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淮安新城投资开发有限公司
1.前言
智能控制太阳能间接热水系统采用真空热管集热器为吸热部件,循环管路中注入热媒介质(丙二醇水溶液),通过智能控制系统控制循环泵的运行,将集热器收集到的太阳能量通过二次交换装置传输到储热容器中,由储热容器向供水系统供应热水。太阳能不足的阴雨天气,由辅助加热设备向系统补充热量。该系统为高层建筑使用的大型真空热管式太阳能热水系统,全自动运行,可实现计算机智能化控制,性能可靠,使用方便,具有恒温出水、循环加热等功能。
2.技术特点
本系统为间接供热系统,具备介质防冻,管道承压,强制循环,内置加热系统,智能控制,系统稳定,传热效率较高等特点。
2.1在太阳能集热循环管路中加入热媒介质(丙二醇水溶液),再使该介质通过换热器加热水给用户。
2.2利用循环泵迫使热媒介质通过换热器进行强制循环。
2.3太阳能间接热水系统集热器是在普通真空管内插入金属热管,保证整个系统的良好运行。
3.适用范围
本系统安装于高层建筑屋面,适用于高层住宅及公共建筑生活热水使用,如:医院、学校、高档公寓、办公楼、酒店,可全天候供应生活热水。
4.工艺原理
本系统在承压集热循环输入回路中注入热媒介质(丙二醇水溶液),排除空气后使其成为闭式系统。集热器吸收太阳的敷设热量,介质温度升高,当集热器内的介质温度与水箱底部的水温温差达到一定值时,板式换热器输入及输出端口循环泵经智能控制系统同时启动,循环系统内的高温介质,通过板式换热器把热量传递给循环水输出回路,当两个温度小于设定差值时,循环泵停止,如此周而复始,加热水箱。
5.主要施工工艺流程及操作要点
5.1主要施工工艺流程
集热器安装→水泵、水箱、膨胀罐、换热器安装→循环不锈钢管施工→管路试压级及保温→智能控制系统安装→充液调试
5.2操作要点
5.2.1集热器安装
系统集热器每组配有20支直径58mm,长度1600mm的金属热管,通过专用的固定连接件固定在热镀锌角钢支架上,要求牢固可靠,美观整洁。
5.2.2水泵、水箱、膨胀罐、换热器安装
5.2.4.1水泵安装
系统集热循环泵采用德国威乐系列水泵,两用一备,共计6台。水箱间循环泵采用德国威乐系列水泵,共计2台。用水增压泵采用德国威乐系列水泵,共计2台。所有水泵均设置减震基础。
5.2.4.2水箱安装
太阳能热水系统采用恒温控制原理,屋顶采用两台16T的不锈钢热水箱,一台为集热水箱,另一台为恒温水箱。集热水箱可以通过循环换热接受太阳能的热量来加热热水。在没有太阳能的情况下,可以用电辅助加热。恒温水箱用来调节需要的热水水温。
5.2.4.3膨胀罐安装
系统内配置一台500L的膨胀罐,在夏季或者中午温度较高时,管道系统内的蒸汽受热膨胀,压力增加,多余的压力会被膨胀罐吸收,从而保证系统良好运行。
5.2.4.4换热器安装
系统集热器与水箱之间采用间接换热的方式,换热装置采用板式换热器,换热面积25m2。集热器联箱和管道内防冻液通过强制循环,经过金属热管不断加热,加热后的高温防冻液在循环泵的作用下通过板式换热器与水箱内的水进行换热,从而加热水箱内的冷水。
5.2.3循环不锈钢管道安装
太阳能热水循环管道采用薄壁不锈钢焊接管,不锈钢管采用手工钨极氩弧焊焊接工艺,选用有衰减脉冲性能的焊机。
5.2.4管路试压及保温
管道系统安装完毕后按照相关质量验收规范进行系统试压。试压合格后,进行管道橡塑保温施工。屋面不锈钢管材外敷不小于30mm厚橡塑保温棉,外加0.3mm铝板保护。
5.2.5智能控制系统安装
集热器顶部安装温度传感器,水箱内安装水箱温度传感器及水位传感器,防冻循环温度传感器安装于集热循环管路最低温度点,用水管道温度传感器安装于用水循环管路最低温度点。水位探头不能与水流较大的管道接在一起,水位传感器安装在离水箱底部10-20cm以上处。水位探头和温度探头安装完毕后,需采取探头外部防水措施。气候环境温度较低的地方做好探头保温工作。
控制线按其功能分别将设备连接到控制柜的对应端子上,信号线的屏蔽线接在一起后再接到控制柜对应的端子上,线缆规格和连接都应该按照控制柜的说明书要求安装。水泵、电磁阀、电加热器等控制线的接法,参照产品说明书。控制柜应该放置在室内,其环境温度为0℃-40℃,相对湿度≤80%。
5.2.6充液调试
调试时,介质通过充液罐、充液泵及充液阀,在承压集热循环输入回路中注入热媒介质,集热阵列及管路内的气体,可通过充液阀排出,系统中残留的空气,可由置在系统最高点的高温排气阀排出,排除空气后使整个系统为闭式系统,再继续充液使管路压力达到设定值后充液自动停止。集热器吸收太阳的敷设热量,介质温度升高,当集热器内的介质温度与水箱底部的水温温差达到一定值时,板式换热器输入及输出端口循环泵同时启动,循环系统内的高温介质,通过板式换热器把热量传递给开式集热循环输出回路,当两个温度小于设定差值时,循环泵停止,如此周而复始,加热水箱。当集热器内温度升高,热媒体积膨胀,系统内压力升高,膨胀罐吸收多余的压力,保证系统压力稳定。如遇晴好天气,停电的情况下,当系统压力超过承压管路上限值时,安全阀启动,承压管路内的介质泄压至充液罐,始终保持系统压力在安全范围内,集热器温度下降至管路压力将至下限值时,充液泵自动启动,将介质充至设定压力后停止。
6.效益分析
智能控制太阳能间接热水系统集热管采用三靶磁溅射镀膜技术,其吸收层、减反层和金属层通过对光波的干涉吸收,提高集热性能。金属层为镀铜,耐高温,抗老化,反射性能好,可经受空晒温度达400℃以上。得热量比同型号热水器能够提高15%左右,集热能力强,在阴雨天气仍具有一定的集热功效。本系统能高效利用太阳能集热,节约天燃气、电力等传统能源消耗,且无污染物排放。循环管路采用不锈钢管,同时换热器一次侧循环管内无自来水,防冻耐压,使用寿命长。本系统同建筑一体化设计、施工,节约能源,降低二次施工成本及产品维护成本。