【正文】 上部頂出。 21 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 11） 自然循環(huán)系統(tǒng) (24) 多臺家用熱水器串、并聯(lián)組成的定溫放水系統(tǒng) 使用：當最后一臺熱水器水溫達到設(shè)定溫度時，電磁閥自動打開，熱水流入另外一個大的儲熱水箱，同時，冷水從第一臺熱水器補入，依次將熱水頂入下一臺水箱；當最后一臺熱水器水箱上部熱水出口處的水溫低于設(shè)定溫度時，電磁閥自動關(guān)閉。 第一臺熱水器溫度最低， 最后一臺熱水器溫度最高 。 ? 缺點 需要配置循環(huán)水泵、電控裝置等，工程成本較高； 應(yīng)注意選用可靠的控制系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)運行得可靠性； 要求較高的施工技術(shù)。 ? 存在當儲熱水箱內(nèi)的水溫全部達到溫控儀設(shè)定水溫時，循環(huán)水泵將一直循環(huán)的問題 26 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 16） 強制循環(huán)系統(tǒng)常見形式 （ 3) 輔助加熱強制循環(huán)系統(tǒng) 當太陽能不足時 ， 用輔助能源 （ 電 /燃油 /燃氣 /蒸汽 ） 將水箱內(nèi)的水加熱到所需溫度 。 這種系統(tǒng)解決了不能承壓的集熱器在承壓熱水供應(yīng)系統(tǒng)上的應(yīng)用問題； 這種系統(tǒng)太陽能加熱系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)可以采用普通的水 。 貯熱水箱為常壓系統(tǒng) 。 熱水供應(yīng)系統(tǒng)為承壓系統(tǒng) ， 利用自來水的壓力將水箱中的熱水自動頂出 ， 實現(xiàn)了“ 開閥門用水 ， 關(guān)閥門走人 ” 的傻瓜化管理 。水箱內(nèi)儲存的是達到溫度的熱水。工程成本較高； 應(yīng)注意選用可靠的控制裝置，以確保系統(tǒng)運行的可靠性。 33 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 22） 直流系統(tǒng)常見形式 （ 2) 定溫 /溫差循環(huán)系統(tǒng) 當水箱滿水位時，冷水管路上的電磁閥自動關(guān)閉，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入溫差循環(huán)。 35 太陽能系統(tǒng)常見的運行方式（ 24） 直流系統(tǒng)常見形式 （ 4) 程序控制的全自動供水系統(tǒng) 控制器（ PLC編程）可根據(jù)系統(tǒng)集熱器的水溫、水箱水溫、水位、管路水溫等信號，依照事先設(shè)計好的程序，實現(xiàn)定溫、滿水位溫差循環(huán)、太陽能不足輔助加熱、低水位保護、任意時間自動控制等功能，并可遠傳、監(jiān)視等。 GB/T18713規(guī)定：系統(tǒng)運行方式應(yīng)根據(jù)用戶基本條件 、 用戶的使用需求及集熱器與儲熱水箱的相對安裝位置等因素綜合加以確定 。 在不結(jié)冰地區(qū)全年使用或雖是結(jié)冰地區(qū)，但僅在春、夏、秋季不結(jié)冰的時候使用時，一般選擇平板集熱器。但跟蹤裝置復雜，成本太高，一般采用固定朝向與傾角。放置，使集熱器在下午能得到更多的太陽輻射能。 當側(cè)重于冬季使用時 ,可認為該期間的平均赤緯角為 10176。但當 Ω大于臨界夾角 Ω0時，相鄰的真空管之間將產(chǎn)生光線遮擋。 27′+ Ф ︱ Ω 0︳ ≤θ ≤ Ф +︱ Ω 0︳ — 23176。 Ω0計算公式為：︱ Ω0︳ = cos1 [（ D1+ D2） /2B] 式中： D1 D2—分別為真空管內(nèi) 、 外管的直徑 ， 如： D1=37mm，D2=47mm。 b)在太陽輻射較強的季節(jié)，熱水過剩，而太陽輻射較少的季節(jié)，熱水不足，因此可以讓太陽輻射較少的季節(jié)盡可能多地吸收輻射能 確定集熱器傾角最理想的方法是綜合考慮 當?shù)馗鲿r段的太陽輻照量和熱水使用需求等因素，求出在滿足使用需求的條件下，在整個使用期內(nèi)能得到最大太陽輻射量的集熱器傾角值?？梢詫⒐こ谭殖梢黄诙趤砜紤]，以解決資金問題 46 太陽集熱器面積確定 注意事項 注意不同產(chǎn)品的集熱效率不同； 注意灰塵的影響，一般在 ～ ； 注意管路和水箱散熱的影響，在 ～ ； 注意系統(tǒng)加熱方式的影響 間接系統(tǒng)在 ～ ； 注意太陽能系統(tǒng)運行方式影響，強迫循環(huán)的運行方式，其平均熱效率比自然循環(huán)和直流系統(tǒng)低 3～ 5%。 V = VX + VP + VH 儲熱水箱的蓄熱容量 VX 應(yīng)根據(jù)晴天時太陽集熱器的產(chǎn)熱水量來確定 儲熱水箱的熱水膨脹量 VP 當水溫大于 4℃ 時，體積會隨水溫升高而膨脹。 因此必須考慮系統(tǒng)的回流水量 。 這樣既能減小散熱面積 ， 還可節(jié)省水箱制作的材料 。 要求水箱承壓的系統(tǒng) ， 圓柱形水箱的兩個端蓋應(yīng)采用球形端蓋 ， 材料厚度應(yīng)加厚 ， 制作完成后 ， 應(yīng)按要求作耐壓試驗 。方形水箱可以現(xiàn)場制作，運輸方便。 塑料水箱 由于貯水箱儲存的是熱水，不宜采用耐溫性能差的水箱。排污口的尺寸不應(yīng)小于 25mm。 上循環(huán)口位于水箱的中上部，不高于用熱水口。帶有輔助加熱的系統(tǒng)還需留有輔助加熱系統(tǒng)所需要的各種開口，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求合理設(shè)計。 對于需要水箱水溫分層的儲熱水箱 ， 如頂水使用的儲熱水箱 ， 應(yīng)降低管口流速。 對于落水使用的循環(huán)系統(tǒng) ， 設(shè)計時 ， 有意將上循環(huán)管口向下開口 ， 有時甚至將上循環(huán)口向下延伸至水箱的下部 ， 有意使水箱混流 ， 以減輕水箱的溫度分層 。 對于太陽熱水系統(tǒng)來說 ， 太陽能完全不起作用的情況就是最不利的情況 。 但當前面有較高的遮光物時 ， 可將水箱放在前面 ， 集熱器后置 ， 加大集熱器與前面高遮擋物的距離 。 如水箱放在地面或低處 。 （ 2） 集熱器擺放 應(yīng)盡量使集熱器集中在一片位置擺放 ， 這樣便于布局 ， 系統(tǒng)比較整潔 、 緊湊， 管路距離也比較短 ， 。 65 太陽集熱器陣列 排與排之間的連接（ 3） ? 串并聯(lián)連接 ? 當集熱器數(shù)量超過兩排時，在每排集熱器的數(shù)量不太多時，為了管道連接的方便，有時會采用此種連接方式 66 太陽集熱器陣列 前后排間距 前后排集熱器之間應(yīng)留有一定的距離，以避免前排集熱器影響后排集熱器的采光 當春夏秋季使用時，只要保證春分、秋分日前后排不遮擋，其它時間就不會遮擋 當全年使用時，只要保證冬至日（此時）前后排不遮擋，其它時間就不會遮擋。 壁厚不同，分為普通管和加厚管兩種，普通鋼管的工作壓力不大于 1MPa,加厚鋼管的工作壓力不大于 。 ③ 鑄鐵管 耐腐蝕性強，但質(zhì)脆，承壓能力低。 目前主要用于建筑給水 、 排水 、 落水 、 排污 、 穿線 、 通風等方面 。 PEX管材一般只有小口徑管 (2063mm)， 熱膨脹系數(shù)較大 ， 采用金屬管件受壓連接 ， 其配件成本較高 ， 連接時問題較多 。 ④ 無規(guī)共聚聚丙烯 （ PPR） 管材 具有耐壓、保溫等優(yōu)點，長期使用溫度為 70℃ ，比較適合溫水輸送。 在 40～ 100℃ 范圍內(nèi)能保持韌性和剛度 。 ⑧ 薄壁不銹鋼管和不銹鋼保溫管 薄壁不銹鋼管是厚度為 ～ 15～50mm的給水管 ， 通過管壁薄壁化 ， 可大大降低管材的成本。 72 系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計 常用閥門種類（ 1） （ 1） 閘板閥門 無方向性，比較嚴密，安裝長度較短，由于閘板閥的進出口和閥底在同一直線位置，故介質(zhì)流動的局部阻力很小，異物也不易被阻塞，因而其常用作排污和管道系統(tǒng)或水箱底部的泄水閥。帶橡膠密封的截止閥廣泛用于冷水管道，銅閥芯密封的截止閥廣泛用于熱水和蒸汽管道上。但它密封面易磨損，適合低溫低壓和粘度較大的介質(zhì)管道和要求快開快關(guān)的的部位。蝶閥啟閉迅速、方便，但因其密封材料是橡膠，因此多用于壓力和溫度較低的管道上。 （ 8） 安全閥 （ 泄壓閥 ） 安全閥的作用是自動泄除管道或設(shè)備中的過高的壓力 ， 當壓力恢復正常后， 自動關(guān)閉 。 閥體材料有灰鑄鐵、 鑄鋼 、 鑄銅 、 不銹鋼等 。 （ 4） 根據(jù)管道的管徑計算值 ， 確定閥門的公稱直徑 。 (6)根據(jù)管道的連接方式和閥體公稱通徑大小 ， 選擇閥門的連接形式 。 葉片式泵： 葉片式泵是由裝在主軸上的葉輪產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)作用 ， 對流體做功 ， 使流體能量增加 。 其它類型的泵 ： 它是通過流體的相互紊動混合來傳遞能量，使流體能量增加。一般泵在這個流量下工作 ， 效率最高 ， 如偏離這個流量 ， 效率就會下降， 偏離愈多 ， 效率下降愈多 。 轉(zhuǎn)速： 泵的轉(zhuǎn)速是指泵軸單位時間旋轉(zhuǎn)的次數(shù) ， 單位一般為 r/min。 78 系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計 水泵的工作參數(shù)（ 2） 功率 泵的功率包括有效功率 、 軸功率和配套功率三種 。 配套功率一般是軸功率的 ～ 。 不同類型的泵 ， 其比轉(zhuǎn)數(shù)差別很大 ， 離心泵的比轉(zhuǎn)數(shù)一般在 30～ 300之間；混流泵的比轉(zhuǎn)數(shù)一般在 300～ 600之間；軸流泵的比轉(zhuǎn)數(shù)一般在 500～ 1400之間 ， 某些低揚程的軸流泵的比轉(zhuǎn)數(shù)可達 1800左右 。h A — 太陽熱水系統(tǒng)采光面積 ， （ M2） 太陽熱水系統(tǒng)其它用途的泵的流量應(yīng)根據(jù)其用途確定泵的流量。 對于開式循環(huán)回路 ， 當水箱與集熱器同在一個水平面上 ， 且最高水位一樣時 ， Hs=0； 當水箱與集熱器不在一個水平面上， 或雖在一個水平面上 ， 但最高水位不一樣時 ， Hs等于二者最高水位的高度差 。 根據(jù)經(jīng)驗 ， 系統(tǒng)循環(huán)回路的流動阻力一般在 2～ 5 mH2O。 （ 4） 保證電氣控制線路的安全性 應(yīng)具有完善的保護環(huán)節(jié) ， 避免發(fā)生事故 。 （ 1） 溫度控制儀 溫度控制儀是太陽熱水系統(tǒng)最常用的控制儀表 。 84 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 常用控制元件（ 2） （ 4） 水位儀 可顯示和控制儲熱水箱水位 。并可與電話線相連，實現(xiàn)太陽熱水系統(tǒng)的遠程監(jiān)視和控制。 系統(tǒng)防凍包括太陽集熱器防凍和管路防凍。 ② 間歇循環(huán)： 在冬季結(jié)冰的季節(jié) ， 通過定時器 ， 使循環(huán)水泵間歇循環(huán) ， 即循環(huán)一定時間 ， 停止一定時間 ， 以防止結(jié)冰 。另一種方法是由溫控儀根據(jù)太陽熱水系統(tǒng)管路內(nèi)水的溫度來自動控制水泵，當管路水溫低于某一溫度值時（一般為 2℃ ），溫控儀使循環(huán)水泵啟動；當管路水溫高于某一溫度值時（一般為 6℃ ），溫控儀使循環(huán)水泵停止。 電伴熱帶也有幾種控制方式 。 ②自限溫伴熱防凍 ：伴熱帶本身的發(fā)熱電阻水溫度變化而變化。 排空防凍有兩種方式 。 89 系統(tǒng)防凍設(shè)計 防凍方法（ 4） （ 4） 防凍液防凍 對于雙回路太陽熱水系統(tǒng)，一次回路的循環(huán)采用防凍液作為循環(huán)介質(zhì)，從而達到防凍的目的。 缺點是一旦停電， 將造成結(jié)冰凍壞的危險 ， 且在高寒地區(qū)使用 ， 即使循環(huán) ， 也仍有可能結(jié)冰 。 但伴熱帶只能解決管路的防凍問題 ， 不能解決太陽集熱器的防凍問題 。 對于全玻璃真空管集熱器系統(tǒng) ， 一般不宜采用排空防凍的方案 ， 因為 ， 排空后再次上水 ， 有可能造成全玻璃真空管炸管 。因此防凍液防凍一般用于雙回路分體太陽熱水系統(tǒng)。 ① 水泵 、 電磁閥 、 電動閥等用電設(shè)備 。 ⑤ 靠近帶電電器的金屬支架 、 護欄等 。 金屬腐蝕是一個十分復雜的過程 ， 首先 ， 環(huán)境介質(zhì)的組成成分 、 濃度 、 壓力 、 溫度 、 Ph值等千差萬別；其次 ， 金屬材料的化學成分、 組織結(jié)構(gòu) 、 表面狀態(tài)等也是各種各樣；另外 ， 由于受力狀態(tài)不同 ， 也可能對腐蝕造成很大的影響 ， 有時甚至是決定性的影響 。 93 系統(tǒng)防腐蝕措施 金屬腐蝕的種類（ 2） 電 化學腐蝕在進行的過程中有電流產(chǎn)生 。 大氣中的灰塵 ， 對金屬的大氣腐蝕也有很大影響 ， 灰塵落在金屬表面 ， 由于灰塵具有毛細管凝聚作用 ， 在有灰塵的地方 ， 特別容易結(jié)露 ， 從而容易使金屬受到腐蝕 。 在電解質(zhì)溶液中的腐蝕： 在淡水和海水中的金屬構(gòu)件會造成淡水或海水腐蝕 。在一般情況下， 局部腐蝕比均勻腐蝕的危害性要大得多。點腐蝕是一種破壞性和隱患較大的腐蝕形態(tài)之一。這種腐蝕能使晶粒間的結(jié)合力大大減弱 ， 材料強度顯著降低 。當兩種金屬或合金相接觸，可以發(fā)現(xiàn)在溶液中電位較負的金屬腐蝕速度加大，而電位較正的金屬受到保護，這種現(xiàn)象就是電偶腐蝕。 應(yīng)當避免具有電勢差別很大的金屬材料互相接觸 ， 以免產(chǎn)生電偶腐蝕 。 陽極和陰極的面積相對大小對腐蝕速率有很大的影響 ， 如果兩種不同電勢的金屬必須接觸 ， 應(yīng)盡可能不要把作為陰極部分的面積弄得過大而把陽極部分的面積弄得過小 ， 因為這樣會使陽極的電流密度過大 ， 從而加速陽極金屬的腐蝕 。鍋爐用水的除氧，從鍋爐給水中排除所溶解的氧氣，是防止鍋爐腐蝕的最有效的辦法。常用的緩蝕劑主要有陽極緩蝕劑、陰極緩蝕劑、有機緩蝕劑、揮發(fā)性緩蝕劑、油溶性緩蝕劑等 99 3)采用電化學保護法 陰極保護可以通過兩種方法來實現(xiàn)，一種方法是利用外加電流，使被保護的金屬結(jié)構(gòu)整個表面變成陰極，這種方法叫做外加電流的陰極保護；另一種方法是在要保護的金屬設(shè)備上連接一種電勢更負的金屬或合金，這種方法叫做犧牲陽極的陰極保護法， 又叫保護器保護。例如：陽極鎂棒被廣泛地應(yīng)用于太陽能和電熱水器儲熱水箱的防腐