熱管真空管太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計

1、 HYPERLINK HYPERLINK 1 熱管真空管管太陽熱水系系統(tǒng)工作原理理（1）熱管真空空管熱管真空空管的結(jié)構(gòu)如如圖1所示。太陽陽光透過玻璃璃管照射在吸吸熱板上，太太陽選擇性吸吸收膜將太陽陽輻射能轉(zhuǎn)化化為熱能。吸吸熱板吸收的的熱量迅速將將熱管內(nèi)少量量工質(zhì)汽化，并并迅速上升到到冷凝端，放放出汽化潛熱熱后冷凝成液液體，在重力力作用下流回回?zé)峁苷舭l(fā)端端。利用熱管管內(nèi)少量工質(zhì)質(zhì)的汽液相變循環(huán)環(huán)過程可連續(xù)續(xù)地將吸收的的太陽能傳遞遞到冷凝端加加熱水。為使使熱管內(nèi)冷凝凝后的液體工工質(zhì)流回蒸發(fā)發(fā)端，熱管真真空管工作時時與地面的傾傾角應(yīng)大于10。圖1熱管真空管管結(jié)構(gòu)圖（2）熱管真空空管集熱器圖圖2所示為

2、熱管管真空管集熱熱器結(jié)構(gòu)示意意圖。由該圖圖可見，每支支熱管真空管管的冷凝端通通過導(dǎo)熱塊將將熱量傳遞給給集管，不斷斷加熱其中的的水。真空管管的冷凝端與與導(dǎo)熱塊剛性性連接，被加加熱水不流經(jīng)經(jīng)真空管，因因此安裝十分分簡單，即使使真空管發(fā)生生損壞，太陽陽集熱器的工工作并不會因因此而中斷。圖2熱管式真空空管集熱器簡簡圖（3）熱管真空空管太陽熱水水系統(tǒng)圖3所示為熱管管真空管熱水水系統(tǒng)工作原原理圖。熱管管真空管集熱熱器吸收太陽陽輻射將水加加熱，循環(huán)泵泵將儲水箱中中的低溫水輸輸入集熱器進進行循環(huán)加熱熱。循環(huán)泵的的工作由光控控儀控制，當(dāng)當(dāng)太陽輻照度度達不到設(shè)定定值時，循環(huán)環(huán)泵不工作；如當(dāng)全天達達不到設(shè)定輻輻照度

3、時，也也可由輔助加加熱裝置進行行加熱。圖3熱管真空管管熱水系統(tǒng)工工作原理圖22 系統(tǒng)主體設(shè)設(shè)計的依據(jù)在在進行太陽熱熱水系統(tǒng)設(shè)計計時必須掌握握一些基本資資料，作為設(shè)設(shè)計的依據(jù)。（1）用戶要求主要包括：用水量、水溫、用水時間的要求；要不要輔助加熱，采用何種輔助能源。（2）建筑物的情況主要包括：熱水系統(tǒng)安裝平面（屋面）的具體尺寸，屋面荷載和承重梁分布情況，屋面正南方向有無建筑物的遮擋，水源和電源情況；讓用戶提供屋頂平面和結(jié)構(gòu)圖紙。 3 太陽熱水系系統(tǒng)工程參數(shù)數(shù)的確定（1）系統(tǒng)的朝朝向在北半球球，集熱器陣陣列朝向正南南。（2）集熱器面面積（a）北京地區(qū)區(qū)采用熱管真真空管集熱器器（在日照170000KJ

4、m2.d條件下），每每平方米集熱熱面（4支熱管真空空管）從上午午9時至下午3時，水溫設(shè)設(shè)定在4060時，春秋季季產(chǎn)熱水量6070Lm2.d，夏季產(chǎn)熱熱水量7080Lm2.d，冬季產(chǎn)熱熱水量5060Lm2.d。我們根據(jù)用用戶的實際需需要來選定平平均日產(chǎn)水量量。若系統(tǒng)全全年使用，特特別是要保證證冬季的用水水量，推薦以5060Lm2.d（水溫40以上）產(chǎn)水水量為標(biāo)準(zhǔn)來來確定集熱器器面積。（b）太陽熱水水系統(tǒng)提供淋淋浴用熱水時時，用水量可可參照國家頒頒布的室內(nèi)內(nèi)給排水熱水水供應(yīng)設(shè)計規(guī)規(guī)范的有關(guān)關(guān)規(guī)定，水溫溫在40以上時，平平均每人每次次的用水量為為3540L。當(dāng)然，用用水量還要根根據(jù)用戶的要要求最后確

5、定定。（3）集熱器傾傾角若系統(tǒng)全全年使用，集集熱器傾角推推薦為：=當(dāng)?shù)鼐暥龋?10）（4）集熱器前前后排間距為為了使集熱器器相互不遮擋擋，前后排集集熱器的間距距可按表1確定。（5）建筑物屋屋面荷載安裝裝太陽熱水系系統(tǒng)的建筑屋屋面，活荷載載要求在150kgm2以上。4 集熱器的排排列方式、水水箱布置及管管路設(shè)計（1）集熱器的排排列方式集熱熱器的排列方方式有串聯(lián)、串串并聯(lián)和混聯(lián)聯(lián)，如圖4所示?？砂窗凑招枰x用用。圖4集熱器排列列方式（2）水箱的布布置首先，水水箱應(yīng)安裝在在建筑的承重重墩上，若沒沒有預(yù)留基礎(chǔ)礎(chǔ)承重墩，則則應(yīng)根據(jù)建筑筑結(jié)構(gòu)圖了解解承重情況，將將承重墩放置置在承重梁（墻墻）上。同時時還應(yīng)

6、考慮供供水和取水管管路應(yīng)盡量短短，與水箱較較近，避免過過長的管路外外露而發(fā)生凍凍裂。（3）循環(huán)管路路的設(shè)計熱水水系統(tǒng)中的循循環(huán)管路主要要是指從循環(huán)環(huán)泵的吸水口口經(jīng)過集熱器器集管，回到到儲水箱的管管路。在循環(huán)環(huán)管路的最高高點要設(shè)置放放氣管，放氣氣管應(yīng)高出最最高點600800mm，整條管路路要有一定的的斜度（05），目的的是在循環(huán)泵泵停止運行時時，使管路中中的水能夠自自動流回水箱箱。5 系統(tǒng)設(shè)計（1）系統(tǒng)平面面布置太陽熱熱水系統(tǒng)平面面布置如圖5所示。其中中前后排集熱熱器間距L可由表1確定。表1集熱器傾角304045前后排集熱器間間距L(mm)180020000250030000300032200圖

7、5系統(tǒng)平面布布置圖n1、n2、n3為單排集熱熱器（單元）數(shù)數(shù)，L為集熱器單單排之間的間間距 （2）系統(tǒng)基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計系統(tǒng)基基礎(chǔ)設(shè)計如圖圖6所示。該圖圖主要標(biāo)明集集熱器和水箱箱基礎(chǔ)的尺寸寸及相對位置置。若有屋面面結(jié)構(gòu)圖，應(yīng)應(yīng)標(biāo)明這些尺尺寸與屋面結(jié)結(jié)構(gòu)圖中的相相關(guān)基準(zhǔn)的位位置。圖6系統(tǒng)基礎(chǔ)圖圖單排基礎(chǔ)墩的橫橫向距離為2000mmm，若單排橫橫向距離總長長度不是2000mmm的整數(shù)倍時時，最后一對對基礎(chǔ)墩之間間的橫向距離離應(yīng)在2000mmm之內(nèi)，其具具體的尺寸由由圖6中L1、L2、L3的尺寸確定定。基礎(chǔ)的預(yù)預(yù)埋板應(yīng)進行行超平，使其其等高。（3）集熱器支架架設(shè)計集熱器器支架是根據(jù)據(jù)系統(tǒng)布置圖圖中的集熱器器排列方式和和數(shù)量以及集集熱器的傾角角進行設(shè)計的的。主要確定定集熱器傾角角的標(biāo)準(zhǔn)單元元支架（三角角架），它通通過橫拉筋現(xiàn)現(xiàn)場焊接而成成。其單排的的總長度由單單排集熱器數(shù)數(shù)確定，橫向向支架整體斜斜度通過三角角架之下支撐撐角鋼來進行行調(diào)節(jié)，要保保證斜度0.5。（4）水箱的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計水箱箱容積的確定定：以浮球閥閥控制的液面面以下的水量量作為水箱的的容積大小。水水箱內(nèi)的管件件主要包括：與循環(huán)管路路相連的上水水循環(huán)管路（其其間連有循環(huán)環(huán)泵）、循環(huán)環(huán)回水管、冷冷水上水管、熱熱水取水管、水水箱排污管、溢溢流管、安裝裝探頭的焊接接管箍等。水水箱內(nèi)各管件件相對位置設(shè)設(shè)計應(yīng)遵循的的原則：（a