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摘要：本文主要针对太阳能热水系统的安装技术展开了研究，对太阳能热水系统的安装要点和安装作了详细阐述，并系统分析了水压试验与调试，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词：太阳能；热水系统；安装
太阳能热水系统是利用太阳能集热器，收集太阳辐射能把水加热的一种装置，是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品。太阳能热水系统的广泛应用，也使得对其的安装工作有了足够的重视。基于此，本文就太阳能热水系统的安装技术进行了研究，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 太阳能热水系统的安装要点
1.1 位置和倾角的确定
1.1.1 安装位置的质量要求
（1）安装太阳能集热器位置应符合安装太阳能集热器的位置，要满足所在部位的防水、排水和系统检修的要求。建筑的体形和空间组合应避免安装太阳能集热器部位受建筑自身及周围设施和绿化树木的遮挡，并应满足太阳能集热器有不少于4h日照数的要求。安装太阳能集热器的建筑部位，应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护设施，太阳能集热器不应跨越建筑变形缝设置。
（2）设置太阳能集热器的平屋面应符合下列要求：太阳能集热器支架应与屋面预埋件固定牢固，并应在地脚螺栓周围做密封处理；当集热器安装在屋面防水层上时，屋面防水层应包到基座上部，并在基座下部加设附加防水层；集热器周围屋面、检修通道、屋面出入口和集热器之间的人行通道上部应铺设保护层；当管线需穿越屋面时，应在屋面预埋防水套管，并对其与屋面相接处进行防水密封处理。防水套管应在屋面防水层施工前埋设完毕。
（3）设置太阳能集热器的坡屋面应符合下列要求：屋面的坡度宜结合太阳能集热器接收阳光的最佳倾角，即当地纬度±10℃来确定；坡屋面上的集热器宜采用顺坡镶嵌设置或顺坡架空设置；设置在坡屋面的太阳能集热器的支架应与埋设在屋面板上的预埋件牢固连接，并采取防水构造措施；太阳能集热器与坡屋面结合处雨水的排放应通畅；顺坡镶嵌在坡屋面上的太阳能集热器与周围屋面材料连接部位应做好防水构造处理；太阳能集热器顺坡镶嵌在坡屋面上，不得降低屋面整体的保温、隔热、防水功能；顺坡架在坡屋面上的太阳能集热器与屋面间空隙不宜大于100mm；当管线需穿越屋面时，应预埋相应的防水套管，并在屋面防水层施工前埋设完毕。
（4）设置太阳能集热器的阳台应符合下列要求：设置在阳台栏板上的太阳能集热器支架应与阳台栏板上的预埋件牢固连接；由太阳能集热器构成的阳台栏板，应满足其刚度、强度及防护功能要求。
（5）设置太阳能集热器的墙面应符仑下列要求：低纬度地区设置在墙面上的太阳能集热器宜有适当的倾角；设置太阳能集热器的外墙除应承受集热器荷载外，还应对安装部位可能造成的墙体变形、裂缝等不利因素采取必要的技术措施；设置在墙面的集热器支架应与墙面上的预埋件连接牢固，必要时在预堙件处增设混凝土构造柱，并应满足防腐要求；管线需要穿过墙面时，应在墙面预埋防水套管。穿墙管线不宜设在结构柱处；集热器镶嵌在墙面时，墙面装饰材料的色彩、分格宜与集热器协调一致。
1.1.2 贮水箱设置 贮水箱宜布置在室内；设置贮水箱的位置应具有相应的排水、防水措施；贮水箱上方及周围应有安装、检修空间，净空不宜小于600mm。
1.1.3 集热器的安装
（1）为了保证有足够的太阳光辐射到集热器上，集热器的安装应符合下列要求：太阳能集热器设置在平屋面上时，对朝向为正南、南偏东或南偏西不大于30°的建筑，集热器可朝南设置，或与建筑同向设置。对朝向南偏东或南偏西大于30°的建筑，集热器宜朝南设置或南偏东、南偏西小于30°设置。对受条件限制，集热器不能朝南设置的建筑，集热器可朝南偏东、南偏西或朝东、朝西设置。水平放置的集热器可不受朝向的限制。
（2）当集热器设置在坡屋面上时，其安装的位置可在南向、南偏东、南偏西或朝东、朝西建筑坡屋面上，并应采用顺坡嵌入设置或顺坡架空设置。作为屋面板的集热器应安装在建筑承重结构上，它所构成的建筑坡屋面在刚度、强度、热工、锚固、防护功能上应按建筑围护结构设计。
（3）太阳能集热器设置在阳台上时，对朝南、南偏东、南偏西或朝东、朝西的阳台，集热器可设置在阳台栏板上或构成阳台栏板。低纬度地区设置在阳台栏板上的集热器和构成阳台栏板的集热器应有适当的倾角。
1.2 污水和气体的排除
为了保证太阳能热水系统的运行正常，还应设置排污阀和通气管。排污阀一般安装在系统的最低处，以确保水箱或集热器和管路中的污物及杂质能顺利排出，或在维修和防冻时将水放出。
通气管设在水箱的顶部，而排气阀则应设在上下循环管路拐角处的顶部。排气管的安装如图1所示：
1：进水管；2，3：调节阀；4：热水器；5：排气管；6：用水器具
（3）综合法管路连接。这种管路的连接就是放水与顶水方法的共同结合。该种方法主要适用于自来水压不稳定地区或安装于屋顶上的热水器。压力过大时，可采用顶水法，压力较低时，又可采用放水法，其安装方法如图4所示：
1，2：调节阀；3：排气管；4：热水器；5：进水管；6：用水器具
1.4 水位控制方法
水位控制的方法主要有下列两种：
1.4.1 直观法 直观法也就是直接观查的方法，它主要是观看溢流管出水为标准。另外，直观法还有直接观察水表的流量作为水位的标准。
1.4.2 电子控制法 电子控制法有两种形式：一种是音响测控法；另一种是灯亮测控法。前者是利用音响感应器件将水位信号转变成为声音的信号来控制水位的方法；后者是利用水满后触点开关将线路连通，信号灯发亮来控制水位。
2 家用太阳能热水器安装
家用太阳能的采光面积通常在0.6～2m2之间，用户可结合家庭人口的多少和热水的需用量进行选购。家用太阳能热水系统一般采用10～15mm粗的塑料软管进行连接。热水器采用支座式的应安装在屋顶上；分体壁挂式的可挂在屋檐下。但不论采用那种形式，均应固定牢固。
2.1 真空管的安装
真空管集热器的安装顺序首先是安装水箱、支架、输水管道，最后再插玻璃真空集热管。在插真空集热管时，首先检查集热管内的密封橡胶圈的安装质量，橡胶圈上或集热管圆孔边缘上不能粘有聚氨酯或其他污物，密封圈必须放置平整，插集热管前在圈口上涂抹肥皂水。各集热管插入的深度应一致。
2.2 集热器的连接方式
太阳能集热器并联连接时，进水口应在一端的管的上部，出水口在另一端的下部，中间各管连接时，顶部对顶部，底部对底部进行连接。太阳能集热器采用串联连接时，进水口在一端的管的上部，出水口在另一端的下部，中间各管连接时，底部和顶部相连接。
太阳能集热器采用混合方式安装时应符合图5和图6所示方法：
大面积热水系统集热器需要采用并联排列方式，将两个以上并联单体上端口用管道连成一体，将下端口也用管道连成一体，形成一个总的对角通路，其具体连接方式如图7所示，进水口（冷水）。
集热器安装合格后，必须进行防风加固处理。集热器之间连管的保温在裣漏试验合格后进行。保温材料及厚度应符合国家标准要求。
2.3 辅助设备安装
2.3.1 贮热水箱安装 上循环管应接到水箱上部，并比水箱顶部低200mm左右，但要保证正常循环时淹没在水面以下，能使浮球阀工作正常。下循环管接自水箱下部，出水口宜高出水箱底50mm以上。水箱应设置泄水管、排气管、溢流管和需要的仪表装置。为保证水的正常循环，贮热水箱底部必须高出集热器最高点200mm以上，上下集热管设在集热器以外时应高出600mm以上。自然循环的热水箱底部与集热器上集热管之间的距离为300～1000mm。
2.3.2 电辅助加热安装 当采用电辅助加热时，电热管应在水箱保温之前安装。在控制装置中，应设漏电保护器，还必须对水箱进行接地保护。电热管安装一般是在水箱下部开孔，将电热管直接插入水箱，电热管与水箱之间应绝缘良好，与水箱的连接部位不能有渗水现象。电辅助加热的控制装置如果安装在屋顶之上，还要采取防雨和防雷保护措施。
2.4 配水管道安装
由集热器上下集热管接往热水箱的循环管道，应有不小于5‰的向上坡度以便于排气。管路最高点应设置通气管或自动排水阀。管路直线距离较长时，应安装伸缩节，以吸收温度变化产生的胀缩。循环管路最低点应安装泄水阀，每组集热器出水1：3应加装温度计。管道的管卡应固定牢固，并有一定的强度，层高在2500mm以内的应设1个立管支架。
电磁阀应水平安装，阀前应加装细网过滤器，阀后应加装调压作用明显的截止阀；水泵、电磁阀、阀门的安装方向应正确，不得装反。
3 水压试验与调试
3.1 水压试验与冲洗
太阳能热水系统安装完毕后，在设备和管道保温之前，应进行水压试验。并且各种承压管路系统应做水压试验，试验压力应符合设计要求。非承压管路系统和设备应做灌水试验。当环境温度低于0℃进行水压试验时，应采取可靠的防冻措施。系统水压试验合格后，应对系统进行冲洗直至排出的水不浑浊为止。
3.2 系统调试
系统安装完毕投入使用前，必须进行系统调试。系统调试应包括设备单机或部件调试和系统联动调试。设备单机或部件调试应包括水泵、阀门、电磁阀、电气自动控制设备、监控显示设备、辅助能源加热设备等调试。调试应包括如下内容：
（1）检查水泵安装方向。在设计负荷下连续运转2h，水泵工作应正常，无渗漏，无异常振动和响声，电动机电流和功率不超过额定值，温度在正常范围内；
（2）检查电磁阀安装方向。手动通断电试验时，电磁阀应开启正常，动作灵活，密封严密；
（3）温度、温差、水位、光照控制、时钟控制等仪表应显示正常，动作准确；
（4）电气控制系统应达到设计要求的功能，控制动作准确可靠；
（5）剩余电流保护装置动作应准确可靠；
（6）防冻系统装置、超压保护装置、过热保护装置等应工作正常；
（7）各种阀门应开启灵活、密封严密；辅助能源加热设备应达到设计要求，工作正常。
3.3 系统联动调试
当设备单机或部件调试完成后，应进行系统联动调试。系统联动调试主要有如下内容：（1）调整水泵控制阀门；（2）调整电磁阀控制阀门，电磁阀前、电磁阀后的压力应处在设计要求的压力范围内；（3）温度、温差、水位、光照、时间等控制仪的控制区间或控制点应符合设计要求；（4）调整各个分支回路的调节阀门，各回路流量应平衡；（5）调试辅助能源加热系统，应与太阳能加热系统相匹配。
系统联动调试完成后，系统应连续运行72h，设备及主要部件的联动必须协调、动作正确，无异常现象。
4 结语
综上所述，太阳能热水系统的安装对于往后太阳能热水系统能否长时间的正常使用，因此，重视太阳能热水系统的安装尤为重要。在系统的安装过程中，我们需要从多方面考虑，采取有效的技术进行安装作业，从而保障系统的质量。
参考文献：
[1]张胜萍.浅谈太阳能热水系统在各个领域的使用和安装技术[J].科资讯.2015（19）.
[2]袁敏.浅析湖南地区太阳能热水系统与居住建筑一体化设计[J].中外建筑.2015（09）.
论文作者:钟正义
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/27
标签：太阳能论文; 屋面论文; 系统论文; 水箱论文; 热水论文; 栏板论文; 水压论文; 《基层建设》2017年6期论文;