【正文】 直，也得不到太多的太陽(yáng)輻射能；而在另一季節(jié)，經(jīng)常是晴朗天氣，太陽(yáng)輻射量相對(duì)較多，在此時(shí)段內(nèi)，由于太陽(yáng)光線與集熱器采光面不垂直，從而失去了得到較多太陽(yáng)輻射能的機(jī)會(huì)。儲(chǔ)熱水箱的作用就是儲(chǔ)存太陽(yáng)集熱器產(chǎn)生的熱水 貯水箱設(shè)計(jì) 貯水箱的容積確定 儲(chǔ)熱水箱的容量 V應(yīng)根據(jù)其蓄熱容量 VX、 熱水膨脹量 VP和循環(huán)回流水量 VH等因素確定 。 儲(chǔ)熱水箱應(yīng)選擇體面比最小的形狀 。在高度相同的的條件下，長(zhǎng)度與寬度相等時(shí)，體面比最小。 通氣孔 ：常壓水箱應(yīng)留有通氣孔，以避免形成負(fù)壓，使水箱受損，并使下水通暢 排污口： 排污口應(yīng)留在水箱最低的位置，以利于排污。 其它開(kāi)口： 有些系統(tǒng)還需預(yù)留測(cè)量水溫、水位、壓力的開(kāi)口。 對(duì)于自然循環(huán)系統(tǒng) ， 下循環(huán)口兼有下循環(huán)管的自動(dòng)排氣功能 ， 因此 ，其在水箱內(nèi)的開(kāi)口方向應(yīng)水平 ， 不能向下 ， 否則將造成下循環(huán)管無(wú)法自動(dòng)排氣而使系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)循環(huán) 。 系統(tǒng)整體布局的原則與方法 布局形式（ 1） 前后布局 一般情況下 ， 集熱器在前面 ， 水箱在后面 ， 以避免水箱遮光 。 因?yàn)?， 水箱是太陽(yáng)熱水系統(tǒng)最重的負(fù)載 ， 因此 ， 水箱的放置位置應(yīng)考慮該位置的承載能力能否能滿足水箱裝滿水后的承重需求 。 ② 有縫鋼管 焊接鋼管通常稱(chēng)為有縫鋼管（水煤氣管）。 系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì) 常用管材選擇（ 2） 新型管材 ① 聚氯乙烯 (PVC)和硬聚氯乙烯 (UPVC)管材 具有良好的耐老化和耐化學(xué)腐蝕性能 ， 可在 15～ 60℃ 之間使用 30～ 50年 。 PEX比 PB管材價(jià)格低 30～ 50%。 塑覆銅管一般是用含銅量 %的無(wú)縫 T2紫銅管為基體 ， 外壁覆上具有特殊造型的聚乙烯為主體及其它多種添加劑的保溫層 ， 經(jīng)物理和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合而成的的新一代供水管材 ， 特別適合用做熱水管 。截止閥流體阻力大，調(diào)壓作用明顯，但不宜用在輸送粘性介質(zhì)的管道上。通過(guò)改變蝶閥的旋轉(zhuǎn)角度，可以分級(jí)控制流量。 系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì) 常用閥門(mén)選擇 （ 1） 根據(jù)介質(zhì)特性 、 工作壓力和溫度 ， 選擇閥體材料 。 (5)根據(jù)閥門(mén)的用途和要求 ， 選擇閥門(mén)的驅(qū)動(dòng)方式 。 容積式泵： 容積式泵是靠機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) ， 內(nèi)部的工作容積不斷產(chǎn)生變化 ， 對(duì)流體產(chǎn)生擠壓 ，使流體獲得能量 。 泵標(biāo)牌上的揚(yáng)程 ， 一般是指通過(guò)額定流量時(shí)的揚(yáng)程 ， 所以又稱(chēng)額定揚(yáng)程 。 它可以用泵的流量和揚(yáng)程進(jìn)行計(jì)算 ， 計(jì)算公式見(jiàn) （ 5） 。 （ 1） 流量的確定 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)循環(huán)泵的流量的計(jì)算方法如下： Q = qA 式中： q — 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量 （ M3/㎡ b）集熱器串聯(lián)連接時(shí)，集熱器的阻力較大，應(yīng)單獨(dú)計(jì)算。 （ 5） 力求操作 、 維護(hù) 、 檢修方便 設(shè)置電氣隔離，避免帶電檢修；設(shè)置手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，以備急用；設(shè)置緊急情況下，人工停止按鈕等。 (6)模擬電路 可按預(yù)先編制好的程序 ， 實(shí)現(xiàn)水溫 、 水位 、 時(shí)間 、 壓力 、 流量等多種控制功能 。 系統(tǒng)防凍設(shè)計(jì) 防凍方法（ 1） （ 1） 循環(huán)防凍 ① 連續(xù)循環(huán) ：在冬季結(jié)冰的季節(jié) ， 使循環(huán)水泵連續(xù)不停的循環(huán) ， 以防止結(jié)冰 。兩種定溫循環(huán)防凍的方法相比，前一種方法可靠，但存在浪費(fèi)；后一種方法合理，但應(yīng)注意溫控儀感溫探頭的位置一定要放置在最容易結(jié)冰的位置。由此可見(jiàn)，自限溫伴熱帶具有溫度自調(diào)功能。目前使用的防凍液多為乙二醇、水和緩蝕劑組成的混合溶液。 排空防凍是一種主動(dòng)防凍的方案 ， 防凍比較可靠 ， 尤其是回流排空防凍 。 （ 1） 接地保護(hù)的范圍 將用電設(shè)備上與帶電體相絕緣的金屬外殼做接地連接稱(chēng)為接地保護(hù) 。 （ 2） 漏電開(kāi)關(guān)保護(hù) 太陽(yáng)熱水系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)立電氣控制柜，電氣控制柜應(yīng)安裝漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，以確保系統(tǒng)漏電時(shí)，能自動(dòng)切斷電源，避免觸電事故發(fā)生。 這一數(shù)值 ， 稱(chēng)為臨界濕度 。 系統(tǒng)防腐蝕措施 金屬腐蝕的種類(lèi)（ 4） 根據(jù)腐蝕破壞的形式，還可以把腐蝕分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩大類(lèi)。 造成縫隙腐蝕的條件有：金屬結(jié)構(gòu)的鉚接 、焊接 、 螺紋連接等；金屬與非金屬的連接 ， 如金屬與塑料 、 橡膠 、 木材 、石棉等 。 系統(tǒng)防腐蝕措施 金屬防腐蝕方法 （ 1） 正確選取金屬材料 ， 合理設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu) 應(yīng)當(dāng)根據(jù)它周?chē)橘|(zhì)的性質(zhì)來(lái)正確選擇適當(dāng)?shù)牟牧?。例如：應(yīng)將排水管設(shè)計(jì)在最低處，容器的壁與底部設(shè)計(jì)成園角過(guò)渡等，以防止放空時(shí)，由殘余液體留在容器底部，同時(shí)也便于用水清洗。 b) 犧牲陽(yáng)極法是利用陽(yáng)極與被保護(hù)的金屬之間的電勢(shì)差所產(chǎn)生的電流來(lái)達(dá)到保護(hù)的目的。 技師 ：能安裝大 、 中型太陽(yáng)能系統(tǒng) ， 掌握電輔助加熱等關(guān)鍵技術(shù) ， 會(huì)設(shè)計(jì)中 、小型工程 。 中級(jí) ：能熟練安裝各種家用太陽(yáng)能熱水器 （ 強(qiáng)調(diào)懂電輔助加熱的安裝 ） ， 能安裝小型自然循環(huán)太陽(yáng)能系統(tǒng) 。常用的緩蝕劑主要有陽(yáng)極緩蝕劑、陰極緩蝕劑、有機(jī)緩蝕劑、揮發(fā)性緩蝕劑、油溶性緩蝕劑等 3)采用電化學(xué)保護(hù)法 陰極保護(hù)可以通過(guò)兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種方法是利用外加電流，使被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)整個(gè)表面變成陰極，這種方法叫做外加電流的陰極保護(hù)；另一種方法是在要保護(hù)的金屬設(shè)備上連接一種電勢(shì)更負(fù)的金屬或合金，這種方法叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法， 又叫保護(hù)器保護(hù)。 陽(yáng)極和陰極的面積相對(duì)大小對(duì)腐蝕速率有很大的影響 ， 如果兩種不同電勢(shì)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(guò)大而把陽(yáng)極部分的面積弄得過(guò)小 ， 因?yàn)檫@樣會(huì)使陽(yáng)極的電流密度過(guò)大 ， 從而加速陽(yáng)極金屬的腐蝕 。當(dāng)兩種金屬或合金相接觸，可以發(fā)現(xiàn)在溶液中電位較負(fù)的金屬腐蝕速度加大，而電位較正的金屬受到保護(hù)，這種現(xiàn)象就是電偶腐蝕。點(diǎn)腐蝕是一種破壞性和隱患較大的腐蝕形態(tài)之一。 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(huì)造成淡水或海水腐蝕 。 系統(tǒng)防腐蝕措施 金屬腐蝕的種類(lèi)（ 2） 電化學(xué)腐蝕在進(jìn)行的過(guò)程中有電流產(chǎn)生 。 ⑤ 靠近帶電電器的金屬支架 、 護(hù)欄等 。因此防凍液防凍一般用于雙回路分體太陽(yáng)熱水系統(tǒng)。 但伴熱帶只能解決管路的防凍問(wèn)題 ， 不能解決太陽(yáng)集熱器的防凍問(wèn)題 。 系統(tǒng)防凍設(shè)計(jì) 防凍方法（ 4） （ 4） 防凍液防凍 對(duì)于雙回路太陽(yáng)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(dá)到防凍的目的。 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。另一種方法是由溫控儀根據(jù)太陽(yáng)熱水系統(tǒng)管路內(nèi)水的溫度來(lái)自動(dòng)控制水泵，當(dāng)管路水溫低于某一溫度值時(shí)（一般為 2℃ ），溫控儀使循環(huán)水泵啟動(dòng)；當(dāng)管路水溫高于某一溫度值時(shí)（一般為 6℃ ），溫控儀使循環(huán)水泵停止。 系統(tǒng)防凍包括太陽(yáng)集熱器防凍和管路防凍。 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 常用控制元件（ 2） （ 4） 水位儀 可顯示和控制儲(chǔ)熱水箱水位 。 （ 4） 保證電氣控制線路的安全性 應(yīng)具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié) ， 避免發(fā)生事故 。 對(duì)于開(kāi)式循環(huán)回路 ， 當(dāng)水箱與集熱器同在一個(gè)水平面上 ， 且最高水位一樣時(shí) ， Hs=0；當(dāng)水箱與集熱器不在一個(gè)水平面上 ，或雖在一個(gè)水平面上 ， 但最高水位不一樣時(shí) ， Hs等于二者最高水位的高度差 。 不同類(lèi)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(yáng)程的軸流泵的比轉(zhuǎn)數(shù)可達(dá) 1800左右 。 系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì) 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 。 一般泵在這個(gè)流量下工作 ， 效率最高 ， 如偏離這個(gè)流量 ， 效率就會(huì)下降 ，偏離愈多 ， 效率下降愈多 。 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(duì)流體做功 ， 使流體能量增加 。 （ 4） 根據(jù)管道的管徑計(jì)算值 ， 確定閥門(mén)的公稱(chēng)直徑 。 (9)自動(dòng)排氣閥 自動(dòng)排氣閥的作用是自動(dòng)排出管路或設(shè)備內(nèi)的空氣 ， 使系統(tǒng)正常工作 。 （ 4） 蝶閥 蝶閥可以圍繞閥座內(nèi)的一個(gè)固定軸旋轉(zhuǎn) 90176。閘板閥門(mén)常用于作全開(kāi)全閉的位置，不能用于蒸汽管道上，不宜用它作調(diào)節(jié)流量，如果閘板閥門(mén)長(zhǎng)期處于半開(kāi)半關(guān)的狀態(tài)下工作，閘板的密封面會(huì)因受介質(zhì)沖刷而不能密封嚴(yán)密。 但它的耐候性較差 。 PB管材適合制作小口徑受壓管 ， 安裝時(shí)可以熔焊與壓接相結(jié)合 ， 連接牢固 。分為給水鑄鐵管和排水鑄鐵管。 一般情況下都要求在當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)刻，前后排不發(fā)生遮擋 正午時(shí)， h= 90(Ф – δ ) OB=OC=OA ctg h= OA tg (Ф – δ ) AB COh r系統(tǒng)管路選擇與設(shè)計(jì) 常用管材種類(lèi)（ 1） 鋼管 ① 無(wú)縫鋼管 分為熱軋管和冷拔管兩種，廣泛用于壓力較高的管道，如高壓供熱系統(tǒng)和高層建筑的冷、熱水管。 集熱器陣列水箱集熱器陣列集熱器陣列集熱器陣列 水箱集熱器系統(tǒng)整體布局的原則與方法 布局選擇原則 布局形式的選擇 ， 主要應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形確定 ， 并考慮以下幾點(diǎn) 。 因此 ， 輔助加熱設(shè)備功率的確定應(yīng)根據(jù)太陽(yáng)能完全不起作用時(shí) ， 全部靠輔助加熱設(shè)備來(lái)滿足用戶所需的熱能來(lái)計(jì)算確定 。在設(shè)計(jì)水箱進(jìn) 、 出水口處水管的布置時(shí) ， 下循環(huán)管口流出的為低溫水 ，其在水箱內(nèi)的開(kāi)口方向應(yīng)水平或向下；上循環(huán)口流進(jìn)水箱的水為高溫水 ， 其在水箱內(nèi)的開(kāi)口方向應(yīng)水平或向上；冷水補(bǔ)水進(jìn)口的開(kāi)口方向應(yīng)水平或向下 。對(duì)于頂水使用的承壓水箱，上循環(huán)口應(yīng)在水箱的中下部，但無(wú)論何種系統(tǒng)，上循環(huán)口都應(yīng)高于下循環(huán)口。 如塑料水箱等 貯水箱設(shè)計(jì) 貯水箱的開(kāi)口位置與尺寸（ 1） 檢修人孔： 大于 3m3的水箱應(yīng)留檢修人孔，以備將來(lái)檢修時(shí)用。 對(duì)于方形水箱，當(dāng)長(zhǎng)、寬、高相等時(shí)，體面最小。 以確保停泵后不發(fā)生儲(chǔ)熱水箱溢流的問(wèn)題 。 貯水箱設(shè)計(jì) 貯水箱的作用 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)只能在白天有陽(yáng)光的條件下產(chǎn)生熱水，而且是一種比較緩慢加熱的過(guò)程。 B——相鄰兩支真空管之間的中心距 漫反射板??00??0太陽(yáng)集熱器選型與擺放方位 太陽(yáng)集熱器朝向與傾角（ 6） 以上關(guān)于集熱器傾角的推論，沒(méi)有考慮各地不同季節(jié)天氣的影響。由于真空管集熱器南北豎放時(shí)，不具有季節(jié)自動(dòng)跟蹤功能，因此，集熱器的傾角仍應(yīng)按上述推論確定。 太陽(yáng)集熱器選型與擺放方位 太陽(yáng)集熱器朝向與傾角（ 2） 從上圖可以得出：當(dāng)太陽(yáng)光線與集熱器的采光面垂直時(shí) ， 集熱器傾角 θ 與當(dāng)?shù)鼐暥冉?Ф以及太陽(yáng)赤緯角 δ 有如下關(guān)系： θ = Ф – δ 水平面集熱面水平面集熱面太陽(yáng)集熱器選型與擺放方位 太陽(yáng)集熱器朝向與傾角（ 3） 當(dāng)全年使用時(shí) ,可認(rèn)為全年的平均赤緯角 δ 為 0176。 結(jié)冰地區(qū)全年使用的，不需要承壓運(yùn)行的，除高寒地區(qū)外，均可選用全玻璃真空管集熱器。 未來(lái)的發(fā)展方向，近年來(lái)已被更多地采用。 要求較高的施工技術(shù)。 系統(tǒng)配有輔助加熱 。 暖氣換熱器 回流水箱太陽(yáng)能系統(tǒng)常見(jiàn)的運(yùn)行方式（ 17） 強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)常見(jiàn)形式（ 5) 太陽(yáng)能承壓 /水箱常壓間接系統(tǒng) 太陽(yáng)能加熱的一次回路采用防凍液作為循環(huán)介質(zhì)，解決了一次回路循環(huán)系統(tǒng)防凍和防垢的問(wèn)題。 太陽(yáng)能系統(tǒng)常見(jiàn)的運(yùn)行方式（ 14） 強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)常見(jiàn)形式（ 1) 普通的強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng) 系統(tǒng)的循環(huán)水泵可以選用溫差 /光照 /定時(shí)任一控制器控制； 溫差控制是最合理的循環(huán)方式 ， 近年來(lái)被較多地采用； 光照控制常用于需要大流量的游泳池太陽(yáng)能加熱和太陽(yáng)能溫水養(yǎng)殖系統(tǒng)； 定時(shí)控制用于比較簡(jiǎn)易的系統(tǒng) 。 缺點(diǎn)： a)需解決儲(chǔ)熱水箱水滿溢流的問(wèn)題。 優(yōu)點(diǎn)： 安裝簡(jiǎn)單，施工方便，一般不需儲(chǔ)熱水箱，因此也省去了因儲(chǔ)熱水箱的承重、安放、吊裝或制作帶來(lái)的麻煩； 工程成本相對(duì)較低。 存在冷熱水混水問(wèn)題 ， 造成熱水使用率下降 。 ? 類(lèi)型二： ? 以多臺(tái)家用太陽(yáng)熱水器組成的熱水系統(tǒng)。 用戶情況與要求（ 3） 原始資料核實(shí) ? 太陽(yáng)能系統(tǒng)的技術(shù)性很強(qiáng) ， 也比較專(zhuān)業(yè) ， 并非所有的用戶都能十分全面 、 清楚地表達(dá)其要求 。但必須向用戶了解有無(wú)特殊情況，如安裝現(xiàn)場(chǎng)是否在風(fēng)口、易發(fā)生雷擊的地方等。 因此 ， 設(shè)計(jì)人員必須對(duì)用戶所提供的情況進(jìn)行分析判斷 ， 如果可能 ， 應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察核實(shí) ， 以便掌握真實(shí)客觀的第一手資料 。如： 選用較大的管徑，管路盡量短，盡量少拐彎，防止出現(xiàn)反