太陽能集熱工程解決方案

太陽能集熱工程解決方案

⑴太陽能集熱工程的特點

太陽能中央熱水系統(tǒng)是由集熱器、保溫水箱、控制系統(tǒng)、自動上水控制箱、循環(huán)泵、管路配件等有機組合而成的集熱供水系統(tǒng)。它是由集熱器吸收太陽能輻射轉(zhuǎn)換成熱能，把冷水變成熱水；由自動上水控制箱實現(xiàn)自動上水，并通過調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)達到：

溫差循環(huán)——提高集熱效率；

管道循環(huán)——打開水嘴即出熱水；

定時定溫電加熱措施——恒溫供熱水；

24小時恒溫供水；

恒壓供水（≤0.6Mpa）；

防凍裝置——冬季照常使用。

整個系統(tǒng)自動運行，使用安全，維護方便。組合式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用水量、安裝場地、用戶需求來進行靈活的排列組合。保溫水箱內(nèi)設(shè)有電加熱裝置，根據(jù)用戶需要和實際情況，電加熱功率可以適當增減，滿足陰雨天及冬季用熱水的要求，實現(xiàn)光電互補，微電腦智能化控制，確保全天候供應(yīng)足量的熱水。

⑵太陽能工程常識

產(chǎn)品選型：作為工程使用的產(chǎn)品，不僅對產(chǎn)品質(zhì)量有較高的要求，同時在產(chǎn)品設(shè)計上也要符合工程產(chǎn)品要求。不能把一般的產(chǎn)品運用在工程設(shè)計上，因為市面上零售的產(chǎn)品為家庭設(shè)計使用型，如果運用在工程中故障率較高，熱效率低，達不到設(shè)計意圖。管道設(shè)計：工程聯(lián)接管材的設(shè)計特別重要，如果系統(tǒng)管道設(shè)計不合理容易出現(xiàn)水頭阻力太大，出水量小，熱水供應(yīng)量不足，有時可能出現(xiàn)熱水短路等問題。嚴重的影響了系統(tǒng)的正常運行，管道設(shè)計上盡量要求水路平衡，管道口徑要求與系統(tǒng)設(shè)計匹配，計算管道合理流量。

輔助能源：太陽能集熱器是靠天吃飯，如果遇到陰雨霧雪天氣太陽能光照不足，集熱器無法獲取足夠的能量，這時太陽能工程不能滿足正常用水要求，這時需要第二能源作為輔助。一般太陽能工程選擇電加熱管、電鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐等輔助能源設(shè)備，設(shè)備型號選用要考慮到陰雨霧雪最大熱水需求量，必免影響正常的熱水需求，同時又要實現(xiàn)投資的經(jīng)濟合理性。

控制系統(tǒng)：電氣控制是太陽能工程的重要組成部分，它可以實現(xiàn)熱水工程的智能化控制，比如：自動上水，水滿自停，顯示水溫水位，自動或定時電加熱、定時出水、管道循環(huán)以及增壓等控制。控制系統(tǒng)選用特別重要，因為電氣有一定的不穩(wěn)定性，故障率較高，需要特別維護?？刂葡到y(tǒng)要求正規(guī)廠家進行生產(chǎn)，這樣才有系統(tǒng)質(zhì)量保證。降低系統(tǒng)故障率，提高太陽能工程的整體性能。

補水系統(tǒng)：太陽能工程能夠提供出連續(xù)不斷的熱水，這就須要有充足的水源進行補充。一般采用浮球箱作為補水工具，浮球箱可以起到限流限壓作用，對太陽能工程補水穩(wěn)定，安全可靠。在北方寒冷季節(jié)，需要對浮球箱進行保溫必要時在內(nèi)部增加電加熱，保證冷水能夠及時補充，不影響系統(tǒng)正常運行。

⑶太陽能工程常見問題

一、設(shè)計之前了解的問題：

1、單位的建筑條件：

建筑物集熱面積的大小、形狀、建筑物高度以及允許放置水箱的位置（樓頂、地面、地下室等）大多不一樣而不相同。

2、用戶單位要求情況：

日均用水總量；用戶是每日定時一次使用還是隨時使用；要求用水溫度；用水使用位置；實際用途：洗浴用水、浴池加溫、魚池加溫、環(huán)境（種植或養(yǎng)殖大棚）加溫。

3、地理位置及條件：

根據(jù)用戶的地理緯度和冬季最低環(huán)境溫度、四季日照條件、朝陽的方向是否有遮擋，分析安裝條件。

4、用戶單位輔助能源的條件：

確定采用（電加熱器，電鍋爐，燃油、燃氣鍋爐，水源、地源或空氣源熱泵機組等）一種方案或二種以上的組合方案。

5、用戶單位的水壓與電壓：了解用戶單位的水壓與電壓以及供應(yīng)情況。

二、常見的幾種設(shè)計方案

1、家用太陽能熱水器的串并聯(lián)方案

在用戶要求不是很高的情況下較為常見，適宜在用戶條件比較簡單的環(huán)境使用。安裝數(shù)量太多則載荷過重，對于建筑物會有不利影響。設(shè)計中注意上下水主管路的直徑與串并聯(lián)數(shù)量關(guān)系，避免補水量與用水量產(chǎn)生矛盾。

2、自然循環(huán)設(shè)計方案

在小噸位用水量中也很普遍，不適于大噸位用水量方式。這種方式比較簡單，有一定的要求，水箱與太陽能集熱器的高度問題，水箱的支架要計算載荷問題和防風問題，符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，無論是采用什么方式的太陽能集熱器，其串并聯(lián)的數(shù)量要求合理，應(yīng)符合《太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計、安裝及工程驗收技術(shù)規(guī)范》。

3、定溫放水設(shè)計方案

通過集熱器與水箱之間的溫差，控制進涼水方式將達到設(shè)定溫度的熱水頂入水箱，水箱的熱水注滿后通過溫差循環(huán)繼續(xù)增溫，這也是很多太陽能公司目前使用的方案。這種方式在日照條件好時一般沒有問題，在日照條件較差時，應(yīng)注意在這種方案中及時補水，使水箱內(nèi)應(yīng)具有一定的水量，防止電加熱器干燒。當水箱的水溫低于設(shè)定溫度時，要求輔助能源設(shè)備及時啟動，保證用戶的正常使用。另外，在設(shè)計中根據(jù)用戶的使用要求不同，分別設(shè)定采用每日定時加熱方式與定溫隨時加熱方式。在北方要有低溫防凍保護功能。

4、溫差循環(huán)設(shè)計方案

通過控制器的設(shè)定，使水箱一次注滿水，達到最高水位，采用太陽能集熱器與水箱內(nèi)的溫差，控制循環(huán)泵工作，不斷提升水箱中的水溫，這是一種很實用的溫差循環(huán)方案。設(shè)計中根據(jù)熱水使用的用途不同而設(shè)定出水溫度。每日定時上水，當達到最低水位時，隨時自動補水，保證水箱中一定的水量。根據(jù)用戶條件，輔助能源設(shè)備可以采用一種或二種以上的方案。設(shè)計中根據(jù)用戶的需求不同，可以設(shè)定是每日定時加熱方式還是定溫隨時加熱方式。在北方要求低溫防凍保護功能。

三、控制器功能及系統(tǒng)設(shè)計：

1、水箱溫度顯示：

可以隨時觀察水箱中的水溫，這是用戶使用中需要經(jīng)常了解的太陽能系統(tǒng)工作的重要數(shù)據(jù)。

2、集熱器溫度顯示：可以隨時觀察集熱器中的水溫，這是系統(tǒng)調(diào)試時需要了解太陽能系統(tǒng)工作的重要因素之一。

3、水位狀態(tài)的顯示：采用五級水位顯示，水位狀態(tài)一目了然。這也是用戶使用中需要經(jīng)常了解的重要數(shù)據(jù)。

4、定時加熱時間：設(shè)定每天的加熱時間，控制器在設(shè)定時間根據(jù)水溫判斷是否需要自動啟動加熱功能。

5、設(shè)定加熱溫度：設(shè)定的范圍適用于不同用戶的需求，洗浴溫度一般在30℃－75℃范圍為宜，其它用途根據(jù)需求設(shè)定，最高可以設(shè)定99℃。

6、設(shè)定加熱方式：

采用定時加熱或恒溫加熱。定時加熱是在設(shè)定的時間，每日一次加熱到設(shè)定溫度；恒溫加熱是在水溫低于設(shè)定溫度一定值時隨時上水并加熱，達到設(shè)定溫度時則停止加熱。

7、設(shè)定上水時間：

設(shè)定每天的上水時間，控制器在設(shè)定時間使水位自動啟動上水至最高水位止，采用電磁閥還是水泵可根據(jù)需要確定。

8、低水位自動補水：當水位下降到最低水位時，控制器應(yīng)該無條件自動補滿水，保證水箱中有充足的用水。

9、水箱溫度控制：水箱中的出水溫度根據(jù)用途來設(shè)定，洗浴溫度、大棚采暖溫度、物料烘干溫度等各種不同需求，設(shè)定的溫度各不相同。

10、系統(tǒng)防凍問題：除了注意保溫材料的厚度問題，可以采用管路排空法；也可以采用全系統(tǒng)循環(huán)法或同時采用電伴熱帶保護法，當系統(tǒng)溫度達到低溫范圍時，可以采用上述的各種方法進行系統(tǒng)防凍保護。

11、遠程監(jiān)控：有一些用戶需要在控制室以外的位置需要了解太陽能系統(tǒng)是否正常工作，當控制器工作出現(xiàn)故障會及時發(fā)現(xiàn)。

12、使用熱水的恒溫循環(huán)：具有使用熱水的循環(huán)功能，可以使熱水循環(huán)管路始終保持與儲熱水箱溫度接近或相同，用戶在任意水龍頭打開時即出熱水，使用戶的熱水使用具有方便性。

13、增加采暖功能：根據(jù)設(shè)定溫度滿足南方地區(qū)主要取暖以及北方地區(qū)部分取暖要求，還可以為生產(chǎn)活動（蔬菜、花卉大棚）中的部分起到增溫工作和烘干室的部分工作，節(jié)省常規(guī)能源。

14、電氣控制柜：控制柜內(nèi)電路的總控制器及各分路控制器，注意使用功率匹配的熔斷器、斷路器、漏電保護器、繼電器及交流接觸器等，當發(fā)生供電設(shè)備短路或漏電現(xiàn)象，總控制器和各路分控制器及時切斷電路，查明故障原因后方可恢復。溫度控制器與電氣控制之間應(yīng)正確安裝，必須接好保護地。

15、安裝形式：根據(jù)環(huán)境條件，可采用多種角度安裝方式，采用強制循環(huán)方式可以從0度到90度任意安裝運行。

16、儲能保溫水箱：適宜采用SMC玻璃鋼組裝式保溫水箱或不銹鋼組合式水箱。這二種水箱的主要特點：干凈衛(wèi)生、永不生銹、符合衛(wèi)生標準、重量輕、結(jié)構(gòu)合理、現(xiàn)場組裝場地要求較低