真空管行標(biāo)國標(biāo)簡介

1、真空管行標(biāo)國標(biāo)簡介徐州眾凱設(shè)計三室2010.7.10目 錄v一、真空管質(zhì)檢v二、采光面積計算v三、集熱系統(tǒng)設(shè)計一、真空管質(zhì)檢v我們買來的真空管是否合格？v對于真空管的檢測項目有哪些，檢測方法和評價標(biāo)準(zhǔn)是什么？v出廠時廠家會做哪些檢驗,我們可以用什么方法檢測真空管是否合格？二、采光面積計算v1.8米長，58的真空管采光面積如何計算，400支、600支系統(tǒng)采光面積是多少？三、集熱系統(tǒng)設(shè)計v若太陽能鍋爐用于向用戶提供生活及類似用途的熱水，在接到項目后，我們應(yīng)該遵循什么樣的設(shè)計思路？v需要向用戶了解哪些基本情況，系統(tǒng)集熱面積為多少才能滿足用戶要求，集熱器排間距為多少才能既不產(chǎn)生遮擋又不浪費空間？一、真

2、空管質(zhì)檢v1、真空管結(jié)構(gòu)v2、檢驗項目v3、檢驗規(guī)則1、真空管結(jié)構(gòu)1.內(nèi)玻璃管 2.太陽選擇性吸收涂層 3.真空夾層 4.罩玻璃管5. 支承件 6. 吸氣劑 7.吸氣鏡面真空管命名命名示例：玻璃管材料玻璃管應(yīng)采用 硼硅玻璃3.3。其性質(zhì)為：應(yīng)變點：20 時密度：20 -100 平均導(dǎo)熱系數(shù)：20 -100 平均比熱容量：2、檢驗項目l外觀尺寸l空曬性能l悶曬太陽輻照量l平均熱損系數(shù)l耐熱沖擊性能l抗機械沖擊性能外觀尺寸v罩玻璃管表面輕微劃傷累計長度不大于管長的1/3；v選擇性吸收涂層不得有污漬、起皮或脫落；v玻璃管上不大于1mm的結(jié)石不得密集，即10mm*10mm范圍內(nèi)不得多于一個，整支管子上

3、不得多于5個，結(jié)石周圍不得有裂紋，大于1mm的結(jié)石不允許存在；外觀尺寸v玻璃管上不大于1.5mm的節(jié)瘤不得密集，即10mm*10mm范圍內(nèi)不得多于兩個，整支管子上不大于2.5mm的節(jié)瘤不得多于5個，大于2.5mm的節(jié)瘤不允許存在。結(jié)石：玻璃體內(nèi)含有的固體夾雜物節(jié)瘤：玻璃體內(nèi)存在與玻璃主體成分有差異的玻璃體。檢驗項目空曬性能測試裝置：1. 集熱管 2.漫反射平板 3.鉑電阻溫度計 4.保溫帽 5. 總?cè)丈浔?6. 輻射記錄儀 7.溫度測試儀 8. 打印機 9. 支承架 10. 水銀溫度計 11. 百葉窗 12. 風(fēng)速儀 空曬性能測試條件：太陽輻照度G800W/，環(huán)境溫度8-30 ,風(fēng)速 4 m/

4、s。測試裝置：集熱管南北向平行放置三支，中間為被測管，兩旁為測試陪管，中心間距為內(nèi)管直徑的2倍，中心與漫反射平板的間距為70mm，漫反射平板為漫反射比不小于0.6的軋花鋁平板，集熱管內(nèi)以空氣為傳熱工質(zhì)。空曬性能v測試步驟：在太陽輻照度G800W/，并在15min內(nèi)變化不大于 30W/的條件下，每隔5min分別記錄一次太陽輻照度、集熱管內(nèi)溫度和環(huán)境溫度，共記錄四次，四次的平均值即為測試期間的太陽輻照度G 、集熱管空曬溫度ts和環(huán)境溫度ta?？諘裥阅躹空曬性能參數(shù)Y：Y：空曬性能參數(shù) /kWts：空曬溫度 ta：平均環(huán)境溫度 G：太陽輻照度 kW/ sattYGl評價標(biāo)準(zhǔn)： 空曬性能參數(shù)Y應(yīng)滿足：

5、Y 190 /kW檢驗項目悶曬太陽輻照量v測試條件和裝置，均與空曬性能測試實驗相同，集熱管內(nèi)以水為傳熱工質(zhì)，水初始溫度不低于環(huán)境溫度，記錄悶曬至水溫升高35 所需的太陽輻照量。v評價標(biāo)準(zhǔn)：罩玻璃管外徑為58mm的集熱管，所需的太陽輻照量H 4.7MJ/ 。檢驗項目平均熱損系數(shù)v測試環(huán)境：室內(nèi)無陽光直射處，環(huán)境溫度21-25 ，沒有風(fēng)直吹集熱管。v測試條件：集熱管垂直于水平面放置，開口端用保溫帽套住，管內(nèi)布三個測溫點，1.8m長的管，測溫點分別距開口端300mm，900mm，1500mm。平均熱損系數(shù)v測試步驟： 先用90 以上的熱水注入集熱管進行預(yù)熱，2min后倒掉，在注入90 以上的熱水，管

6、內(nèi)水平面離管口50mm。 自然降溫至三點平均水溫為80 0.2 時，第一次記錄三點平均水溫t1，再每隔30min記錄一次三點平均水溫t2和t3，共取三次數(shù)據(jù)，并同時記錄環(huán)境溫度ta1 ，ta2 ，ta3。平均熱損系數(shù)v計算公式：ULT： 平均熱損系數(shù) W/( )cpw： 水的比熱容 J/(kg )M： 集熱管內(nèi)水的質(zhì)量 kgAA： 吸熱體外表面積 ， 58，1.8m管，AA=0.26 ：水溫t1到t3總的測試時間 sl評價標(biāo)準(zhǔn)： 集熱管的平均熱損系數(shù)應(yīng)滿足 ULT 0.85 W/( )檢驗項目耐熱沖擊性能v將集熱管開口插入不高于0 的冰水混合物中，深度不小于100mm，停留1min；v立即取出

7、并插入90 以上的熱水，深度不小于100mm，停留1min；v立即取出并插入不高于0 的冰水混合物中，如此反復(fù)三次，集熱管應(yīng)無損壞。檢驗項目抗機械沖擊性能v集熱管水平固定在試驗架上，由兩個間距500mm的V型槽支撐，槽內(nèi)有厚5mm的襯墊；v直徑30mm的鋼球?qū)?zhǔn)集熱管中部與兩支點中部，鋼球底部至玻璃管撞擊處450mm，自由落下，垂直撞擊在集熱管上，集熱管不應(yīng)破損。其他項目v另有一些項目需用專業(yè)儀器檢測，例如： 太陽透射比-分光光度計 涂層吸光比-分光光度計 真空性能 -火花檢漏器 3、檢驗規(guī)則出廠檢驗型式檢驗全玻璃真空太陽集熱管檢驗出廠檢驗v集熱管出廠前必須逐支進行檢驗。v檢驗內(nèi)容： 外觀尺寸

8、； 存放12小時后真空夾層內(nèi)的壓強。檢驗規(guī)則型式檢驗v正常情況下，每年應(yīng)進行一次型式檢驗。v樣品：在出廠檢驗合格的產(chǎn)品中隨機抽取， 不少于三支。v檢驗項目：包括以上介紹的所有項目。型式檢驗v判定準(zhǔn)則： 空曬性能參數(shù) 悶曬太陽輻照量 平均熱損系數(shù) 真空品質(zhì)一項不合格，即為不合格產(chǎn)品型式檢驗v判定準(zhǔn)則：太陽透射比太陽吸收比結(jié)石節(jié)瘤集熱管長度偏差集熱管彎曲度兩項不合格，即為不合格產(chǎn)品二、采光面積計算v計算公式： Aa = La * Wa Wa = n * D0Aa ：采光面積 La ：除遮擋部分外集熱管長度 m Wa：集熱器采光口寬度 mn ：真空管支數(shù)D0 ：罩玻璃管外徑采光面積計算v 58，1.

9、8m長的真空管， 100支，采光面積為： 10.44 400支，采光面積為： 41.76 600支，采光面積為： 62.64 58，1.8m管，吸熱體外表面積 0.26 。三、集熱系統(tǒng)設(shè)計v設(shè)計原則v需移交用戶的文件設(shè)計原則1、調(diào)查用戶基本情況2、確定系統(tǒng)集熱面積3、集熱器的擺放4、管路設(shè)計5、控制系統(tǒng)6、防凍保溫7、其他事項1、調(diào)查用戶基本情況v環(huán)境條件： 月均日輻照量 地處緯度 日照時間 環(huán)境溫度v用水條件： 總用水量/天 用水位置 用水方式 溫度、流量調(diào)查用戶基本情況v場地情況： 場地面積 場地形狀 建筑物承載力 遮擋情況v水電情況： 水壓 電壓 水電供應(yīng)情況 冷水水溫設(shè)計原則2、確定系

10、統(tǒng)集熱面積v計算系統(tǒng)的總熱量Q時，應(yīng)考慮到熱損失，如管道、水箱、排氣等的散熱。v輻照量：太陽熱水系統(tǒng)一般以春秋季節(jié)為設(shè)計依據(jù)，因為若以冬季為依據(jù)，系統(tǒng)投資太大，在其他季節(jié)能量盈余太多，造成浪費；若以夏季為依據(jù)，集熱面積小，投資低，但在其他季節(jié)尤其冬季，能量嚴(yán)重不足，影響使用。所以應(yīng)選擇用戶所在地的3月份和9月份的平均月輻照量的均值H作為設(shè)計依據(jù)。確定系統(tǒng)集熱面積v直接系統(tǒng)集熱面積（無換熱器）()(1)wwendicTcdLQ CttfAJAc：直接系統(tǒng)集熱面積 Qw：日均用水量 kgCw：水的比熱 kJ/(kg )tend：儲水箱內(nèi)水的終止溫度 ti： 水的初溫 JT： 當(dāng)?shù)卮悍只蚯锓炙谠录?/p>

11、熱器受熱面上月均日輻照量 kJ/f： 太陽能保證率，無量綱。根據(jù)系統(tǒng)使用期內(nèi)的太陽輻照、系統(tǒng)經(jīng)濟 性及用戶要求等因素綜合考慮后確定。 cd：集熱器全日集熱效率，無量綱，根據(jù)經(jīng)驗值取0.40.55L： 管路及儲水箱熱損失率，無量綱，根據(jù)經(jīng)驗值取0.20.25確定系統(tǒng)集熱面積v間接系統(tǒng)集熱面積（有換熱器）間接系統(tǒng)與直接系統(tǒng)相比，由于換熱器內(nèi)外存在傳熱溫差，使得在獲得相同溫度熱水的情況下，間接系統(tǒng)比直接系統(tǒng)的集熱器運行溫度高，造成集熱器效率降低。換熱器因子 Fhx可用于衡量換熱器對集熱器效率的影響。11()hxRLchxFF UAUA間接系統(tǒng)集熱面積：cINhxAAFFR：集熱器熱轉(zhuǎn)移因子，無量綱U

12、L：集熱器總熱損系數(shù)，W/( )(UA)hx：換熱器傳熱速率，W/ 設(shè)計原則3、集熱器的擺放v方向： 面向正南或正南偏西5。v傾角：安裝傾角等于當(dāng)?shù)鼐暥?，若?cè)重在夏季使用，安裝角應(yīng)等于當(dāng)?shù)鼐暥葴p10 ，若側(cè)重在冬季使用，安裝角應(yīng)等于當(dāng)?shù)鼐暥燃?0 。全玻璃真空管東西向放置時安裝傾角可適當(dāng)減小。集熱器的擺放v排間距：東西向，間隔一般為200mm，以便連接管路；南北向，間距按下式計算：DHctgH: 集熱器高度，m：冬至日正午太陽高度角設(shè)計原則4、管路設(shè)計v為達到流量平衡和減少熱損，繞行的管路應(yīng)是冷水管或低溫水管。v在循環(huán)管路中，易發(fā)生氣塞的位置應(yīng)設(shè)有排氣閥，當(dāng)用防凍液作為傳熱工質(zhì)時，宜使用手動排

13、氣閥。v間接系統(tǒng)的循環(huán)管路上應(yīng)設(shè)有壓力安全閥和壓力表。管路設(shè)計v封閉系統(tǒng)，至少應(yīng)能承受1.5倍的最大工作壓力（系統(tǒng)安裝好后進行水壓試驗來測試）。v當(dāng)管段的流量確定后，流速的大小將直接影響到管道系統(tǒng)技術(shù)和經(jīng)濟性。流速過大易產(chǎn)生水錘，引起噪聲，損壞管道或附件，并將增加管道的水頭損失，提高給水管道所需的壓力；流速過小，又將造成管材的浪費。因此給水管道的流速應(yīng)控制在正常范圍內(nèi)，如下表：管路設(shè)計v當(dāng)水溫 50 時，宜選用耐熱泵。v水泵揚程確定：當(dāng)水泵從水箱抽水時，其揚程Hb應(yīng)滿足， Hb H1+H2+H3+H0H1：引入點與最不利點的高差，mH2：計算管路的總水頭損失，mH3：最不利點配水龍頭的流出水頭

14、， mH0：室外給水管網(wǎng)所能提供的最小壓力， m管路設(shè)計v管路應(yīng)設(shè)計管道支撐，用來承受管道的重量，防止下垂彎曲。對于立管的支撐，在2.5m以內(nèi)應(yīng)有一個支點。橫管路支點的最大安裝距離，按下表設(shè)置，公稱直徑公稱直徑/mm/mm151520202525323240405050最大距離最大距離/m/m保溫管路保溫管路1.51.52 22 22.52.53 33 3不保溫管路不保溫管路2.52.53 33.53.54 44.54.55 5 管道在支架上的固定，應(yīng)在保溫前進行，若需在保溫后固定，應(yīng)使用硬質(zhì)保溫材料。設(shè)計原則5、控制系統(tǒng)v根據(jù)系統(tǒng)需實現(xiàn)的功能，合理選擇控制元件，如溫控器、電磁閥和溫度傳感器等

15、。設(shè)計原則6、防凍保溫v間接系統(tǒng)中可使用防凍液進行防凍，防凍液的凝固點應(yīng)低于系統(tǒng)使用期內(nèi)最低環(huán)境溫度，沸點應(yīng)高于集熱器的最高悶曬溫度。v保溫層厚度計算1.21.35 1.751.53.41/wdtqdw：管道的外徑 mm：保溫層的導(dǎo)熱系數(shù) KJ/hmt ： 未保溫時管道的外表面溫度 q： 保溫后的允許熱損失 KJ/mh防凍保溫v外保護層 外保護層施工質(zhì)量的好壞直接影響絕熱層的絕熱性能，外保護層主要起到兩個作用：防水、防潮防止絕熱層機械損傷和風(fēng)化、腐蝕。l 金屬外保護層，主要是鍍鋅薄鋼板、薄鋁合金板和不銹鋼板，金屬外保護層外形美觀，使用壽命長，但材料成本高，需要專門的加工設(shè)備。l 箔布外保護層，最常用的膠粘劑玻璃布等。常用的外保護層一般有兩類：設(shè)計原則7、其他事項v防垢：對水質(zhì)比較差的地區(qū)，應(yīng)考慮防垢的問題。v避雷：系統(tǒng)若不處于建筑物上避雷系統(tǒng)的保護范圍之內(nèi)，應(yīng)增設(shè)避雷措施。v風(fēng)載：系統(tǒng)安裝在室外的部分應(yīng)能經(jīng)受不低于10級風(fēng)的負載，如果當(dāng)?shù)貧v史最大風(fēng)力高于10級，則按當(dāng)?shù)貧v史最大風(fēng)力設(shè)計。需移交用戶的文件v對于每一個系統(tǒng)，應(yīng)提供一套易懂的運行使用說明。v全套文件應(yīng)包括：a)系統(tǒng)的布置圖；b)系統(tǒng)的管路圖和電路圖，圖中應(yīng)有每一個部件的資料：型號、尺寸、電功率等；c)系統(tǒng)各回路的最大工作