
辅助热源集中太阳能热水系统施工工法
辅助热源集中太阳能热水系统作为一种新出现的节能技术,具有首期投资少,后期使用费用低,使用效果好的诸多优势;通过设置两路电源自动进行切换,使辅助热源系统在较低温度环境下开启工作,保证集中太阳能热水系统正常运行,保证不间断热水供应;系统安全可靠,使用寿命长,运行可靠。
标签: 太阳能;集中辅助热源;集成控制
前言:
我国具有非常丰富的太阳能资源,太阳能年辐照总量每平方米超过5000兆焦耳,丰富的太阳能资源为太阳能热水器产业的发展提供了良好的资源保障;同时由于住宅受地价影响,容积率逐渐变大,太阳能安装位置受限;另外消费者对如水压、一开即有热水等热水系统的舒适性提出的更高的要求,普通太阳能很难满足需求;集中太阳能热水系统作为一种新出现的节能技术,具有首期投资少,后期使用费用低,使用效果好的诸多优势,很好的解决了这些难题。
一、系统工作原理
1、集热循环:每日太阳辐射达到一定强度时,集热器内的高温热水均匀的输送到每个换热盘管,通过换热盘管将热量传递给储热水箱;当上述条件不能满足要求时,循环停止。
2、电磁阀的集中应用:在集热循环开始后保证了楼上楼下的用户同时进行换热而没有先后,减少了分户电磁阀,并且电磁阀的控制功能将会减少90%以上的故障率。
3、辅助热源:储热水箱上安装了电加热管,阴雨天气时,用户可以像使用电热水器一样使用储热水箱。能避免集热循环将分户水箱的热量带走,形成负换热。加热时间可设定加热的启动时间和停止时间,有效的节约能源。
4、热水供水:自来水接入水箱底部,用水时只要打开阀门,冷水就会将储热水箱热水顶出,并保证和冷水一样的压力,达到冷热水压力平衡,混水均匀。
5、自动补水:在正常运行情况下只需补充少量水,可以通过浮球定量补给。
6、防冻循环:该系统具有防冻功能,即系统最低温度低于某一特定值时,集热水泵自动启动,流水不冻。
7、控制系统:系统总控制器采用先进的集成电动控制系统,确保了系统的安全性、良好运行效果,并节省费用开支,可根据用户需求定时、定温启动电加热。同时通过设置两路电源自动进行切换,使辅助热源系统在较低温度环境下开启工作,保证集中太阳能热水系统正常运行。
二、系统工艺特点
1、热性能好,工作温度高,安全性、稳定性高;电辅热保证24小时供应热水,满足不间断运营热水需用要求;
2、无污染,不破坏周边居民的居住环境;
3、没有地域的限制,处处皆有,可直接开发和利用节省能源。
4、全年使用,集热循环管路内充食品级防冻介质,即使气温在-50℃情况正常运行,保证全年运行的前提下,满足用水安全性。
5、系统的热效率即使在冬季也能达到90%以上,工作温度可达60~70℃。
6、热容小,起动快。热管的热容小,受热后立即启动,因而在瞬变的太阳辐射条件下可提高集热器的输出能量,在多云低日照条件下亦可正常工作。
7、系统承压高,热管真空管型集热器和新型平板型集热器可承受较高的系统压力,有膨胀罐可缓解系统压力,所有连接均为铜管且不发生渗漏现象。
8、安装维修极为方便,太阳能采暖专用平板太阳能集热器结构简单,无损坏,即使停水也不影响使用。
9、安全可靠,使用寿命长,在正常保养条件下,使用寿命可达35年以上,系统运行可靠,绝不会发生安全事故。
三、施工工艺
1、施工工艺流程
2、主要工序施工方法
<1〉工程准备:
(1)做好入场准备工作,计划用料明细表,并按明细表备料,组织运输到施工现场;
(2)材料在吊装过程,应采取保护措施,避免污损施工现场建筑物;屋面施工时,做到物件轻拿轻放;焊接时应对屋面保护措施,以免焊渣烫损屋面。
<2〉基础制作工艺
(1)按照设计图纸上放线并精确定位基础的位置
(2)基础的表面要平整,基础标高应在同一水平标高度上,高度允许误差±20mm,分角中心距误差±2mm。
(3)在屋面结构层上现场施工的基座完工后,基座节点应注意防水处理,做好附加防水层。
(4)基座完工,做好屋面的防水保温后,不应再在屋面上凿孔打洞。
<3〉集热器支架组装与水箱安装工艺
(1)集热器安装工艺
a.支架应按设计要求安装在主体结构上,位置准确,与主体结构固定牢靠。
b.根据现场条件,支架应采取抗风措施。
c.支承太阳能热水系统的支架和金属管路系统应与建筑物防雷接地系统可靠连接。
d.集热器安装倾角和定位应符合设计要求,安装倾角误差为±3°。集热器应与建筑主体结构或集热器支架牢靠固定,防止滑脱。
e.集热器之间的连接应按照设计规定的连接方式连接,且密封可靠,无泄漏,无扭曲变形。
f.集热器连接完毕,应进行检漏试验。
<4〉水箱安装工艺
(1)水箱应与底座固定牢靠。
(2)用于制作水箱的材質应耐腐蚀、卫生、无毒,且应能承受所贮存热水的最高温度。
(3)水箱的内箱应做接地处理。
(4)水箱应进行检漏试验。
(5)水箱保温应在检漏试验合格后进行。
<5〉管道系统(含泵和电磁阀)安装工艺
(1)太阳能热水系统的管路应按照现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242的相关要求安装。(2)管道支托架应焊接平整,固定牢靠,管道与支架接触面应垫石棉板或垫木,防止形成热桥造成散热损失。
(3)系统水平管路应顺水抬头安装,坡度不小于3‰,以利于排气。
(4)水泵应按照厂家规定的方式安装。水泵周围应留有检修空间,并应做好接地保护。
(5)安装在室外的水泵,应采取妥当的遮阳和防雨保护措施。
(6)电磁阀应水平安装,阀前应加装细网过滤器,阀后应加装调压作用明显的截止阀。
<6〉控制系统安装工艺
(1)温度传感器安装
a.安装温度传感器前,应检查传感器有无缺陷,如各组成部分是否松动,不锈钢套管有无沙眼等。
b.传感器应安装在图纸要求的位置,另外应注意考虑传感器的安装位置是否便于更换和维修。
c.接线盒内部接线必须牢固,接触良好,尽量减小接触电阻;接线螺丝外围不能有毛刺和裸露导线,并且Pt100芯线和外引导线在与接线端螺丝压接时,不得有任何损伤。
d.各连接部位必須做好防水处理。
<7〉电控箱的接线
(1)引入箱内电缆电线应排列整齐,避免交叉,编号清晰,处理好电缆线应力,不得使所接的端子排受到机械应力。
(2)大线径电缆线端子处理方法应参照电加热接线工艺;信号线、控制线端子处理方法参照温度传感器接线盒内部接线方式;所有引入接地线、屏蔽线屏蔽层必须接至箱内公共接地端,且牢靠连接。
(3)箱内电缆芯线,应垂直或水平有规律地配置,不得任意歪斜交叉连接。备用芯长度应留有适当余量。
(4)尽量使引入箱内的电缆线二次防护层越过箱体入线口。确实不能引入的,应避免引入线与箱体入线口金属外层接触。
<8〉系统试压与调试
(1)水压试验与冲洗
a.太阳能热水系统安装完毕后,在设备和管道保温之前,应进行水压试验。
b.系统水压试验合格后,应对系统进行冲洗直至排出的水不浑浊为止。
(2)系统调试
a.系统安装完毕投入使用前,必须进行系统调试。
b.系统调试应包括设备单机或部件调试和系统联动调试。
c.设备单机或部件调试应包括水泵、阀门、电磁阀、电气及自动控制设备、监控显示设备、辅助能源加热设备等调试。
d.设备单机或部件调试完成后,应进行系统联动调试。系统联动调试应包括下列主要内容:
①调整水泵控制阀门;
②调整电磁阀控制阀门,电磁阀的阀前阀后压力应处在设计要求的压力范围内;
③温度、温差、水位、光照、时间等控制仪的控制区间或控制点应符合设计要求;
④调整各个分支回路的调节阀门,各回路流量应平衡;
⑤调试辅助能源加热系统,应与太阳能加热系统相匹配。
<9〉系统试运行
系统联动调试完成后,系统应连续运行72h,设备及主要部件的联动必须协调,动作正确,无异常现象。
(1)控制柜的试运行。
(2)系统试运行
(3)收尾检测
三、结束语
我国人口众多,资源相对不足,环境污染严重,能源问题已成为经济和社会发展的重要制约因素。大力开发利用新能源和可再生能源,对于改善以煤炭为主的能源结构、缓解能源生产和使用造成的环境污染、促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。辅助热源集中太阳能热水系统作为一种新型节能环保型建筑是未来整个建筑行业的发展方向,具有广阔的发展前景。
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