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平板式太阳热水器的安装与维护

信息来源:nooeoo.com  时间:2008-02-15  浏览次数:155

  中国太阳热水器大都以玻璃真空管为主要集热元件,其占全国太阳热水器市场的25%~30%。目前用玻璃真空管的太阳热水器连体水箱均放置在屋顶上,严重影响城市风貌,造成了二次环境污染。国内大部分地区都已意识到利用太阳能资源的重要性,许多用户都安装了太阳热水器。随着经济的发展和城市文明的倡导,太阳热水器将会与住宅建筑屋顶一体化,即太阳能集热板形状与屋顶平瓦相似,可代替屋顶瓦片,外观结构可与屋顶达到最佳的优化匹配。本公司与上海理工大学科技人员联手研制出一种新型实用合理的新一代平板阳台雨蓬式太阳热水器,现已投放市场,并已向国家申报实用新型专利和外观设计专利。
  1 产品特点
  1)产品优点
  a.整体结构调整为分体结构;
  b.从原材料玻璃真空管调整为全铜管板式结构;
  c.原用一根水管改为上、下水管;
  d.从原用止回阀门控制水位改为自动泵控制;
  e.原用手动阀门控制改成为全电脑程序控制;
  f.分体水箱安装在卫生间吊顶内;
  g.节约用水,即开即用热水;
  h.调整高、中、低水位,解决冬天为低水位,秋天、雨天为中水位,春夏为高水位。
  2)性能特点
  a.绝对安全卫生,无污染、中毒、触电、爆炸等危险;
  b.免费用太阳能产生热水,经济效益显著;
  c.全自动无人操作,性能稳定,极少需要维修,寿命长达20年;
  d.规格多样,适用不同人数的家庭;
  e.阴雨天、夜晚、冬天照常供热水
  f.保温水箱有储水作用,供停水时使用;
  g.还可用太阳热水器产热水来煮饭、煮菜、烧开水、洗碗碟等,节约更多电能和燃料。
  2 太阳能概况
  上海地区位于北纬31°14′,东经121°29′。属亚热带季风气候,年平均气温16~17℃,无霜期约为300d。太阳能辐照量约为4 700mJ/(m2·a),晴天平均日照时间为10h,降水集中在春雨、梅雨、秋雨三个雨期。图1为上海地区太阳能月累积辐照量。
  3 建设单位需求
  1. 以2号楼为示范工程。该住宅为两单元八层住宅,太阳热水器作为补偿热源,为2~8楼居民提供热水,热水温度在45~50℃之间。
  2. 为确保太阳热水器的安全性,有利于在上海地区住宅建设中推广使用,每户能满足采热需要。工程选用平板式全铜管集热板,150L分体式保温水箱贮水箱,设计在每户厨房、厕所内或煤气灶柜内,每户PPR进口保温热水管连接,电源线专管进户,按单元分户排放。
  3.太阳能集热器可安装在屋顶平台上或装饰平台上,每户用2块1 500×1 000mm2的集热板,每户集热板面积为3m2。贮水箱均需专用防水保温,每户配用热水循环泵及水位控制器。
  4.户用太阳热水箱采用2kW电加热,为阴雨天和冬天补充热水调节利用,可保持每天24h连续供热水。
  4 平板式太阳集热器
  采用目前国际上先进技术,选用全钢管与钢板焊接而成平板式太阳集热器,保温选用聚氨脂发泡材料。
  1.每组选用全铜管为冷热水管,全铜立管与原型铜板高频焊接。
  2.每组面积为3m2。
  3.热效率nd=47%。
  5 平板雨蓬式太阳热水器
  目前所使用的太阳热水器,其集热器都安装在最高层的楼顶上,集热器与水箱采用分体式的连接管很长,而热损耗较大,安装不太方便,且影响楼顶的整体外观,太阳热水器是依赖太阳的热能来加热的,雨蓬平板式太阳能集热器设计在阳台窗上面30cm处,采用多块组合成达2.5~3 m2的集热板集热,并把热水直接送入保温水箱内。
  1) 用温控器控制进水,当集热板温度达到50℃时电磁阀自动打开用冷水推动热水进入水箱,低于48℃时会自动停止。
  2)水箱设计在卫生间或厨房间吊顶内。
  3)管道采用进口加保温层铝塑管,管道从南向北进入保温水箱,双向排列。
  4)安装热水循环泵,当集热板温度超过水箱温度55℃时,循环泵自动打开进行循环,每次循环5min并自动停止。
  5)设计2 000kW电加热系统,以确保阴雨天、冬天有全天候热水供应。本产品设定在下午5~7点启动电加热,到7点钟后自动切断电源,保证用水的安全性、可靠性。
  6)本设计要求在工程竣工后设计装璜前完成该工程项目。
  6 工程实施计划
  1)施工前准备:在与用户充分沟通的情况下,确定完整详细的施工方案,在土建施工过程中协助其做好相关的如预埋等准备工作。
  2)安装程序:本系统自施工进场后7个月内完成安装调试工作,包括现场货物吊装、集热器安装、水箱安装、管道安装及保温、系统调试、现场清理等工作。
  3)需要业主配合的事项有:
  a.供土建层面结构板层、管道井、住户给水管道等进一步设计所需图纸资料。
  b.按正式设计将进户上下水管、控制器电源预敷至屋顶夹层指定位置,在层面施工时将我方提供的预埋管件、控制电缆按正式设计图纸做好预埋工作。
  c.屋顶夹层设检修进出通道。
  d.在调试结束后按合同要求进行现场验收。
  7 正常使用、维护、费用情况
  1)热水系统采用全自动控制运行,运行可靠,使用方便。
  2)平板集热器热水量大。
  3)用户可根据使用场地空气质量情况定期清除集热器上的灰尘,以保证太阳光吸收质量。
  4)日常运行费用主要是循环泵的用电费用,循环泵功率为45W,工作能耗低,因此使用费用很低。
  8 图纸
  1)平板式太阳热水器安装示意图,见图2。
  2)雨蓬式平板太阳热水器安装示意图,见图3。
  9 设计方案的比较
  1)真空管太阳能分体式,必须有二个水箱,集热板部分设计小水箱,使热量达到设定温度后经热水泵进入室内大水箱。
  平板集热板太阳热水器是用微电脑控制进水,当集热板达到设定温度后就打开电子阀门直接进入水箱,低于设定温度就停止进水,在通常情况下,中午就能产生热水使用。而真空集热管一定要到下午5点以后方能有热水使用。
  2)板式集热板集热水量大,水温高,热水箱到下午水已满。当集热板温度超过55℃时,微电脑控制启动热水循环泵,到下午5:40循环泵自动停止工作。
  3)真空管热水器一般需8~10h达到设计热水温度;平板式热水器通常中午就能供应热水,在冬季白天就能用热水洗菜、洗碗、洗脸等。
  4)平板式太阳热水器设有辅助电加热,当阴雨天和冬季下午水温达不到50℃,可设定在下午5~7点之间加温,使水箱水温达到50℃,并在7点后自动切断电源,保证安全。
  5)水箱设计在卫生间,每天可节水20L以上,全年可节水7 500L;玻璃真空管水箱设计在屋顶上,每次用热水要等待3~5min,放完冷水后才有热水,比较浪费。
  6)玻璃真空管每支管存水量大,如20支管就要40kg水,在冬季不同地区容易冻坏玻璃管,而无法放水;平板式太阳能水箱设计在卫生间内,可由循环泵进行循环,不易冻坏集热板,从而保护集热板的使用寿命。
  7)从价格上,平板式比玻璃真空管的要低15%左右。
  8)平板式集热器比用玻璃真空管的集热器使用寿命长5a以上。
  10 能源开发优势
  1)2010年世博会将在上海举办。要适应国际环境,与世界接轨。上海将在环保上加大投资力度。因此太阳能的开发利用必将受到人们的重视。
  2)人们趋向于利用绿色能源。上海绿色小区建设、商品房开发都将利用到太阳能这种环保的能源。
  3)利用太阳能的商品房市场价值超出了实际投入成本的几倍。这样开发商可在商品房的销售上得到更大的优势。

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