太阳能施工技术要点

2023年4月21日发(作者：装修集成墙板的价格)

太阳能施工技术要点

一、集热设备：

1、集热设备支架安装方式：为了提高集热设备对空间的最大利用率，

宜采用立体组合支架安装集热设备，支架宜采用热镀锌角钢。安装集热

设备的坡面应按照太阳能集热管安装规定的坡度放坡。

2、集热设备支架基础的要求：放置于地面的集热设备，地面应做硬化

处理，支架基础应能承受集热设备及支架的重量。设置于楼顶的集热设

备，应考虑楼板的有效承载负荷，避免载荷超过楼面承受负荷，支架支

墩应放置在楼板结构梁上。

3、集热设备防风处理：太阳能系统的角钢支架采用螺栓紧固或焊接方

式连接在一起，集热器的支架采用角钢和屋面墙连接或与其它可以固定

的位置连接，应符合《钢结构设计规范》，以达到防风效果。

4、集热设备防雷措施：太阳能集热设备主体为金属结构，应将钢结构

与楼房原避雷系统连接，利于有效防止雷击。

5、集热设备的朝向；向南，这样太阳利用率最高。

6、集热管与联箱的安装方式：宜采用联箱水平放置，集热管位于联箱

下方，循环水水平流动的方式，这样集热管内相对高温的热水会汇聚于

集热管的上部和联箱内，当集热泵循环运行时，能将集热管内的高温水

很快的带走，补进相对低温的水，使集热效率最大化，也能减少循环泵

运行的时间。但缺点是集热管下端会沉积大量水垢，应定期拆开集热管

进行全面清理。

7、在太阳从早到晚不论从任何角度对集热设备进行照射，同一套集热

设备应当都能全部被太阳照射，不应有其它物体阻挡局部集热设备，防

止受热不均集热设备的集热管出现爆管的情况。

二、水箱：

1、水箱的材质：宜采用SMC玻璃钢组装式保温水箱或不锈钢组合式水

箱。不锈钢组合式水箱的不锈钢材质应选用防氯腐蚀的型号。这二种水

箱的主要特点：干净卫生、永不生锈、符合卫生标准、重量轻、结构合

理、现场组装场地要求较低。水箱设计寿命均在30年以上。

2、水箱的安装位置：水箱可放露天放置，安装于室外的水箱应考虑防

雨及防雷措施，有条件的建议放置于室内。采用温差机械循环的太阳能

系统，水箱可放置于集热设备同层，也可以安装低于集热设备的楼层或

地下室内，但水箱安装位置的高度应符合如下要求：水箱最高水位不宜

高于集热器最低点，避免因为集热管爆管而出现水箱水流失的情况，如

不及时发现爆管，则会出现水箱的水顺着管道从破损处流出，水箱在缺

水的情况下会自动补水，如此循环，造成水的大量浪费。

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3、水箱的保温措施：为了防止水箱水温损失，水箱外部采用高性能材

料保温，外层做防护处理。

4、水箱配置的数量：为了保持太阳能供水水温恒温，一套太阳能供水

系统应配置两个水箱，一个为水温波动较大的太阳能集热水箱，另一个

为太阳能恒温供水水箱。

5、水箱间的循环配置：两个水箱通过循环泵与联通管进行连接，联通

管应设置在水箱上部，且低于水箱溢水口最小高度为30厘米，联通管的

口径应不小于循环泵管道的3倍口径，避免水箱间循环时水溢出。

6、水箱补水：水箱补水应补入集热水箱内，以保证集热水箱内的水是

充足的。水箱补水信号应取自恒温水箱，补水管与水箱的接口应设置在

水箱的中下部，并远离循环水泵的吸水口，这样的好处是：当恒温水箱

内水位低于补水设定水位时，冷水由集热水箱的中下部补入，集热水箱

上部的温度相对较高的热水通过联通管流入恒温水箱，补入的冷水沉降

在集热水箱底部，当集热设备与集热水箱间的水温形成一定的温差时，

启动集热循环泵，将水箱底部的低温水送至集热设备，置换集热设备内

的高温水。补水口远离循环水泵的吸水口，是使补入的冷水充分与水箱

的水混合，防止补入的冷水直接进入正在运行中的集热循环管网，造成

水温波动太大而损坏集热设备。

三、管道：

1、集热管道的选材：宜采用镀锌钢管，既能保证水质的清洁，也能承

受集热系统的高温。不宜采用钢衬塑钢管，由于集热设备在阳光光照条

件较好的情况下，如果集热管道不循环，管道内会产生超过99℃的高温

水，钢衬塑钢管在此高温下，管内的衬塑村料会变弄脱落，最不利的情

况下会堵塞管道，使集热系统管内的水无法正常循环，造成集热管大面

积爆管的情况。

2、集热管道与集热设备连接：集热设备管道与集热设备应采用不锈钢

波纹管连接，各集热设备的联箱之间的连接也应采用此种方式连接，避

免各设备及管路在受热时膨胀系数不一致，导致集热设备损坏的情况发

生。

3、管道的低温防冻保护措施：安装于北方的太阳能集热系统，室外管

道要采取低温防冻保护措施。如管道应有足够厚度的保温层，保温层应

能防水，保温应紧贴管道，保温接口应密闭。室外管道应敷设有电伴热

防冻带。

4、循环管路每个支路均应设置控制阀门，便于调节各支路的流量平衡。

5、集热设备的联箱水平串联安装，进、出水管道均应配备上返存水弯，

上返长度不应低于原水平管30厘米，并在最上端安装自动吸、排气装置。

当集热循环泵运行时，吸、排气装置能及时的排出管道的空气并阻断水

的溢出；当集热循环泵停止运行时，吸、排气装置能立即吸入空气，避

免水平干管内的存水在重力作用下流入位于低处的水箱，有效阻断管道

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内虹吸效应的产生，避免了集热器的空晒。此种配置的优点在低温的冬

季特别明显，能减少管道内水温损失，有效的防止集热管道冻坏。但缺

点是若吸、排气装置失灵或吸排气口堵塞，则失去其功能，无法保证集

热器内水量的充足，日常维修成本增加，故障率高，维修频繁。我们在

实际工程中使用通气管，在上返存水弯直接安装一根垂直向上的管道，

管道的高度以能克服循环泵的最高扬程30厘米为宜，安装后不需要日常

维护，只是在设计时泵的扬程能符合实际需求，避免通气管的安装高度

过高不平稳。缺点是冬季集热设备内部的水温散失快，集热设备自身防

冻效果不佳。

四、泵：

1、泵的用途：太阳能热水系统按工作范围的不同而分为循环泵、增压

泵两类，循环泵又分为集热循环泵、温差循环泵两种。

2、泵的要求：安装于室外的泵应为防水型泵。泵应有过热保护装置。

太阳能热水系统的泵应为热水型泵。加压泵应为变频供水泵，如加压泵

不是变频供水泵，则需经过变频控制设备对泵控制，使其实现变频运行。

泵的扬程应符合现场安装的实际需求，避免泵的扬程过大或过小，过大

则会对管道及设备够成损坏，过小则不能满足使用需求。

3、泵的合理配置：某一个循环或加压系统，应配备有两台或两台以上

的泵，以便当某一台泵损坏或需要进行检修时可以运行其它泵，不影响

系统正常运行。根据投资情况，一般配备两台泵共用于一个系统，这样

不会造成投资的浪费，也能满足使用需求。

4、泵的运行：循环泵的运行，每次只能运行一台泵，根据太阳能控制

系统设定的自动转换时间控制，对同一套循环系统两台循环泵实现自动

转换运行功能，使两台泵的总运行时间保证一致，改善泵的运行状况及

延长泵的运行寿命。加压泵根据管网用水需求，实现变频运行，当一台

泵无法满足供水需求的流量时，启动另一台加压水泵。

5：其它注意事项：循环泵吸入端不宜配备过滤装置，原因为当过滤装

置有水垢堵塞时，会造成泵吸水不畅，造成泵的缺水空转，泵的水封会

损坏，影响水泵有效使用寿命。在阳光照射充足的情况下，供水不足会

造成集热器内部的高温无法及时被带走，集热器内部热量累积至沸腾，

若此时供入集热器内的水时有时无，会造成大面积的集热管爆损的情况。

加压泵的吸入端应配备过滤装置，并配备防干转保护系统。过滤装置应

定期及时清理。所有泵的出口端均应配备水流止回装置。

五、阀门：

阀门的选型：由于太阳能热水系统管网中有大量的水垢会沉积在管道

及阀门密封面上，若选用密封面为硬密封的阀门，会造成阀门关闭不严，

故提倡所有太阳能热水系统上的阀门均采用软密封阀门，阀门口径小于

65毫米的，选用铜质或不锈钢球阀，丝扣连接；大于等于65毫米的，

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选用蝶阀，法兰连接。以上的阀门在启闭的过程中密封体对密封面有擦

拭效果，密封效果可靠。

需要自动控制的电动阀门，选用启、闭较平稳的电动蝶阀。

阀门的密封材料应符合生活热水使用标准，耐热温度应不低于120℃。

六、水质处理设备：

水中含有的一些矿物质，太阳能集热设备在将水加热的过程中，会将

其析出，并在集热设备、管道及水箱内形成水垢，应对补入太阳能热水

系统的水质进行预处理，加装水处理设备，减少水垢的形成。

七、传感设备：

1、压力传感设备：压力传感设备不宜选用较精密的压力传感器，我们

实际工程选用的是电阻远传压力表，通过仪表内部安装的电位器式传感

器，把管网的压力测得值以电量值传至加压控制系统，达到加压泵组根

据管网压力变频供水的目的，使用效果较好，克服了水垢对压力传感器

探测头的损害而造成水压测量值不准确的弊端。

2、温度传感设备：温度传感设备不宜选用插入管道内部的温度探测设

备，水垢会阻碍探测设备对温度的敏感度，我们实际工程中选用的是在

集热管外壁捆绑温度传感器的方式，为了保证能够真实的反馈管网内的

温度，在捆绑温度传感器的部位，应采用传热效果较好的如铜质管材或

管件。如采用插入管道内部的温度探测设备，应定期对探测设备进行拆

卸后除垢处理。管道敷设的防冻伴热带也应与温度传感器安装位置保持

有一定远的距离，保证防冻伴热带冬季使用时不影响温度探测设备对管

网正常温度的采集。

3、水位传感设备：分为分级水位传感器及压力水位传感器。前者相对

较为简单，将水箱内的水位分为几个梯级，水位显示精确度不高；后者

根据水箱水位处于最高点时为满水参考数，压力水位传感器的位置为低

点，将此区间水位分成100份，水箱水位变化时，作力在压力水位传感

器的压力值也在变化，测得的值即为实时的水箱水位值，此种水位传感

器对水箱水位测量的精确度较高，但缺点是应定期对传感器进行清洗，

以确保测量精度。

八、辅助加热供水方案：

当太阳能热水系统无法提供符合使用需求的热水时，有如下方式进行

热水供应：

1、太阳能恒温水箱内增设电加热设备对水箱的水加热。

2、有蒸汽供应的，可以在恒温水箱内增设换热盘管对水箱水进行加热。

3、有换热设备的，可以将太阳能系统供出的水经过换热设备进行二次

换热后供入热水管网。

4、在热水供水泵的出口增设电加热设备，当有低于使用需求水温的热

水水流经过电加热设备时，启动电加热设备，当超过设定供水水温或无

水流经过电加热设备时，停止电加热设备。此种设备配置的好处是根据

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使用需求对水进行加热，避免了加热后的水的热量损失。缺点是为了尽

快将水温提升，需要配置较大功率的电加热管，此种加热方式根据热水

使用需求适时对水进行加热，当使用需求频繁波动时，会出现频繁启、

停电加热设备，对供电电网的冲击较大。

5、自动转换成其它供热热源，如锅炉热水直接供应使用末端。将太阳

能系统加压供水功能停止，太阳能系统的其它功能保留运行。

九、太阳能供电及控制系统：

1、控制系统总控制柜内电路的总控制器及各分路控制器，注意使用功

率匹配的熔断器、断路器、漏电保护器、继电器及交流接触器等，当发

生供电设备短路或漏电现象，总控制器和各路分控制器及时切断电路，

查明故障原因后方可恢复。

2、各远端设备与电气控制之间应正确安装，必须稳妥的接好保护地。

3、每一个用电设备应有独立的分闸及控制器进行控制，避免出现一台

设备故障影响其它设备的正常使用。

4、楼顶装的设备控制柜内应当配备有防雷击的保护装置。

5、控制系统应当具备数据采集功能，包括温度、压力、水位。温度数

据采集的内容有：集热设备最高端及最低端的水温、集热水箱水温、恒

温水箱水温、室内热水回水管道水温、室外温度等。压力数据采集的内

容为太阳能增压设备的供水压力。水位数据采集的内容为两个水箱水位

采集。

6、控制系统应当具备设备运行控制功能，包括循环泵的启（停）控制、

热水使用管道变频增压泵组的运行控制、电伴热带的启（停）控制、补

水阀门的启（停）控制、辅助供热系统的运行或切换控制等。

7、控制系统应当配置有各设备及各参数适时显示的终端，并在些显示

终端能对所有设备运行进行有效操作，便于对系统运行情况进行直观的

了解及操作。

8、控制系统应当具备有故障适时检测及报警功能，能对设备及传感器

故障进行自检，并显示故障情况。

9、控制系统应当具备有一些设备保护功能，如集热设备及管道高、低

温自动保护功能。当集热设备出现超过设定的高温保护温度时，应当停

止循环泵的运行；当集热设备及管道出现低温有冻损的情况时，控制系

统应当强制启动循环功能进行循环，防止集热设备及管道冻损。还有水

箱低水位保护功能，当水箱水位低于系统设定保护线时，控制系统关闭

与此保护区域相关的所有泵组，当水位恢复时，恢复运行。如生活热水

供水管网有备用供水水源，当太阳能系统加压供水功能被控制系统保护

时，应当启动备用供水系统，保证用水区域的正常用水。

10、控制系统能具备有用水管网热水水温恒温功能，保证用水管网不

管哪个用水点打开热水龙头，都能立即放出热水，避免了用水等待及水

的浪费。

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十、太阳能系统日常运行的其它注意事项：

1、对太阳能集热器要定期清理表面灰尘，每年不少于两次，保持集热

器的最佳有效集热率。及时更换破损的集热管，避免太阳能系统大量跑

水的情况发生。

2、对太阳能集热器要定期清理管内水垢，保持集热管良好的热传导性；

定期清理泵组过滤器内的异物及太阳能系统水箱内的水垢。

3、对太阳能补水系统的软化水处理设备要定期检查，每半月测量一次

软化水水质的硬度，确保软化水质合格。及时给设备添加盐，保证树脂

的吸附效果，并对树脂的有效吸附性进行检查，若不符合使用要求，必

须及时更换。

4、对太阳能智能控制柜的运行、管理要严格按照其使用说明书进行，

不得随意更改设定参数及相关密码。

5、运行管理要有固定的人员进行，能熟知该控制柜的运行原理及管理

注意事项，并对运行管理熟练掌握，能对各种突发故障进行及时的处理。

6、夏季管理的主要目标就是为了防止集热设备爆管及泵组无法正常的

运行。冬季管理的重点是设备的防冻工作。冬季来临前对太阳能管道防

冻系统进行检查，包括管道保温是否完好、伴热带通电后能否正常发热、

防冻系统供电源及线路进行检查、控制柜防冻参数设置是否正确、温度

传感器工作是否正常及控制器是否能够执行正常动作等。在检查完成后

供上主电源进入集中控制柜自动调试，调试无误后投入自动工作状态。

7、定期对所有电动阀的运行及联动控制要进行检查、调试。

8、运行人员不得随意更改所有信号传输及控制线路。所有设备的信号

传输及控制线路安装完毕并已调试正常。运行人员随意的换接线路会造

成系统报警无法投入正常工作，严重的会造成控制系统损坏。

9、安装有集热系统自动排气装置的，应定期检查自动排气阀是否正常

工作。对堵塞及排气不畅的及时清理，不能使用的必须更换。所有集热

系统管路上的排气阀及排气通天管的阀门不得关闭，严防集热管路形式

超压运行致使集热管损坏。

10、定期检查太阳能屋面设备安装的牢固性，防止设备的固定松动时

被强风吹动损坏设备及高空坠落伤人、损物。

11、每年必需对太阳能室外管道及支架腐蚀情况检查一次，并对腐蚀

部分除锈后重新做防腐处理。

12、建立良好的日常巡视登记制度，能及时了解设备运行情况及状态，

也能便于分析设备故障原因。

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