【文章內(nèi)容簡介】 計(jì)的過程中，在確保安全性原則和適用性原則的前提下，結(jié)合設(shè)備投資經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行能耗經(jīng)濟(jì)性，通過計(jì)算得出最佳經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，并在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)技術(shù)措施，確保設(shè)備技術(shù)方案屬最經(jīng)濟(jì)方案。三、 技術(shù)方案設(shè)計(jì)基于以上設(shè)計(jì)原則，并考慮最佳性價(jià)比，本次工程我公司設(shè)計(jì)為：真空玻璃管太陽能+空氣能熱泵輔助熱水系統(tǒng)。 系統(tǒng)構(gòu)成整個(gè)太陽能集熱系統(tǒng)由真空玻璃管集熱循環(huán)部分、空氣能熱泵集熱循環(huán)部分、保溫水箱部分、智能控制部分等組成，每日產(chǎn) 50℃熱水 12 噸。 7 系統(tǒng)運(yùn)行原理運(yùn)行原理說明：a) 太陽能集熱循環(huán)：太陽能集熱部分采用溫差循環(huán)與水位控制相結(jié)合的方式，智能控制器通過傳感器采集集熱器出口溫度T1與儲熱水箱溫度T3，當(dāng)T1與T3之間的溫差大于設(shè)定值后，控制器控制太陽能集熱循環(huán)泵P1啟動(dòng)，從而將集熱器內(nèi)高溫水循環(huán)至保溫水箱；當(dāng)T1與T3之間的溫差小于設(shè)定值后，控制器控制太陽能集熱循環(huán)泵P1停止，從而停止熱水在集熱器與水箱之間的循環(huán)，隨著陽光的照射，這樣的控制過程循環(huán)往復(fù)，循序漸進(jìn)地將保溫水箱內(nèi)的水加熱。此運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)在于，系統(tǒng)能及時(shí)收集太陽熱量，既使在日照較弱時(shí)，也能收集到盡可能多的太陽 8熱量，提高水的溫度，減少常規(guī)能源的消耗。b) 空氣能熱泵加熱原理：為保證客戶全天候使用熱水，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)空氣能為輔助熱源。當(dāng)溫度傳感器T445℃（可設(shè)定）時(shí)，熱水循環(huán)泵P2在空氣能熱泵智能控制下自動(dòng)啟動(dòng)，通過循環(huán)換熱方式，將保溫水箱中的水不斷加熱，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，熱泵智能控制P2停止工作。c) 熱水供水：根據(jù)經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性，熱水出水處安裝變頻增壓泵，當(dāng)浴室淋浴器使用熱水時(shí)，變頻增壓泵啟動(dòng)，增壓后的熱水與自帶壓力的冷水，在用水端充分混合洗浴，大大增強(qiáng)了洗浴的舒適性。當(dāng)用水端停止用熱水時(shí)，變頻增壓泵停止工作。d) 系統(tǒng)補(bǔ)水：本系統(tǒng)采用自動(dòng)補(bǔ)水方式，保溫水箱內(nèi)設(shè)有水位控制器，智能控制器根據(jù)水位控制器水位數(shù)值，自動(dòng)控制補(bǔ)水。當(dāng)保溫水箱內(nèi)的水位低于設(shè)定值時(shí)，智能控制器自動(dòng)打開上水電磁閥，從而對水箱進(jìn)行補(bǔ)水；當(dāng)保溫水箱內(nèi)水位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，智能控制器自動(dòng)關(guān)閉上水電磁閥，從而完成系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)水。 方案優(yōu)勢本方案設(shè)計(jì)原則是：太陽能為主、空氣能熱泵為輔使保溫水箱內(nèi)水溫每天達(dá)到50℃，每天都能夠提供 12 噸洗浴熱水。方案優(yōu)勢：? 充分利用現(xiàn)有資源，系統(tǒng)投資性價(jià)比高；? 無論任何天氣情況，本方案每天都能提供 12 噸洗浴熱水，即員工每天都能洗?。? 空氣能熱泵相比其他輔助能源，如電、燃?xì)?、煤等能源，更加?jié)能環(huán)保，最具經(jīng)濟(jì)性。太陽能與空氣能的組合應(yīng)用，是目前業(yè)界公認(rèn)的提供全天候熱水的最佳解決方案；? 系統(tǒng)全智能自動(dòng)運(yùn)行，初始設(shè)置完成后，無需人員值守，大大減少了系統(tǒng)運(yùn)行成本； 9四、 產(chǎn)品選型及介紹玻璃管集熱器聯(lián)箱對于真空玻璃管集熱器太陽能熱水系統(tǒng)工程，主要是真空管的吸熱效率、水箱保溫性能、支架的整體結(jié)構(gòu)及長久牢固性、外形美觀大方以及控制系統(tǒng)的可靠性等。本次工程擬采用科技含量高、選材精良、使用壽命長、安全方便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，其產(chǎn)品特點(diǎn)及相關(guān)參數(shù)如下：集熱模塊組成材料及特點(diǎn)序號 產(chǎn)品 特點(diǎn)及選材用料1 集熱器聯(lián)箱外殼 采用優(yōu) 質(zhì) 鍍 鋁 鋅 外 殼 ， 色 彩 艷 麗 ， 充 分 顯 示 出 個(gè) 性 所 在 ， 穩(wěn)健美觀、防腐防銹。2 聯(lián)接水箱內(nèi)膽采用進(jìn)口 SUS3042B 食品級不銹鋼材料，水箱水可飲用，安全衛(wèi)生（一般產(chǎn)品選用普通不銹鋼板材） ；材料厚度達(dá) ㎜，采用氬弧自熔對接焊工藝。3 聯(lián)接水箱保溫 保溫效果好：采用進(jìn)口聚氨酯在恒溫下，機(jī)械發(fā)泡一次成型，保溫層厚度達(dá) 40mm，保溫效果優(yōu)良，隔夜水仍可洗浴。4 真空管依托清華大學(xué)新能源中心，采用三靶鍍膜技術(shù)生產(chǎn)的不銹鋼——氮化鋁雙層陶瓷鍍膜全玻璃真空集熱管，與普通真空集熱管相比，具有高溫（高溫管可高達(dá) 380℃） 、高效（熱吸收比可達(dá) ） 、低熱損（可低至 ）的優(yōu)點(diǎn)。5 支架的整體 針對具體建筑形式設(shè)計(jì)合理，模塊型工程集熱器采用鍍鋅角鋼支架，穩(wěn)健牢固，更耐腐蝕、抗強(qiáng)風(fēng)沖擊、適應(yīng)各種氣候條件。6 密封圈 采用優(yōu)質(zhì)硅橡膠，彈性好、密封性強(qiáng)、無毒、無味，耐高溫、耐老化、壽命長。7 底托 由彩鋼板折彎而成，制作精巧、穩(wěn)固?，F(xiàn)對各方面情況作以下具體說明：聯(lián)集管集熱器：聯(lián)箱內(nèi)膽采用 SUS3042B 不銹鋼板材，厚度 ，外殼采用鍍鋁鋅材質(zhì)，中間聚氨酯發(fā)泡保溫，管頭焊接采用自動(dòng)高頻跑焊，減少接頭腐蝕漏水情況發(fā)生。整體如下圖所示： 10 11真空玻璃管集熱器主機(jī)參數(shù)表：型 號 集熱器總面積(㎡) 管長(mm) 直徑(mm) 管數(shù) 外形尺寸(mm)50/581800 ㎡/組 1800 ф58 50支 3700*2022真空管集熱模塊優(yōu)勢說明：50/581800 型集熱器組，真空玻璃管支數(shù)為 50 支，管長 1800mm、管徑 58mm,支架傾斜角度 10176。根據(jù)科學(xué)的計(jì)算和精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：對于大型的太陽能熱水系統(tǒng)Ф58 型真空管吸熱效率最高，并且由于太陽能集熱器內(nèi)熱水循環(huán)是依靠水溫的溫度梯度進(jìn)行的分子微循環(huán)，管的截面直徑在 φ58 狀態(tài)下循環(huán)最好而且能夠極易把真空管內(nèi)的水垢通過微循環(huán)帶出來，極大地防止了水垢在真空管內(nèi)的存積，提高了真空管的使用壽命和集熱效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明橫插式一年四季不受太陽光線光照角度的影響，同時(shí)減少了水在真空管內(nèi)的流動(dòng)阻力，延長了太陽能熱水系統(tǒng)使用壽命提高了集熱效率，極大地節(jié)約了能耗。太陽能真空玻璃管太陽能真空玻璃管，是太陽能熱水器的核心元件，被譽(yù)為太陽能熱水器的“心臟” ，真空管質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到太陽能熱水器的使用壽命和性能，太陽能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也帶動(dòng)了真空管企業(yè)的發(fā)展，一方面是圍繞真空管的專利技術(shù)在不斷推成出新，另一方面是真空管企業(yè)和生產(chǎn)線最近幾年都如同雨后春筍般地在增加。 真空管是太陽能熱水器的核心，他的結(jié)構(gòu)如同一個(gè)拉長的暖瓶膽，內(nèi)外層之間為真空。在內(nèi)玻璃管的表面上利用特種工藝涂有光譜選擇性吸收涂層，用來最大限度的吸收太陽輻射能。經(jīng)陽光照射，光子撞擊涂層，太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，水從涂層外吸熱，水溫升高，密度減小，熱水向上運(yùn)動(dòng)，而比重大的冷水下降。熱水始終位于上部，即水箱中。太陽能熱水器中熱水的升溫情況與外界溫度關(guān)系不大，主要取決于光照。當(dāng)打開廚房或洗浴間的任何一個(gè)水龍頭時(shí)，熱水器內(nèi)的熱水便依靠自然落差流出，落差越大，水壓越高。全玻璃真空管的構(gòu)造由內(nèi)玻璃管、太陽選擇性吸收涂層、真空夾層、罩玻璃管、支承件（彈簧卡子） 、吸氣劑等部分組成。 121）內(nèi)玻璃管用來作為水的流動(dòng)管道； 2）氧化銅、黑鎳、黑鉻、黑鋅、黑銅等太陽選擇性吸收涂料，是通過采用真空沉積、濺射技術(shù)、電化學(xué)處理等工藝均勻地涂在內(nèi)玻璃管的外表面，用來吸收太陽輻射能； 3）將涂有選擇性涂層的內(nèi)玻璃管封入罩玻璃內(nèi)，然后將內(nèi)外玻璃管之間抽成真空，形成真空度為 的真空夾層，以減少由于空氣對流和傳導(dǎo)而引起的熱損失，這與熱水瓶的原理相似； 4）全玻璃真空集熱管采用單端開口設(shè)計(jì)，通過一端內(nèi)、外管環(huán)形熔封起來，其內(nèi)管另一端是密閉半球形圓頭，彈簧卡子就是用來將該圓頭支承在罩玻璃管的內(nèi)部端，使得內(nèi)玻璃管吸收太陽輻射而溫度升高時(shí)，玻璃圓頭形成熱膨脹的自由端，從而緩沖了熱水器工作時(shí)引起真空集熱管開口端部的熱應(yīng)力； 5）真空管在受熱后，原來被吸附在管壁上的微量氣體（主要是水蒸氣）會(huì)釋放出來，影響真空度，吸氣劑和吸氣膜就是用來吸收這些被釋放出來的氣體，以保持集熱管內(nèi)的高真空。目前我國已商品化生產(chǎn)的全玻璃真空集熱管主要有外徑 Φ4內(nèi)徑 Φ37 和外徑Φ5內(nèi)徑 Φ47， 長度為兩種規(guī)格。玻璃真空管的內(nèi)管外壁上鍍有選擇性吸收膜，外管為透明玻璃。其內(nèi)管裝滿水，當(dāng)接受太陽光照射時(shí)，管內(nèi)的水由于密度差的變化，熱水往上走、冷水向下去，從而形成循環(huán)換熱。白天在太陽照射下，太陽光透過集熱管罩管后，全玻璃管的內(nèi)管表面吸收涂層吸收轉(zhuǎn)化成熱能，并通過內(nèi)管中的流體循環(huán)，最終將貯水箱中的水加熱。玻璃真空管太陽能集熱器由于其采用了真空技術(shù)，可以使得該產(chǎn)品一年四季都能夠使用，解決了太陽能產(chǎn)品過冬抗凍的問題，也使太陽能產(chǎn)品在冬季的效率提高了許多；而且由于全玻璃真空集熱管玻璃易得、工藝可靠、