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            太陽能熱水系統的運行與維護

            2020-06-24 09:00:25

            太陽能熱水系統是利用太陽能集熱器,收集太陽輻射能把水加熱的一種裝置,是目前太陽熱能應用發展中較具經濟價值、技術較成熟且已商業化的一項應用產品。 太陽能熱水系統的分類以加熱循環方式可分為:自然循環式太陽能熱水器、強制循環式太陽能熱水系統、儲置式太陽能熱水器等三種。

            1、系統介紹

            太陽能熱水系統是利用太陽能集熱器接收太陽輻射,并將太陽能轉換成熱能的一種供熱裝置,主要由集熱系統、儲熱系統、管路系統、控制系統以及必要時的輔助加熱系統五大部分組成。

            從實際工程應用上來說,比較常見的太陽能熱水系統為陽臺壁掛式太陽能熱水系統、別墅分體式太陽能熱水系統和集中集熱集中供熱熱水系統。各個系統又分為直接式系統和間接式系統,從地域來看,直接式系統在南方應用較廣,而間接式系統多應用于北方。

            2、系統運行與維護

            2.1 陽臺壁掛式太陽能熱水系統

            熱水系統

            如圖所示,陽臺壁掛式太陽能熱水系統常見于小區住宅,主要為自然循環系統,一般都配備電加熱管用于輔助加熱,間接式系統多采用搪瓷夾套承壓水箱。自然循環系統是利用太陽能使系統內傳熱工質在集熱器與水箱之間或集熱器與換熱器之間自然循環加熱系統。系統循環的動力為傳熱工質溫度密度差導致熱虹吸作用。由于系統自身的特點,所以在安裝時要特別注意管道的走管方式和水箱安裝高度。

            陽臺壁掛式太陽能熱水系統維護相對簡單,在初次使用時需要對熱水器外觀、電源、水系統和控制系統等進行全面檢查,檢查是否有漏水、堵塞、漏電隱患等,間接系統還需注意防凍液注滿情況,如防凍液不足,則需添加好的專用防凍液,防凍液用量=水箱夾套容積 集熱器銅管容積 集熱器上、下循環管路容積。其他維護事項如下:

            (1)盡量使用潔凈的市區自來水源;

            根據地區水質條件,對水箱做定期的清洗、鎂棒更換(一般每兩年更換一次),并定期進行系統排污,防止管路阻塞。

            (2)確保進水正常的情況下,打開排污閥門,到排污閥流出清水即可;

            (3)間隔較長時間再次使用太陽能熱水系統時,應先放空存水再上新水使用;

            (4)定期檢查安全閥的性能,檢查方法:扳起安全閥的手柄,觀察是否有水從其排水管口流出。需要特別注意的是此安全閥水溫一般較高,操作時應防止燙傷;

            (5)平板集熱器應根據地區落塵量而定期的清潔集熱器玻璃蓋板上的塵埃、污垢,確保較高的集熱效率。清理時盡量在陰天等光照不強的時候進行;

            (6)每年對陽臺壁掛式太陽能熱水系統進行一次全面檢查,對安全性能及其他一些潛在的隱患做仔細的檢測和排除。

            2.2 別墅分體式太陽能熱水系統

            別墅分體式太陽能熱水系統屬于強制循環系統,與陽臺壁掛式太陽能熱水系統相比,增加了循環水泵,屬于迷你型的集中集熱系統。

            別墅分體式太陽能熱水系統是利用溫差循環的方式運行,即系統實時檢測太陽能集熱器末

            端出口處與水箱的溫度,當兩者溫差較大時,控制器發出指令,太陽能循環泵開啟運行,進行熱交換,直到兩者溫差較小時停止循環,如此反復運行,加熱水箱中的水。若光照不足時,則啟動輔助熱源加熱,常見的輔助熱源有電加熱管、空氣源熱泵等。

            在系統維護上,水箱及平板集熱器的維護與陽臺壁掛式太陽能熱水系統相似,其他常見維護事項如下:

            (1)檢查太陽能各元器件的傳感器阻值是否與實際溫度有誤、位置是否正確、插放的位置是否松脫,必要時進行固定與調整;

            (2)定期檢查水箱、管道、集熱器等外觀,看有無漏水情況;

            (3)定期檢查排氣閥、補水閥等管路閥門,必要時進行修復;

            (4)定期檢查漏電保護功能是否正常運行;

            (5)間接式系統要注意定期檢查集熱循環管路防凍液是否充足。

            2.3 集中集熱集中供熱太陽能熱水系統

            集中供熱太陽能熱水系統是比較大型的太陽能熱水工程,系統的復雜性與規模、建筑主體結構及項目所在地氣候和客戶要求有關,維護要求也較高。常見維護事項如下:

            (1)定期檢查控制系統手動、自動功能是否正常;

            (2)如圖4所示,定期對水箱及管路進行清理、清污,直接式系統集熱器陣列需定期打開排污口排污;

            (3)定期清潔平板集熱器玻璃蓋板,如果用自來水沖洗,需在陰天或光照不強的清晨或傍晚進行;

            (4)定期檢查系統各部位是否有腐蝕情況,保溫部位是否有損壞,應根據情況及時修補完好;

            (5)定期檢查系統接線接頭、傳感器、主電源、電氣、水管、接頭等是否松動,檢查冷熱水、回水等出水溫度情況,看溫度傳感器是否與實際溫度相同,水位傳感器是否與實際水位相同等,必要時進行調整;

            (6)檢查集熱循環管路高點是否安裝有效的排氣閥或進氣閥;

            (7)對于直接式系統,在冬季來臨之際或氣溫下降至5℃以下時,要根據系統防凍措施,檢驗系統的防凍保護性能和保溫性能,應注意以下兩點:

            1)采用排空防凍的系統,需檢查排空管路坡度是否能達到有效排空;排空電磁閥等控制元器件是否能正常運行;手動排空閥是否可正常開閉;對于常停電地區,則建議加裝UPS電源;

            2)采用防凍液防凍的系統,需檢查系統防凍液壓力是否正常,防凍液是否變質失效,系統有無漏液現象,膨脹罐、排氣閥等部件是否工作正常等。

            (8)對系統防雷保護、缺水保護、漏電保護等保護單元定期進行常規檢查。臺風多發地,需關注天氣預報在臺風登陸前,對平板集熱器、水泵等設備固定情況做細致檢查,確定設備穩定牢固;

            (9)對于學校等季節性使用太陽能熱水系統的地方,在停止使用前和準備使用前均需根據實際情況做維護檢查,如停止使用前,做好防止集熱器悶曬、熱水系統排空等措施,準備使用前檢查各部件、系統清洗排污和通電試運行等。

            3、結 語

            太陽能熱水系統形式多樣,但本質上大同小異。做好太陽能熱水系統的運行與維護,主要根據系統的特點有區別和針對性對待,當然,這建立在對太陽能熱水系統的原理、施工、調試運行要有足夠的了解和認知。


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