太阳能集中供热系统工程的设计与安装

�节能技术与产品� 太阳能集中供热系统工程的设计与安装 褚文雄　俞慧明 浙江省嘉兴市农林局能源站　 孙健祥 海宁市华发太阳能集热管有限公司 　　〔摘要〕　介绍了浙江省首创的主动式自动太阳能集中供热系统工程,概述 用电子系统控制定温、定时、全自动化,以居民楼分单元独立为块,在冬季0℃左 右能采到45℃以上热水,以及安装中采用国内外先进的工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 和配套 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 。 〔关键词〕　首创　主动式　全自动　集中供热 　　真空管太阳能热水器在嘉兴地区尽管 应用只有4年左右的历史,但浙江省最早使 用于1980年, 最大用户市场1998年已达 57600m 2( 70%以上是闷晒式)在嘉兴市, 又有江南最早引进清华大学专利和两家生 产全玻璃真空管的厂, 起点高,接受能力较 强。一般拥有煤气或电淋浴器的家庭也纷 纷装上了真空管型太阳能热水器。还有一 些单位, 要求我们设计太阳能集中供热系 统工程。 现把完成并已运行一年, 分散在5处5 幢房子近500m2 (少者25户、多者40户左 右)的太阳能集中供热系统设计与安装作 一小结。 一、设计前论证 1994～1995年,我们调查、系统测试了 分散安装在户的真空管太阳能热水器, 列 表1,可满足在冬季光照好的日子, 当天能 出45℃以上的热水需求。 表1　全玻璃真空管太阳能热水器热性能调查表 日期 户　　主 嘉兴气象台资料 测　　试 平均 ℃ 最高 ℃ 最低 ℃ 日照 (小时) 时间 温度 ℃ 备　　 注 1994. 11. 10 桐乡县梧桐镇 蒋　某 18 24 12. 9 7. 8 17� 20 75 11月份最高日照9. 9小时 1994. 12. 6 桐乡县同福乡联 庄村　　朱炳荣 11. 4 18. 8 6. 4 3. 0 17� 30 64 12月份最高日照9小时 1995. 1. 5 嘉兴武警医院 凌中华 8. 9 9. 8 - 0. 5 5. 0 16� 40 50 1995. 1. 6 嘉兴市农林局 江海平 8. 9 9. 8 - 0. 5 5. 0 17� 40 48 1月份最高日照9. 2小时 1995. 2. 17 平湖县后浦自来 水厂　　单志之 5. 0 8. 2 0. 0 3. 8 2月份最高日照10. 8小时。单2月15日 上水, 15- 17日由 多云转阴, 15日日 照0. 0小时, 16日为 1. 8小时 ·28·　　　　　　　　　　　　　　能源研究与利用　　　　　　　　　1999年第 3期 　　1997年一设计部门匆促上“被动式热 水器系统工程”产生了诸多问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ( 1)用户采 不到理想的洗澡水, 夏天烫, 冬天冷热不 匀; ( 2)一旦停水,方阵管子易爆; ( 3)一旦 结冰,整个运行系统易损坏; ( 4)保温水箱 多余冷水只有白白浪费掉。 针对上述利弊, 专门研制自动控制系 统和断电、供水补偿保护器等配套工艺(见 示意图)。 图1　主动式自动单箱禾Ⅰ号太阳热水器示意图 二、安装条件 1. 水 电供 应正常 每年停水1 次,间隙不超过 20小时, 且晚间 水箱能上足水; 年停 电最多 2 次,不超过16小 时; 2. 屋 顶排 布得体 分平、斜屋顶,由于大部分自来水箱靠 北,集热器3m 2( 30根管子)为一组, 可以均 匀地排布南面, 当分前后排集热器时需满 足 S≥3H ( H 为前排顶部与最低一排真空 管的高度差, S 为距离) ; 尖屋顶倾角30°左 右,为保暖和空间利用,保温水箱和电子控 制器应安放在尖屋顶下(在瓦片未盖之 前) ; 平屋顶则保温水箱紧靠自来水箱南 侧,电子控制器安在水箱下需防雨水; 3. 主要部件安装要点 保温水箱长2m 左右, 直径1. 3m 左 右,应在建筑升降机未拆除前吊上屋顶(要 与升降机的宽、长匹配好) , 真空管在调试 前安装上去,避免较长时间空晒、闷晒,房 子交付使用后, 有的用户装修长达6～8个 月,自动控制系统安装好后到大部分用户 到位后方可启动, 避免空转损耗。 三、设　　计 1. 供热(水)选定 按国家颁布的《室内给排水热力供应 设计规范》 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ,淋浴用水(水温40℃)每人 每 次 为 35 ～ 40L, 设3口之家 达 105～ 120L。 现我方机动为 150L, 太阳集热 器1m2可产热水 (冬季全日照, 45℃以上) 50L , 每户应配备3m 2 集热器,保温水 箱的容积可宽 至200L/户。 2. 集热 器 系统 ( 1)真空管　为清华大学1. 2米长镀膜 或专利产品, 呈东西向, 管中轴间距9～ 10cm ,真空管尾、头位置齐平,尾部过高对 换热不利,尾部过低使管内水不能泄出 , 连集管中密封胶圈必须装好,头部插入胶 圈太浅不利密封,太深又使相应两管距离 近而流体滚动及管内流体换热会受影响; ( 2)集热器　( A)倾角随房屋正南, 也 可向东或西偏, 不得超过15°; 当地纬度 � 加10°, 如嘉兴平屋顶为41°左右, 尖屋顶为 施工方便可顺坡度。由于真空管对太阳高 度角有准跟踪性,如适当减少集热面倾角, 对总得热量影响不大。据清华大学资料,反 射板角度变化20°时, 导光面积仅仅减少 6%; ( B)连接方式, 每一楼梯为一单元界 线,先向上多层串联,再进行东西向多列并 联。连接过渡槽为不锈钢,一般布置南北不 宜超过二排,如确二排,则平屋顶南端倾角 减少20°, 后排保持原倾角; 尖屋顶可安排 在靠屋脊北侧, 它们每一组真空管可减少 至10根。这样流量合适,换热较好, 热效率 ·29·1999年第 3期　　　　　　　　　能源研究与利用　　　　　　　　　　　　　　 有利, 且出水温度适当。反射板用铝质材 料,尾部采用铝合金和彩板; 三角形支架, 一层用40×40角钢,二层用45×45角钢,为 防台风和积雪,必须加固,配用槽钢或方钢 焊制,用钢丝绳拉吊、还应避雷。 ( 3)保温水箱, 比淋浴笼头高2m 左 右;必须装在承重墙(梁)上,屋顶承重一般 40～60kg / m2 ;内层2. 5mm 厚不锈钢,并用 不锈钢筋加固, 间隔10cm 聚氨脂发泡,外 层1. 2mm 镀锌彩板。 ( 4)管道,全部采用镀锌水管, 保温用 聚丙乙烯,厚5mm ,外用包扎和涂层。 A.管道线路尽量短,减少散热面和阻 力,减少费用支出; B.下、上集管不应有反坡, 15‰坡度, 保证回水管充满水(温控传感器在其内) ; C.上集管比下集管管径大一档。下集 管6分、1 ,上集管为1 、1 半;下集管接 自来水箱; D. 集热器顶部回水需加排气管,管径 6分, 镀锌管, 长60cm (加设上翻弯管约 15cm 高) ; E. 回水管进入保温水箱前的弯管处 需安装排气管,应高出水管1m 左右。 四、工艺流程及原理 集热器中水温升至设定的45℃时(可 任意调)传感器 S、泵 P 1和电磁阀 K 启动, 通过上集管送入保温水箱; 当水满时,浮球 阀1会关闭热水进口,此时为防止空、闷晒 和断电,特别是光照强的季节,管道系统水 会快速蒸发,一旦冷水突然进入会使真空 管爆;浮球阀2起着不断补充水和保护传感 器S 的作用, 为保证水源和压力,最理想是 从楼底层接上,也可接自来水箱;因是集体 供热,为确保用户用上核定量, 定量器 T 1 得定时排放。手动阀 K 1、K 2起到停电或电 子器件需维修时通水作用, K 4～K 10用作维 修集热器系统, 当集热器处于空晒或闷晒 时, 而保温水箱溢满时, F1和 F2会不断地 释放蒸汽,保护集热器和传感器 S, F2又起 着保温水箱不会涨破和吸瘪。当达到设定 的放水时间,例如17�30时～20�30时,定时 器 T 1就会自动打开, 当需不定时放水, 则 关闭 T 1, 打开手动阀 K 1 ;每个单元5～12 户, 当有一户冷热水互串(因每户各自安 装,又未装单向阀, K 1和 K 2都打开, 见示意 图右侧) , 则该单元热水就供不上, 装上单 向阀1后阻止冷水倒灌,现已改进到每户各 装一只单向阀。 五、热水系统调试 集热器注满水, 一个全日照的次日中 午进行测试, 流量30L/ m2�h 左右, 流量太 大容易造成冷水短路,热水交换不出来,流 量太小使交换时间延长。将保温水箱排污 阀打开,测定热水是否达到设定温度及水 量,管道配件及控制系统是否正常,进入户 里有无异常;这样反复3～4次,方能放心交 付使用。 六、维护与保养 1.经常保持集热管表面清洁, 每季度 用水枪喷射一次; 2.为减少集热器空晒和闷晒, 防密封 圈老化、漏水, 一是待每单元60%以上住户 迁入再安装真空管;二是保温水箱剩余水 要及时放掉,否则水满箱后热水进不了; 3.保证集热器及上集管满水状态; 4.单向阀1、2及时排除泥砂,否则影响 进水,特别单向阀1,一旦用户冷水倒灌,影 响更大; 5.控制系统有否正常运转。 七、存在问题及解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 本文的设计能在0℃以下放出45℃以 上洗澡水,但连续阴雨天一个星期以上,就 会供应不上。需要改进为以加电或蒸汽辅 ·30·　　　　　　　　　　　　　　能源研究与利用　　　　　　　　　1999年第 3期 助水箱,每户人家的成本费只需增加200元 左右, 即供热以太阳能为主, 辅以其它能 源,后者的比例是很小的。要改建筑部门和 能源部门分装为后者统装或提早拿出管道 铺设方案,以避免不必要的扯皮。 锅炉给煤装置的改进 曾从量 南京市煤制气厂 　　链条炉排给煤方式,普遍采用煤从煤 仓经皮带轮至加煤斗落在炉排上再经煤闸 板进入炉内,这种给煤方式造成,第一:煤 的落差大,落在炉排上的煤层被挤压得很 密实, 造成煤透气性差, 通风阻力大,使煤 层不能充分接触氧气, 燃烧不完全。第二: 煤的大小颗粒呈混杂状组成, 导致煤层通 风量不一样, 造成燃烧不均,火焰高度参差 不齐, 须频繁的人工钩火、拨火等。若使煤 能充分燃烧, 且不须操作工频繁的拨火,就 必须改进给煤装置, 使落在炉排上的煤层 既松动也形成下大上小的有序排列形式, 从而保证每个颗粒的煤都充分燃烧。 分层燃烧给煤装置满足了这个需要。 其工作原理为煤经煤仓下来由转动滚筒疏 松,煤闸板控量后落到筛分装置上,再经机 械筛分后在炉排上形成下大上小的松散煤 层,最后通过炉排的连续运转将煤层送入 炉膛燃烧。 我厂对一台 SHL10- 16锅炉进行了 分层燃烧供煤装置的改进。改进以后,锅炉 运行状况明显好转。第一:锅炉出力较前大 为提高。第二:由于通风阻力减少了,灰渣 燃尽率提高了, 风机和除渣机因此可节电 10%左右。第三: 能烧劣质烟煤,降低了燃 烧成本。第四:煤层进入炉膛,燃烧稳定,不 须钩火、拨火, 减轻了工人劳动强度。第五: 锅炉灰渣含碳量由原来的30%降到现在的 15% , 锅炉热效率提高了5%以上, 节煤 10%左右。由此可见,分层燃烧装置优点体 现在:落煤分层、火床通风良好,煤粒燃烧 充分,鼓、引风机电流减小、锅炉出力高,煤 渣含碳低。 1998年, 我厂着手对另一台 SH20- 13型锅炉进行分层燃烧装置的改进工作。 安装了分层燃烧装置后, 从宏观上看,锅炉 火势更旺, 燃烧更充分,产汽量有所提高, 煤渣含碳量明显减少。从微观上看,经市能 源利用监测站的检测结果反映:锅炉实际 出力: 20. 45t / h、炉渣含碳量为10. 05% ,漏 煤含碳量21. 37%, 飞灰含碳量5. 92%, 这 些指标均比改造前大为改善,从而证明能 带来一定的经济效益。通过一段时间的运 行发现带有弹簧门的分层燃烧装置主要问 题在于:第一: 落煤层不够平坦产生较大的 波纹状;第二: 大颗粒煤通不过煤闸板面被 卡住时,若不能及时发现,将引起炉排上发 生较长距离的断煤层。当然这些问题可在 今后的实践中逐步完善解决。 总之,该装置起到了节能降耗的作用, 能给企业带来良好的经济效益。 ·31·1999年第 3期　　　　　　　　　能源研究与利用