱式、快速式的供熱量按設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算。輔助熱源選擇與設(shè)計(jì)輔助熱源選擇與設(shè)計(jì)-輔助熱源耗量的計(jì)算輔助熱源耗量的計(jì)算常壓燃油/燃?xì)鉄崴疇t、熱水

38、器燃油/燃?xì)夂牧浚?G=3.6kQg/Q 其中：G熱源耗量，kg/h,Nm3/h k熱媒管道熱損失系數(shù)，1.051.1 Qg水加熱器設(shè)計(jì)供熱量，w Q熱源發(fā)熱量，kj/kg(kj/Nm3) （1MJ=239kcal) 水加熱器的熱效率 0.700.85電熱水鍋爐/電加熱器耗電量計(jì)算公式： W=Qh/1000 其中：W耗電量，單位kw Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，單位w 加熱設(shè)備的熱效率，0.950.97系統(tǒng)整體布局的原則與方法系統(tǒng)整體布局的原則與方法-布局形式布局形式水 箱集 熱 器 陣 列集 熱 器 陣 列集 熱 器 陣 列集 熱 器 陣 列集 熱 器 陣 列水 箱集 熱 器 陣 列一般情況下，集熱

39、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(shí)，可將水箱放在前面，集熱器后置，加大集熱器與前面高遮擋物的距離。超過1T的水箱應(yīng)先確定水箱位置，后布置集熱器。應(yīng)盡量減少循環(huán)管長(zhǎng)度。循環(huán)管宜設(shè)計(jì)同程方式。系統(tǒng)整體布局的原則與方法系統(tǒng)整體布局的原則與方法-布局形式（布局形式（2 2）集 熱 器 陣 列水 箱集 熱 器 陣 列集 熱 器 陣 列集 熱 器 陣 列水 箱集 熱 器可減少循環(huán)管長(zhǎng)度；可設(shè)計(jì)成幾個(gè)并聯(lián)自然循環(huán)系統(tǒng)；增多集熱器擺放面積系統(tǒng)整體布局的原則與方法系統(tǒng)整體布局的原則與方法-布局選擇原則布局選擇原則布局形式的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形確定，并考慮以下幾點(diǎn)。（1）水箱承重 在系統(tǒng)

40、布局中，首先需要考慮水箱的位置。因?yàn)?，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(diǎn)的距離、冷水供水點(diǎn)距集熱器和水箱的距離相距較近，以減少管路過長(zhǎng)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陣列-太陽集熱器間的連接太陽集熱器間的連接并聯(lián)連接串聯(lián)連接并串聯(lián)連接太陽

41、集熱器陣列太陽集熱器陣列-排與排之間的連接（排與排之間的連接（1 1）適用于各種集熱器的排與排之間的連接適用于各種集熱器的排與排之間的連接 太陽集熱器陣列太陽集熱器陣列-排與排之間的連接（排與排之間的連接（2 2） 當(dāng)集熱器只有兩排，且每排集熱器的數(shù)當(dāng)集熱器只有兩排，且每排集熱器的數(shù)量不太多時(shí)，可采用此種連接方式。量不太多時(shí)，可采用此種連接方式。 可節(jié)約循環(huán)管道可節(jié)約循環(huán)管道太陽集熱器陣列太陽集熱器陣列-排與排之間的連接（排與排之間的連接（3 3） 當(dāng)集熱器數(shù)量超過兩排時(shí)，在每排集熱器的數(shù)當(dāng)集熱器數(shù)量超過兩排時(shí)，在每排集熱器的數(shù)量不太多時(shí)，為了管道連接的方便，有時(shí)會(huì)采用量不太多時(shí)，為了管道連接

42、的方便，有時(shí)會(huì)采用此種連接方式此種連接方式 太陽集熱器陣列太陽集熱器陣列-前后排間距前后排間距ABCOhr 太陽能集熱器在安裝時(shí)，為了充分發(fā)揮太陽能集熱器的效能，要求前后排集熱器不能相互遮擋； 其計(jì)算公式： S=Hcothcoso S-日照間距m; H-前方障礙物的高度； h-為計(jì)算時(shí)刻的太陽高度角； o-計(jì)算時(shí)刻太陽光線在水平面上的投影線與集熱器表面法線在水平面上的投影線之間夾角。1）、全年運(yùn)行系統(tǒng)選取春分/秋分日照的 9：00至17：00； 2）、主要在春、夏、秋三季運(yùn)行的系統(tǒng)選取春分或秋分的 8：00至16：00； 3）、主要在冬季運(yùn)行的系統(tǒng)選冬至日照的 10：00或15：00；系統(tǒng)管路

43、選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用管材種類（常用管材種類（1 1）鋼管鋼管 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(qiáng)，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)

44、管路選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用管材選擇（常用管材選擇（2 2）新型管材新型管材 聚氯乙烯聚氯乙烯( (PVC)PVC)和硬聚氯乙烯和硬聚氯乙烯( (UPVC)UPVC)管材管材 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。 聚乙烯聚乙烯( (PE)PE)和高密度聚乙烯和高密度聚乙烯( (HDPE)HDPE)管材管材 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(qiáng)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（交聯(lián)聚乙烯（PEXPEX）和聚丁烯（和聚丁烯（PBPB）管材

45、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(zhǎng)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(shí)問題較多。PB管材適合制作小口徑受壓管，安裝時(shí)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(jià)格低3050%。 無規(guī)共聚聚丙烯（無規(guī)共聚聚丙烯（PP-RPP-R）管材管材 具有耐壓、保溫等優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)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(shí)的綠色建材。 系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)

46、系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用管材種類（常用管材種類（3 3）新型管材新型管材鋁塑復(fù)合管（鋁塑復(fù)合管（PAPPAP） 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(zhǎng)，可輸送包括飲用水和熱水在內(nèi)的各種流體，可在95高溫和小于1MPa壓力的條件下長(zhǎng)期工作。PAP管的缺點(diǎn)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 ABSABS管材管材 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(qiáng)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

47、耐候性較差。鋼塑管鋼塑管系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用管材種類（常用管材種類（2 2）新型管材新型管材銅管和塑覆銅管銅管和塑覆銅管 隨著人們對(duì)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

48、管強(qiáng)度高，耐壓、耐高溫，使用壽命長(zhǎng)，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(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用管材選擇常用管材選擇GBJ15-88建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)管材選用作了如下規(guī)定：1、對(duì)于洗浴熱水供應(yīng)系統(tǒng)，熱水管管徑小于及等于150mm時(shí)，應(yīng)采用鍍鋅鋼管和相應(yīng)的配件；賓館、高級(jí)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(duì)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)采用與管材相同的材料。3、對(duì)于給水系統(tǒng)，生活給水管徑小于150mm時(shí)，應(yīng)采用鍍鋅鋼管或給水塑料管；管徑大于150mm時(shí)，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

49、mm時(shí)，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(dòng)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(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用閥門種類（常用閥門種類（1 1）（1 1）閘板閥門）閘板閥門 無方向性，比較嚴(yán)密，安裝長(zhǎng)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(dòng)的局部阻力很小，異物也不易被阻塞，因而其常用作排污和管道系統(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

50、長(zhǎng)期處于半開半關(guān)的狀態(tài)下工作，閘板的密封面會(huì)因受介質(zhì)沖刷而不能密封嚴(yán)密。(2)(2)截止閥和節(jié)流閥截止閥和節(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(shí)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(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用閥門種類（常用閥門種類（2 2）（3 3）球閥及旋塞）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(shí)，閥門全開，垂直時(shí)閥門全關(guān)。球閥和旋塞啟閉迅速，流動(dòng)阻力小

51、，流量大，操作簡(jiǎn)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 4）蝶閥）蝶閥 蝶閥可以圍繞閥座內(nèi)的一個(gè)固定軸旋轉(zhuǎn)90，以實(shí)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(jí)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 5）逆止閥（止回閥）逆止閥（止回閥） 逆止閥可使液體介質(zhì)只能向一個(gè)方向流動(dòng)，阻止其逆向流動(dòng)。逆止閥有方向性，安裝時(shí)應(yīng)特別注意系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用閥門種類（常用閥門種類（3 3）（6 6）浮球閥）浮球閥 浮球閥可以自動(dòng)控制水箱中的水位。 （7 7）減壓閥）減壓閥 減壓閥

52、的作用是降低管路介質(zhì)的壓力， 使經(jīng)過減壓閥流出的介質(zhì)的壓力符合設(shè)計(jì)要求。 （8 8）安全閥（泄壓閥）安全閥（泄壓閥） 安全閥的作用是自動(dòng)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(dòng)關(guān)閉。（日用水量日用水量10m3供水系統(tǒng)，供水系統(tǒng)， 10m3 設(shè)壓力式膨脹罐）設(shè)壓力式膨脹罐）(9)(9)自動(dòng)排氣閥（吸氣閥）自動(dòng)排氣閥（吸氣閥） 自動(dòng)排氣閥的作用是自動(dòng)排出管路或設(shè)備內(nèi)的空氣，使系統(tǒng)正常工作。(10)(10)電磁閥和電動(dòng)閥電磁閥和電動(dòng)閥 電磁閥和電動(dòng)閥的作用是根據(jù)控制元件給出的通斷電信號(hào)，自動(dòng)開啟或關(guān)閉閥門， 從而起到自動(dòng)控制的作用。 系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用閥門選擇常用

53、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(jí)別閥體材料、介質(zhì)的工作壓力和溫度確定閥門的公稱壓力級(jí)別。低壓閥門的使用壓力PN1.6MPa，中壓閥們的使用壓力1.6MPaPN6.4MPa，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(jì)算值，確定閥門的公稱直徑根據(jù)管道

54、的管徑計(jì)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(dòng)方式根據(jù)閥門的用途和要求，選擇閥門的驅(qū)動(dòng)方式。閥門的驅(qū)動(dòng)方式有手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)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、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)結(jié)構(gòu)形式和型號(hào)。系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-常用水泵選擇常

55、用水泵選擇（1 1）泵的種類）泵的種類根據(jù)泵的工作原理將泵分為以下三類。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(duì)流體做功，使流體能量增加。根據(jù)流體的流動(dòng)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(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部的工作容積不斷產(chǎn)生變化，對(duì)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(dòng)混合來傳遞能量，使流體能量增加。如射流泵、空氣抽水機(jī)、漩渦泵、真空泵、水錘泵等。 系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-水泵的工作參數(shù)水泵的工作參數(shù)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)

56、（如揚(yáng)程、功率、效率）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(jì)的，因此又稱為設(shè)計(jì)流量。一般泵在這個(gè)流量下工作，效率最高，如偏離這個(gè)流量，效率就會(huì)下降，偏離愈多，效率下降愈多。2、揚(yáng)程： 泵的揚(yáng)程是指泵能揚(yáng)水的高度。泵標(biāo)牌上的揚(yáng)程， 一般是指通過額定流量時(shí)的揚(yáng)程，所以又稱額定揚(yáng)程。揚(yáng)程的單位一般為m。系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)-水泵的選型水泵的選型(1)(1) 選擇泵時(shí)，主要看其揚(yáng)程揚(yáng)程和流量流量是否符合實(shí)際需要。（1 1）流量的確定）流量的確定太陽熱水系統(tǒng)循環(huán)泵的流量的計(jì)算方法如下： Q = qA 式中：q 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量（m3/s）

57、；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 2）揚(yáng)程的確定）揚(yáng)程的確定太陽熱水系統(tǒng)循環(huán)泵的揚(yáng)程的計(jì)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)（水）的高度，mH2O； Hx 太陽熱水系統(tǒng)總流動(dòng)阻力（沿程阻力和局部阻力之和），mH2O。對(duì)于閉式循環(huán)回路，Hs=0。對(duì)于開式循環(huán)回路，當(dāng)水箱與集熱器同在一個(gè)水平面上，且最高水位一樣時(shí)，Hs=0；當(dāng)水箱與集熱器不在一個(gè)水平面上，或雖在一個(gè)水平面上，但最高水位不一樣時(shí)，Hs等于二者最高水位的高度差系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì)系統(tǒng)管路選擇與

58、設(shè)計(jì)-水泵的選型水泵的選型( (2)2)關(guān)于系統(tǒng)循環(huán)阻力關(guān)于系統(tǒng)循環(huán)阻力1、系統(tǒng)循環(huán)回路的流動(dòng)阻力的計(jì)算可以分別計(jì)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(shí)，系統(tǒng)由多個(gè)回路，計(jì)算流動(dòng)阻力時(shí)，應(yīng)選擇阻力最大的回路計(jì)算。 b）集熱器串聯(lián)連接時(shí)，集熱器的阻力較大，應(yīng)單獨(dú)計(jì)算。 c）集熱器阻力的計(jì)算應(yīng)根據(jù)廠家提供的集熱器的流體壓降數(shù)值計(jì)算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)循環(huán)回路的流動(dòng)阻力一般在25 mH2O。當(dāng)集熱系統(tǒng)采用防凍液，其管道阻力修正系數(shù)為1.21.3。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則（1）最大限度的實(shí)現(xiàn)太陽熱水系統(tǒng)對(duì)電氣控制系

59、統(tǒng)的要求最大限度的實(shí)現(xiàn)太陽熱水系統(tǒng)對(duì)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，力求使控制線路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，力求使控制線路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)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(shí)踐考驗(yàn)的控制元件；減少不必要的觸點(diǎn)，簡(jiǎn)化電氣線路；c)盡量縮短連接導(dǎo)線的長(zhǎng)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保證電氣控制線路的可靠性包括正確連接觸點(diǎn)，正確連接電器的線圈，避免出現(xiàn)寄生電路等。（4 4）保證

60、電氣控制線路的安全性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）操作、維護(hù)、檢修方便操作、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(dòng)、自動(dòng)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(jì)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-常用控制元件（常用控制元件（1 1）太陽熱水系統(tǒng)常用的控制元件主要有以下幾種。（1 1）溫度控制儀）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(shí)現(xiàn)太陽熱水系統(tǒng)的各種溫度控制，如單點(diǎn)定溫控制，區(qū)間溫度控制等，（2 2）溫差控制儀）溫差控制儀 利用溫差控制儀可