太阳能热水系统安装(现场版).doc

太阳能中央热水系统安装说明书中国太阳能工程学会（秘书处）编2014年 第一版目 录第一章：文件说明3第二章：产品配置31、太阳能集热器32、不锈钢保温水箱43、管道循环泵/增压泵54、橡塑保温棉/保温板55、循环管道5第三章：太阳能支架安装71、太阳能金属支架安装72、混凝土基础安装93、管道支撑安装94、水平伸缩管安装10第四章：太阳能集热器安装11第五章：太阳能管路安装111、太阳能管路122、管道配件的安装133、管道保温14第六章：太阳能控制柜安装15第七章：调试与试运行16第一章：文件说明太阳能热水工程安装说明书根据学会成员单位要求编写，仅针对现有项目负责，并对其他相似项目具有有限指导意义。本文适合初学者参考，对于具备一定基础的学者更具有参考价值，是理论学习的深入和补充。本说明包括五部分：太阳能工程运行原理说明，太阳能工程基础预置，太阳能工程支架安装，工程联箱与真空管安装，管道系统安装，管道支撑、水泵基础、水泵防水罩、伸缩弯的制作和安装方法，太阳能工程控制系统的安装等。第二章：产品配置太阳能热水工程的安装首先要了解所需的材料，以及材料的常规规格、型号，以便于安装时从整体上控制尺寸的准确性，粗略估计占地面积，安装位置和角度等参数。太阳能热水工程主要包括集热器部分、支架和支架基础部分，管道和管道保温，控制柜的安装、水箱和水箱基础安装以及系统的调试和试运行。1、太阳能集热器1、太阳能集热器的分类：全玻璃太阳能真空管式集热器，全玻璃太阳能真空热管式集热器，内插铜棒的热管式集热器等。本文仅以58-1800-50型全玻璃真空管式集热器，联箱采用18*16*2000型为例，产品尺寸如下：图1：58-1800-50型全玻璃真空管式集热器表1 集热器性能参数表项目规格技术特点工程连箱180*160*2000内胆为SUS304不锈钢,厚度0.4mm，内胆端盖0.5mm；外壳采用珠光版0.4mm；保温层采用全聚氨酯发泡真空管58-1800-50高硼硅玻璃，AL-N/AL磁控溅射镀膜，真空管10-4pa尾托58-50热镀锌钢板硅胶圈58医用硅胶 平均热效率73%，瞬时热效率93%，发射率6%，单管容水量3.1L,集热面积0.26注：本文仅以此为例对太阳能工程安装步骤进行说明，不代表所有太阳能集热器尺寸。具体尺寸以供应商提供的数据为准。本文所有产品参数均不代表供应商供货尺寸。2、不锈钢保温水箱储热水箱，材质为不锈钢板制做，聚氨酯发泡保温。本系统采用立式不锈钢常压滚筋水箱，其内胆为SUS304不锈钢，外包为SUS202不锈钢。其特点如下：立式常压水箱，自然温度分层明显；不锈钢滚筋水箱强度高、重量轻、外型整洁，具有造型美观、造价低、寿命长、安装简单等特点；耐腐蚀性能优越，密封性能好；抗冲击性能大，抗震性能强；卫生无毒、耐蚀性强，彻底反射在阳光吸收热量，内部不滋生藻类，任何时候都保证水质清洁。 表2：圆形不锈钢水箱尺寸水箱容量（T）参考尺寸水箱容量（T）参考尺寸外直径（mm）高（mm）外直径（mm）高（mm）11200mm1200mm82250mm2400mm1.51200mm1800mm92350mm2400mm21200mm1800mm102480mm2400mm31270mm2400mm112600mm2400mm41460mm2400mm122700mm2400mm51800mm2400mm132500mm3000mm61940mm2400mm142580mm3000mm72080mm2400mm152680mm3000mm3、管道循环泵/增压泵太阳能热水工程常用水泵品牌主要有威乐、格兰富、南方、韩进等。根据工程设计和项目需要选择适当的水泵即可，本文对水泵不做详细介绍。4、橡塑保温棉/保温板太阳能热水系统常用保温材料主要是橡塑保温棉，其保温性能参数如下：表3：橡塑保温棉性能参数项目单位性能指标0级级()级板管板管板管 表观密度Kg/m365-7060-6560-65燃烧性能-等级0等级B1等级B2氧指数40氧指数32氧指数28烟密度70烟密度75烟密度75透湿性 能系数G/（m.s.pa）1010-10710-104.510-10湿阻-1010-10710-104.510-10导热系数W/(m.s.pa)0.034真空吸水率%10尺寸稳定性%10(压缩回弹率70%)撕裂强度N/cm3.0耐臭氧性-不龟裂抗老化性-轻微起皱，无裂纹，无针孔，不变形 除橡塑保温棉外，还可以采用岩棉保温或者其他保温材料。具体识项目设计选择合适的保温材料。5、循环管道太阳能热水系统常用管道为热镀锌管道，热镀锌内衬PPR管道，不锈钢管道，PPR管道，PPR内衬不锈钢管道（一种为外层PPR,内衬不锈钢，一种是内外PPR，中间部分为铝或不锈钢，施工工具不同）。其中热镀锌管道、热镀锌内衬PPR管道施工采用焊接方式或电动套丝机、手动套丝机、手持式电动套丝机（最大套管尺寸为2寸），PPR管道，PPR内衬不锈钢管道施工采用热熔器，不锈钢管道施工采用焊接或卡压式不锈钢施工工具。具体方法根据施工条件灵活掌握。1）镀锌管道具体参数如下：表4：镀锌管尺寸表规格外径（mm）壁厚（mm）最小壁厚（mm）镀锌管（6米定尺）公称英寸米重kg根重kgDN151/2（4）21.32.82.451.3578.14DN203/4(6)26.92.82.451.7610.56DN25133.73.22.82.55415.32DN321.2542.43.53.063.5621.36DN401.548.33.53.064.1024.6DN50260.33.83.3255.60733.64DN652.576.14.03.57.53645.21DN80388.94.03.58.8853.282）PPR管的规格及标识方法：PPR管规格标识PPR管材规格用管系列S、公称外径dn公称壁厚en表示。例：PPR管系列S5、PPR公称直径dn25mm、PPR公称壁厚en2.5mm表示为S5、dn25en2.5mm。PPR管系列S：是用以表示ppr管材规格的无量纲数值系列，有如下关系S=（dn-en）/2en其中：dnPPR公称外径，单位为mmenPPR公称壁厚，单位为mm一般常用的PP-R管规格有5、4、3.2、2.5、2五个系列，其中最高级别为S2，也是目前国内最常用，产量最大的PPR管道。ppr管规格s5系列-1.25兆帕(12.5公斤)ppr管规格s4系列-1.6兆帕(16公斤)ppr管规格s3.2系列-2.0兆帕(20公斤)ppr管规格s2系列-2.5兆帕(25公斤)PPR管常用型号为：dn20，dn25，dn32，dn40，dn50，dn63，dn75，dn90，dn110。PP-R与钢管连接方法 PP-R管与钢管连接分为两种:丝扣连接和法兰连接PP-R:dn20接钢管4分丝扣或法兰PP-R:dn25接钢管6分丝扣或法兰PP-R:dn32接钢管1 寸丝扣或法兰 PP-R:dn40接钢管1 1/2寸丝扣或法兰PP-R:dn50接钢管1 3/4寸丝扣或法兰 PP-R:dn63接钢管2寸丝扣或法兰PP-R:dn75接钢管21/2寸丝扣或法兰PP-R:dn90接钢管23/4寸丝扣或法兰PP-R:dn110接钢管3寸丝扣或法兰第三章：太阳能支架安装太阳能支架的安装是整个太阳能热水系统安装的基础。现以热镀锌角钢为例，辅助图纸来说明太阳能支架安装办法。太阳能支架的安装分为三部分，一部分是太阳能支架基础的安装，即混凝土基础的安装，一部分是金属支架的安装，一部分是管道支撑、水泵基础的安装。一般来说，太阳能支架的安装应首先预置混凝土基础，但也有先安装金属支架，然后再在支架底座位置制作混凝土基础的，相对来说，后面这种安装方式更简单。管道支撑和水泵基础是在管道安装过程中或安装完成后再制作，具体制作方法在本节中做详细介绍。1、太阳能金属支架安装太阳能金属支架分为成品太阳能支架的安装和现场焊接安装两种。成品太阳能支架在出厂时一般都会配置安装图纸，此处不做解释。本文侧重以本文第二章中的工程联箱来说明现在制作太阳能工程支架的方法。除本文第二章中介绍的工程联箱以为，还有一种圆形平铺串流用联箱，此文不做介绍。现场焊接主要采用4040和3030两种热镀锌角钢。以2串2并联箱安装方式为例（图2），安装步骤如下：（1）确定前脚尺寸。一般为200mm。（2）确定后脚尺寸。一般为1700mm。（3）根据联箱串联总长度后的联箱前后边螺丝中心距确定斜面尺寸。图2：2并2串太阳能集热器布置图（4）根据前三个尺寸确定中间脚的长度尺寸。（5）确定后脚的斜拉尺寸。分为纵向斜拉撑尺寸和横向斜拉撑尺寸。根据以上尺寸计算出的详细数据参见图3图3：侧面单组支架尺寸图根据上述尺寸下料后焊接，作为一组备用。并以此为模板，在该组支架上焊接固定点，焊接其他组支架。（6）确定横担尺寸。如图4图4：集热器背部支架正面尺寸图（7）将第一组支架放置在合适位置并固定，并利用制备好的横担依次连接其他组支架。完成效果如图5.图5：太阳能支架完成图（为直观起见不做斜拉撑而设置混凝土基础）（8）讲太阳能支架主体完成后，安装背面斜拉撑。安装效果如图6.图6：背部斜拉撑样式2、混凝土基础安装用水平管和水平线找平后浇筑混凝土基础。混凝土基础样式如图7.图7：混凝土基础尺寸图3、管道支撑安装管道支撑样式比较多，一般多采用双H型支架，角钢焊接。本文介绍另外一种常规管道支撑样式，如图8：图8：太阳能管道支撑镀锌钢管管道支撑最大间距见表5：表5：镀锌钢管支架的最大间距管路公称直径1520253240506580最大间距带保温22.52.52.53344无保温2.533.544.55664、水平伸缩管安装由于管道预热后的热胀冷缩，故一般在管道长度超过15米后，在水平管道上安装伸缩管或伸缩节。管道伸缩管安装样式如图9图9：水平伸缩管成品太阳能工程支架的安装相对比较简单，根据厂家提供的图纸组装即可。混凝土基础的制备一般采用木质框架浇筑的办法制作。混凝土中沙石和水的比例参见相关标准。太阳能工程支架的安装一般占太阳能工程安装的四分之一，如果采用现场焊接的办法，则占工程施工比例略大。以安装10T热水系统为例，成品工程支架的安装一般粗略估计为两天完成，混凝土基础宜下午下班前三小时安排施工，隔夜即可固化，不影响第二天继续下一步施工。第四章：太阳能集热器安装太阳能集热器的安装主要分为工程联箱安装、尾托安装和真空管安装。联箱的安装办法参考供应商提供的安装图纸即可。需要注意的是，联箱在安装完成后，需矫正联箱水平，避免出现交大倾斜从而影响真空管安装。安装尾托时，尽可能取真空管四根，确定合适的尺寸，使在同一面的尾托在同一条直线上。针对部分开孔位置不准确的地方，可以用手电钻打如自攻螺丝进行固定，可以有效节省安装时间，提高安装销量。在安装真空管时，可以取一小桶，装适量水和洗洁精搅拌，增加插管的摩擦阻力。集热器的安装约占整个太阳能热水系统安装的四分之一，以安装10T热水系统为例，集热器的安装一般安排两天时间。插管速度约为单人日平均插管500-600支。第五章：太阳能管路安装太阳能热水系统中，太阳能管路的安装相对比较简单，如果有完整的施工图纸，即可安装施工图施工。一般来说，太阳能热水系统部分采用热镀锌钢管或PPR管内衬不锈钢管连接，而供水部分则采用PPR管连接。管路的安装包括冷水上水管路安装，集热系统上循环管路安装，下循环管路安装，倒水管路安装，供水管路安装和回水管路的安装。各部分管路主要连接管道配件除阀门，三通，弯头等常规配件以为，还有电磁阀和水泵的安装。在具体介绍管路安装之前，先参考太阳能热水系统循环原理图。图10：太阳能热水系统运行原理图1、太阳能管路（1）管道直径选择管道的选择需考虑流量、压力参数。一般来说，单一太阳能热水系统最大管道为DN80。管道安装过程中，需要根据图纸和所给材料，合理选择管道。管道的选择参见表6。表6：管道选择参考参数编号公称管径流量范围（m3/h）最大流速（m/s）最大比摩阻（Pa/m）最大动压（Pa）冷量（Kw）1DN200.770.6330.6178.84.52DN250.77-10440.7320.4231.08.373DN321.44-2.890.8288.6314.416.84DN402.89-4.260.9301.8394.921.85DN504.26-7.130.9217.0396.241.466DN657.13-11.170.9165.6393.7687DN8011.17-21.91.2223.3702.3127（2）管道同程太阳能热水系统的管道同城主要考虑两个位置，分别为太阳能集热器管道循环部分和供水、回水部分。太阳能集热循环部分管路布局。如图11：图11：集热器部分管路同程布局太阳能热水系统供水、回水管路布局。如图12：图12：太阳能热水系统供水、回水管路布局太阳能回水管路主要应用于宾馆、酒店、部队、医院、学校等需要24小时提供即开即热热水的场所。所有需要提供即开即热热水的系统中，均可参照安装。2、管道配件的安装管道配件主要是阀门、水泵、电磁阀等配件。一般来说，整个太阳能热水系统主要是以下集中配置方式（1）阀门阀门的安装位置一般见于太阳能集热器进出水口，水箱进、出水口，电磁阀和水泵进出水端和上水、用水总开关上。安装办法不再累述。（2）水泵的管件配置水泵的管件配置一般为阀门和止回阀。在进水端一般需要增加过滤阀，在自然落水管道可以供水的条件下，一般要增加旁通。配置办法为阀门-橡胶软接头-止回阀-阀门。如图13：图13：供水管路水泵配置图在水平管路或上扬管路上，一般不需要旁通。过滤阀可以根据需要选择性安装。配置办法如图14：图14：管道循环水泵配置图（3）电磁阀的管件配置：电磁阀的管件配置一般只有阀门，在供水管和回水管采用同一根管道时，根据需要安装止回阀。电磁阀在太阳能热水系统中主要是上水和回水两个地方使用，一般在上水管上，需要安装旁通阀门，在回水管上则不需要。管道配置参见图15：图15：电磁阀管件配置（4）水泵罩的制作方法：利用水泵罩是避免水泵受太阳直射和落雨进入水泵，从而影响水泵使用寿命而采用的一种办法。一般在施工现场手工制作即可。管道保温一般会采用铝皮保温，铝皮整料剪切一米长，一米宽即可制作两个水泵罩。第一步：用剪刀剪下一个直径400mm的圆。第二步：以圆心为圆点切一个角度约20度左右的切口。第三部：切口处折弯，咬合后用铁锤敲平，用铆钉固定边缘。第四部：用余料剪成200mm40mm长方形金属片4-5片，把水泵罩固定在水泵上即可。图15：水泵罩的制作方法3、管道保温一般采用橡塑保温棉保温，保温厚度根据当地气候条件选择。外包0.16mm-0.21mm厚铝皮。外观如图16： 图16：管道保温结构太阳能管路的安装一般占工程施工总量的四分之一。以安装10T热水工程为例，太阳能管路的施工周期一般为2-3天时间。第六章：太阳能控制柜安装 太阳能工程控制柜的安装主要是控制柜位置选择和固定，温度/水位探头的位置和固定以及接线等。具体安装办法不再累述。仅以图10为基础，简述太阳能热水系统的运行原理。如图10所示，本系统为强制温差循环系统。太阳能集热器与水箱采用温差循环。系统启动时，上水电磁阀打开，冷水经电磁阀进入循环水箱，当循环水箱水位达到设定水位，电磁阀关闭，上水停止。上水有三种形式可供选择：定时上水、水位控制上水、温控上水。 定时上水：控制器可设定24小时三时段供水，供水时间段和水量可自行控制。水位控制上水：水位分四段或者五段显示，或者以百分比显示，视工程控制程序选择而定，在满足最低水位条件下，水位可自由设置。一般最低水位设置为水箱总容量的20%，或超过电辅助加热设备20cm以上，以免引起电辅助设备干烧或供水水泵无水空转。温控上水：当水箱温度达到设定水温，系统自动上