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摘要：本文针对太阳能间接换热系统，从实际项目出发，总结设计、施工过程中所遇到的问题和处理办法，对太阳能间接换热系统的设计者和施工人员有一定帮助。
关键词：间接换热 闭式系统 过热保护 膨胀罐
1前言
在太阳能间接换热系统中，太阳能循环系统一般采用闭式循环系统，此类系统为了维持正常的运行，必须考虑系统压力的稳定，压力的稳定包括防止系统泄露造成热媒的流失和防止系统压力过高造成管道和设备的损坏。笔者从一些太阳能间接换热系统项目设计和施工过程中总结了几个主要存在的问题和解决办法。
2方案设计阶段需要注意的主要问题
2.1 过热保护
在太阳能热水系统正常运行过程中，一般是不会出现过热现象，但是当夏天太阳能光照比较强烈，而住户又很少使用热水的时候，过热情况就会发生。另外停电也会造成太阳能集热循环泵停止运行而造成系统过热。系统过热的直接原因就是集热器闷晒，闷晒是指当传热介质没有取走热量是太阳能集热器或系统的状态，闷晒期间经历的过程可以分为几个主要不同的阶段：（1）液体膨胀（2）液体沸腾（3）过饱和蒸汽将集热器排空[1]。所以太阳能加热系统必须设计成可受闷晒状态，也就是说为了保持系统压力的稳定，当系统温度过高时，必须使太阳能集热器内的热媒快速排出并且收集起来。要使集热器内热媒能顺利快速排出，设计上必须注意以下几点：
（1）太阳能集热器不能采用串联设计，串联设计会产生气堵现象，造成排气不畅
（2）每组集热器并联数量不宜超过5块
（3）集热器循环管道尽量不能出现反坡，也就是几字弯现象
收集热媒的装置就是膨胀罐，所以在太阳能间接换热系统中，膨胀罐的设计尤为重要，与传统的定压罐设计不同，太阳能膨胀罐还要有容纳所有集热器内热媒的容积，所以千万不能设计过小，笔者碰到很多项目漏液现象比较严重，都是因为膨胀罐设计容量过小，加大膨胀罐以后问题都能得到很好的解决。
2.2 膨胀罐的选型设计
膨胀罐分为气囊式和隔膜式两种，前者在使用的过程中水与罐体内壁完全不接触，所以杜绝了生锈和水质的二次污染，是目前市场上的主流产品，无论国内外大部分都是采用气囊式；隔膜式膨胀罐是早期第一代的产品，工作时有一半的罐体内壁直接与水接触，容易锈蚀，严重影响其使用寿命，目前已逐步淡出市场。
膨胀罐的工作原理：当外界有压力的水进入膨胀罐气囊内时，密封在罐内的氮气被压缩，根据波义耳气体定律，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统，直到气体压力与水的压力再次达到一致时停止排水。
（1）太阳能闭式循环系统中、膨胀罐安装在循环泵的入口端（定压点，防止水泵气蚀）【2】。
（2）膨胀罐到系统最高液面高差越小越好；比如集热器安装在楼面，水箱等设备安装在地下室，膨胀罐安装在楼面相比于地下室，所需要的体积会小很多。
（3）膨胀罐与循环管道的连接管长在二米以上，且不要保温，防止热媒温度过高对膨胀罐造成持续损伤。
（4）安全阀要安装在膨胀罐附近。
2.3 系统密封措施
太阳能间接循环系统，热媒的泄露是一个常见而又不可避免的问题，在设计过程中，可以通过降低系统压力，减少每套循环系统集热器数量等方法来缓解热媒泄露的问题，还可以通过在集热器与管道之间增加波纹管来保证管道与集热器，集热器与集热器之间连接稳定，并且每组集热器与上下循环管道之间都要安装阀门，便于后期调试和维护。
3施工阶段需要注意的主要问题
1）膨胀罐应该在系统试压恢复正常压力后装入，到现场的膨胀罐，要确认预充压力满足技术参数要求，如果预充压力超过所要求压力过多，在安装前一定要进行泄压；如果预充压力达不到技术参数要求，在安装前一定要进行补充压力。
2）系统打压试验必须考虑天气条件，时间必须选在没有太阳光照的时候，因太阳能辐照量高系统会出现热膨胀，压力会不断升高，造成读数不准确。
4 结语
随着平板太阳能集热器的全国大范围普及安装，住户对太阳能生活热水水质要求越来越高，太阳能间接循环系统会越来越多的被应用到工程实际当中，本文只是列出了太阳能间接循环系统中所遇到的几个主要问题，每个项目所遇到的问题并不是一成不变的，应针对不同的系统特点进行分析后采用不同的方案。
参考文献：
[1]《太阳能供热采暖应用技术手册》何梓年 朱敦智 主编
[2]闭式循环水系统定压点的选择 李兴友 福建工程学院
论文作者:雷卫良
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：太阳能论文; 系统论文; 压力论文; 热媒论文; 循环系统论文; 气体论文; 换热论文; 《基层建设》2017年第14期论文;