太阳能热水系统安装技术

【摘要】 近年来随着人们对太阳热水器认识的提高,热水工程越来越得到重视。从经济角度出发,如果规模不大串并联式较之联集管式有很强的竞争力,在技术上也不是现有工程都用联集管式。由于串并联式具有造价低,控制运行简单,适用性强,靠自然循环等特点,受到广泛青睐。

【关键词】 太阳能热水系统安装技术

Abstract : In recent years, with the improvement of the knowledge of solar energy water heater, water engineering gets attention. Because of the low cost, the parallel with simple operation, strong applicability and control, natural circulation characteristics is widely favored.

1.推广应用太阳能热水系统的意义

首先,这是由我国的资源和能源需求所决定的。我国人多地少,资源和能源匮乏,由于对资源和能源的需求十分强烈。我国大部分的电力是火力发电,电力紧张已直接影响到我国经济建设和人民群众的生活。采用替代能源,采用可再生能源将是我国不得不考虑的途径。

其次,这是由我国的地理环境所决定的。虽然我国资源和能源匮乏,但太阳能资源是比较丰富的。全国范围内太阳能年日照时间在1600~2400小时,且太阳能取之不尽用之不竭,使用低廉,方便,无论是城市还是农村,都可以大面积采用。我国不少地区早在前几年就要求在多层住宅建筑中强制安装太阳能热水器。

第三,这是由广大老百姓的需求所决定的。不少群众要求在住宅中安装太阳能热水器。

第四,这是由太阳能应用技术进步的发展所决定的。我国这几年来一直在进行太阳能与建筑一体化的技术攻关,成功开展了小区集中式太阳能热水器的应用,通过工程示范应用,太阳能与建筑一体化技术已日趋成熟。

2.如何全面推广应用好太阳能热水系统

一是要推动太阳能与其他新能源应用的攻关。针对不同的地区、不同的建筑、不同的楼层,要区别对待,因地制宜,循序渐进。当前,太阳能热水器的应用可分成三个阶段:第一阶段是独立分户式,热水器自成体系,独家独户,不受小区入住率的影响,这是初级阶段;第二阶段是集中循环式,小区内集中采热,低谷电补偿,24小时循环供热水,这是中级阶段;第三阶段是太阳能与其他新能源的应用,特别是针对12层以下的楼层无法安装太阳能热水器的,可结合其它新能源技术的应用,如空气源热泵、地源热泵、水源热泵技术等,这是太阳能热水系统应用的高级阶段。

二是要推动太阳能等新能源应用的市场化动作。要积极鼓励社会资金投资新建建筑和既有建筑太阳能热水器的安装和应用,积极培育建筑节能服务市场,通过培育一批节能技术投资服务企业,按照市场化运作模式,形成太阳能热水器的投资、安装、管理、维护服务的新途径,从而推进合同能源管理,健全建筑节能服务体系,促进节能技术服务产业发展。

三是要推动建立太阳能等新能源应用的经济政策。太阳能热水系统的整体设计、施工、安装和验收,如何从太阳能热水器产品的生产、技术开发、实际应用等环节中减免相关税收,是需要进一步研究的。政府出台经济政策,对太阳能行业的健康发展可以起到四两拨千斤的作用。通过政策的推动,在经济扛杆的作用下,使原来房地产商被动地接受太阳能热水器的应用向主动地推动太阳能热水器在建筑上的应用。

3.太阳能热水器安装施工工艺

串并联太阳热水工程一般不大,规模上介于家用太阳热水器与联集模块热水工程之间。由于其技术要求难度较低,多年来并没有引起人们足够的重视,大多数工程设计安装使用不十分科学规范,致使很多此类工程存在很多缺陷,客观上影响工程效果的发挥。近年来随着人们对太阳热水器认识的提高,热水工程越来越得到重视。从经济角度出发,如果规模不大串并联式较之联集管式有很强的竞争力,在技术上也不是现有工程都用联集管式。由于串并联式具有造价低,控制运行简单,适用性强,靠自然循环等特点,受到广泛青睐。对大多数经销商来说,串并联式技术相对容易一些。这样客观上就给这类工程留下一定的市场空间。尽管如此,若想设计安装好串并联热水工程有些实际问题还是应该引起足够重视。笔者根据近年来安装实践,总结如下,以供参考。

3.1串并联热水工程不宜太大。因为由非承压家用热水器单机组成,串并联组群,本人以为每一组群容水量不超过7-8吨为好,单机容水量也要尽可能大,这样可减少安装费用,减少表面散热量,成本低。如果实际情况要求出水量较大,可考虑将总用水量分成几个组群,每一个组群单独组成一个系统,多个组群联结成一个整体系统。如此设计有如下优点:每一分组群水平度容易调整;单台热水器炸管不影响其它组群;可以分组分时段分别用电或其它能源辅助加热,减少加热功率;可以同时或交替出水,延长供水时段。

3.2调整好同组群之间水平。无论是平顶或是斜顶屋,做串并联热水工程时都应当先调整好组群水平度,最好保证整体水平高差在20毫米之内,如果现场无测量水平仪器,可用一段透明塑料管装水代替水平仪,实际应用效果良好。水平找好后,还应确定出抽水器组群朝向,与单台热水器不同,组群朝向受很多因素限制,不容易调整,正南偏西只是目标而已。

3.3管道设计安装。如果工程较大,客户要求供水量大,时间长,频率高时,应采用独立进出水管上下水。在进水管路上,如果自来水压力过大应用阀门限制流量,流速,以保证本组群太阳热水器每一台都均衡上水,避免上水有快有慢水位不均衡。如果水压过低则应安装增压泵供水与上水电磁阀同步运行即可。联接方式尽可能优化。每一组群单台数量不需太多联接管路时,最好多采用并联,少用或不用串联形式,台与台之间留够维修间距即可。这样水流阻力均衡,且最小。多排太阳热水器并列时,尽可能不遮挡,或少遮挡,为减少前后排挡光,选用高度稍低的太阳热水器更有利。

3.4热水管道设计安装。一般供水管均采用自然落差式放水,当回水压力不足0.5kg/cm2时,应安装热水增压泵,应综合考虑系统的容水量,用水点多少,水的流量,流速来确定供水管径大小,太粗很浪费材料,太细流量不足洗浴喷淋效果不好。如果供水管道太长冷水太多,也可设计成管道循环系统,一开即热。实际运行中可将上水增压,供水加压,管道循环三个系统功能用一个水泵完成,少许增加点附件就可达到目的。

3.5智能控制系统要先进。一般不论大小工程均应配套串并联专用工程控制柜系统。实行全自动无人值守的智能控制,因一般工程用水要求高,既要节能又要求有长时间更多可用热水,因此在投资有限,容量固定情况下配置一台定温上水型控制柜是明智之举,而且一般价格也不高。

如果用电辅助加热时,原则上,3台以上热水器就应用三相电源供电,并采用星形接法。每一组群串联工程只在有代表性水箱中安置一个水温水位探头。探头的最高水位应低于本组水箱溢流管最低点。除此之外,智能控制系统还应有过热保护、过流保护、漏电保护功能。特别值得一提的是,在北方高寒地区,有炸管保护不跑水功能也许显得尤为重要,工程越大更是如此。

3.6主次管道材料的选择。一般上下水主管道材料选择PPR者较多,实践证明,它具有经济,抗冻性好,容易施工保温效果好,不腐蚀,卫生,美观整齐,附件价格低等优点。在管道设计时,上水部分要有阀门,过滤阀,电磁阀、止回阀等。供水部分主干、支干均应安装阀门,以便于维修。

3.7注意安全事项。即使系统中有管道防冻循环功能,在北方地区最好也应配置电热带化冻系统,以防万一。系统防雷接地要良好,避雷针设置应遵循相关部门要求。整个热水系统电器部分要有良好的接地。

(作者单位: 齐翔建工集团翔宇建筑工程有限公司)