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平板式太阳能在高层建筑中的应用

发布日期:2019-03-14 作者: 点击:

平板型太阳能在高层建筑中的应用

平板式太阳能源行业协会太阳能利用专业委员会主任罗振涛曾表示:国外普遍采用平板式太阳能热水器,一是因为国外的平板太阳能热水器承压好、寿命长、易组成二次回路系统,二是易与建筑物结合、易安装,三是系统安全可靠。随着城市化进程的快速发展和土地资源的限制,高层建筑已经成为我国住宅的主要形式。由于高层建筑屋顶可利用面积不足,太阳能热水器采用阳台式或南墙式已成为必然趋势。真空管容易破碎,密封胶圈老化容易漏水,采用阳台或外墙安装的安全隐患比较大。平板型太阳能因在各种情况下的优异表现,将重新走进人们的视野。

江阴长江村是江阴市新农村建设的典型。按照江苏省建筑节能的实施要求,开发商各级领导积极响应政府号召,提倡节能低碳生活,在充分了解了平板式太阳能的特点后,决定在小高层建筑采用平板型阳台壁挂式太阳能热水系统。

平板式太阳能


1贮热水箱

采用承压水箱,内置铜盘管,水箱内胆材质为304-2B食品级不锈钢,水箱外壳为彩钢板,水箱保温采用聚氨酯整体发泡,水箱容量100L。水箱支架采用热镀锌角钢并喷塑,挂壁式安装在阳台内。

2太阳能集热器

采用平板太阳能集热器。整铜板黑格涂层,全铜管流道,低铁石英布纹钢化玻璃,铝合金边框,耐高温岩棉保温,集热面积2.0㎡。镀锌喷涂支架,倾角10°布置在阳台外侧。

3全自动控制仪

采用太阳能分体控制仪。温差循环控制:当集热器内介质温度与水箱内水温温差大于设定的温差时,启动循环水泵,至集热器内介质温度与水箱内水温接近时停止。在设置的加热时间段内,当水箱内水温小于45℃,启动辅助电加热,至水箱内水温等于60℃时(可调)停止加热。

4循环水泵

根据《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》中的经验公式(省略),所以平板式太阳能采用低噪音屏蔽式水泵,满足流量及扬程要求。屏蔽式水泵无噪音,适用于室内的安装和使用,泵座内外表面经过电泳特殊处理,不会产生结垢和生锈的现象,橡胶圈静态密封,不会发生泄漏现象,电机自带过载保护,保证长寿命运行,正常连续运行寿命可达10 万小时,采用不锈钢轴承,不会折断。

5循环管道

根据循环流量计算管道直径(省略),采用DN15规格管道满足流量要求,流速在0.6m/s。管道材质采用TP2紫铜管。TP2紫铜无需管件,机械弯曲,无漏点,内壁光滑,承压能力高,不渗漏、不助燃、不产生有毒气体、耐腐蚀。铜管质地坚硬,不易腐蚀,且耐高温、耐高压,可在多种环境中使用。

6管道保温

根据《设备及管道保温技术通则》计算(省略),采用厚度15mm的橡塑保温满足保温要求。采用B1难燃级橡塑保温管。具有细致的独立气泡结构,无空气对流,导热系数<0.0325W/MK,在+89℃、-60℃环境下,不起物质性变化,本物质为高分子聚合物,能彻底防止酸碱盐的侵蚀。

7 膨胀罐

根据《建筑给水排水设计规范》热水膨胀罐计算(省略),系统采用8L容量膨胀罐满足规范要求。采用进口气囊式压力膨胀罐,当外界有压力的水进入膨胀罐气囊内时,密封在罐内的氮气被压缩,根据波义耳气体定律,气体受到压缩后体积变小压力升高,直到膨胀罐内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐内气体压力大于水的压力,此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统,直到气体压力与水的压力再次达到一致时停止排水。

8 换热介质

查询相关文选资料显示江阴地区历史最低气温是1977年的-14.2℃,所以平板式太阳能集热器换热介质选用凝固点在-20℃的防冻液。防冻液是由乙二醇+蒸馏水配比(省略),贝德莱特配比的太阳能防冻液是集防腐、阻垢、防冻和长效为一体的环保防冻导热液。良好的抗低温性能和防腐性能,特别适合于高寒地区的太阳能系统导热,最低适用的温度为-50℃,导热性能优良。在高温情况下(120℃)性能非常稳定,其热压膨胀性远低于做为普通介质的水。可保护铁、铝、铜、锡等绝大部分金属,聚乙烯、聚丙烯等合成材料不受腐蚀。

系统原理

平板式太阳能热水器主要是由平板集热器、储水箱、水管、支架及配件等部分组成。平板集热器是平板热水系统的关键部件,其热性能高低是衡量热水器好坏的重要指标。它主要包括涂有选择性吸收涂层的吸热板、透光材料盖板、保温层和外壳四大部分。当阳光透过玻璃盖板照在平板吸热板上时,其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收,转变为热能,并传向流体通道中的换热介质,流道中的换热介质温度升高后,利用集热器内介质温度与水箱内水温达到一定温差后,启动循环水泵强迫将换热介质流向水箱内的盘管,换热介质在通过水箱内的盘管时,与水箱里的水传导换热,逐步将水箱里的水加热。

太阳能控制仪全自动探测集热器内介质温度、水箱内水温,及时控制循环水泵的启动、关闭,在设置的加热时间段内,且水箱内水温未能达到用水温度,启动电加热,将水加热到设置的用水温度,满足用户热水使用要求。

利用住户冷水压力,保持水箱热水处于冷水压力状态下,冷水从水箱底部接入,热水出水从水箱顶部接出,当用户在使用热水时,冷水从底部自动补充,在末端出口,冷热水保持一定的压力平衡,使用时不会造成忽冷忽热,由于冷水压力一般不低于0.1Mpa,洗浴龙头出水强劲有力,保证了洗浴舒适度。



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