热管真空管太阳热水系统设计

1、 HYPERLINK HYPERLINK 1 热管真空管管太阳热水系系统工作原理理（1）热管真空空管热管真空空管的结构如如图1所示。太阳阳光透过玻璃璃管照射在吸吸热板上，太太阳选择性吸吸收膜将太阳阳辐射能转化化为热能。吸吸热板吸收的的热量迅速将将热管内少量量工质汽化，并并迅速上升到到冷凝端，放放出汽化潜热热后冷凝成液液体，在重力力作用下流回回热管蒸发端端。利用热管管内少量工质质的汽液相变循环环过程可连续续地将吸收的的太阳能传递递到冷凝端加加热水。为使使热管内冷凝凝后的液体工工质流回蒸发发端，热管真真空管工作时时与地面的倾倾角应大于10。图1热管真空管管结构图（2）热管真空空管集热器图图2所示为

2、热管管真空管集热热器结构示意意图。由该图图可见，每支支热管真空管管的冷凝端通通过导热块将将热量传递给给集管，不断断加热其中的的水。真空管管的冷凝端与与导热块刚性性连接，被加加热水不流经经真空管，因因此安装十分分简单，即使使真空管发生生损坏，太阳阳集热器的工工作并不会因因此而中断。图2热管式真空空管集热器简简图（3）热管真空空管太阳热水水系统图3所示为热管管真空管热水水系统工作原原理图。热管管真空管集热热器吸收太阳阳辐射将水加加热，循环泵泵将储水箱中中的低温水输输入集热器进进行循环加热热。循环泵的的工作由光控控仪控制，当当太阳辐照度度达不到设定定值时，循环环泵不工作；如当全天达达不到设定辐辐照度

3、时，也也可由辅助加加热装置进行行加热。图3热管真空管管热水系统工工作原理图22 系统主体设设计的依据在在进行太阳热热水系统设计计时必须掌握握一些基本资资料，作为设设计的依据。（1）用户要求主要包括：用水量、水温、用水时间的要求；要不要辅助加热，采用何种辅助能源。（2）建筑物的情况主要包括：热水系统安装平面（屋面）的具体尺寸，屋面荷载和承重梁分布情况，屋面正南方向有无建筑物的遮挡，水源和电源情况；让用户提供屋顶平面和结构图纸。 3 太阳热水系系统工程参数数的确定（1）系统的朝朝向在北半球球，集热器阵阵列朝向正南南。（2）集热器面面积（a）北京地区区采用热管真真空管集热器器（在日照170000KJ

4、m2.d条件下），每每平方米集热热面（4支热管真空空管）从上午午9时至下午3时，水温设设定在4060时，春秋季季产热水量6070Lm2.d，夏季产热热水量7080Lm2.d，冬季产热热水量5060Lm2.d。我们根据用用户的实际需需要来选定平平均日产水量量。若系统全全年使用，特特别是要保证证冬季的用水水量，推荐以5060Lm2.d（水温40以上）产水水量为标准来来确定集热器器面积。（b）太阳热水水系统提供淋淋浴用热水时时，用水量可可参照国家颁颁布的室内内给排水热水水供应设计规规范的有关关规定，水温温在40以上时，平平均每人每次次的用水量为为3540L。当然，用用水量还要根根据用户的要要求最后确

5、定定。（3）集热器倾倾角若系统全全年使用，集集热器倾角推推荐为：=当地纬度（510）（4）集热器前前后排间距为为了使集热器器相互不遮挡挡，前后排集集热器的间距距可按表1确定。（5）建筑物屋屋面荷载安装装太阳热水系系统的建筑屋屋面，活荷载载要求在150kgm2以上。4 集热器的排排列方式、水水箱布置及管管路设计（1）集热器的排排列方式集热热器的排列方方式有串联、串串并联和混联联，如图4所示。可按按照需要选用用。图4集热器排列列方式（2）水箱的布布置首先，水水箱应安装在在建筑的承重重墩上，若没没有预留基础础承重墩，则则应根据建筑筑结构图了解解承重情况，将将承重墩放置置在承重梁（墙墙）上。同时时还应

6、考虑供供水和取水管管路应尽量短短，与水箱较较近，避免过过长的管路外外露而发生冻冻裂。（3）循环管路路的设计热水水系统中的循循环管路主要要是指从循环环泵的吸水口口经过集热器器集管，回到到储水箱的管管路。在循环环管路的最高高点要设置放放气管，放气气管应高出最最高点600800mm，整条管路路要有一定的的斜度（05），目的的是在循环泵泵停止运行时时，使管路中中的水能够自自动流回水箱箱。5 系统设计（1）系统平面面布置太阳热热水系统平面面布置如图5所示。其中中前后排集热热器间距L可由表1确定。表1集热器倾角304045前后排集热器间间距L(mm)180020000250030000300032200图

7、5系统平面布布置图n1、n2、n3为单排集热热器（单元）数数，L为集热器单单排之间的间间距 （2）系统基础础设计系统基基础设计如图图6所示。该图图主要标明集集热器和水箱箱基础的尺寸寸及相对位置置。若有屋面面结构图，应应标明这些尺尺寸与屋面结结构图中的相相关基准的位位置。图6系统基础图图单排基础墩的横横向距离为2000mmm，若单排横横向距离总长长度不是2000mmm的整数倍时时，最后一对对基础墩之间间的横向距离离应在2000mmm之内，其具具体的尺寸由由图6中L1、L2、L3的尺寸确定定。基础的预预埋板应进行行超平，使其其等高。（3）集热器支架架设计集热器器支架是根据据系统布置图图中的集热器器排列方式和和数量以及集集热器的倾角角进行设计的的。主要确定定集热器倾角角的标准单元元支架（三角角架），它通通过横拉筋现现场焊接而成成。其单排的的总长度由单单排集热器数数确定，横向向支架整体斜斜度通过三角角架之下支撑撑角钢来进行行调节，要保保证斜度0.5。（4）水箱的结结构设计水箱箱容积的确定定：以浮球阀阀控制的液面面以下的水量量作为水箱的的容积大小。水水箱内的管件件主要包括：与循环管路路相连的上水水循环管路（其其间连有循环环泵）、循环环回水管、冷冷水上水管、热热水取水管、水水箱排污管、溢溢流管、安装装探头的焊接接管箍等。水水箱内各管件件相对位置设设计应遵循的的原则：（a