热管真空管太阳能热水系统的安装施工.doc

热管真空管太阳能热水系统的安装施工热管真空管太阳能热水统的安装施工主要包括进场准备、基础施工、钢结构施工、集热器安装及管路施工、保温施工、水箱安装、电控施工、试车运行等，工程型太阳能系统与常规建筑供热水或空调设备系统相比，主要是增加了集热器和蓄热箱，而且集热器放在屋顶，蓄热水箱置于室内或屋顶。因此，与常规建筑安装工程相比，工程开始时，必须与土建及其它有关工程周密协商，工程开工后也必须随时进行调整。（一）进场和各项检查工作1、图纸，技术文件和标准法规准备（1）工程施工图识读和技术交底，施工人员通过识图和技术交底，理解设计意图，如发现问题应及时反映补救，以防造成大的损失。通过设计人员更改设计，才能正式施工。（2）遵守标准和法规集热器大多安装在屋顶，因此，安装强度计算、固定载重、风载系数、积雪载重以及允许应力等数值，应按建筑标准的规定设计，必须有足够强度，同时也要考虑地震的影响。集热器以外的设备，必须按规定放在适当的地方（有维修保养的场地、离墙壁的距离等）。遵守与施工安全有关的法规：建筑标准法规；消防法规；给排水法规；煤气管道法规；电气法规；锅炉和压力容器安全法规；劳动安全卫生法规等（3）严格执行标准，如GBJ1588建筑热水供应设备标准；GB/T18713-2001太阳能热水系统，设计安装及工程验收技术规范等。2、现场检查和准备安装场所检查（1）集热器、蓄热箱等搬入前，要仔细检查设备安装场所，对设备的运行重量，要有足够的强度和安全保证安全；设备运行时不引起共振；应考虑防震和隔音；为了设备的维修保养，要有足够的场地和间距操作运行，按建筑物工程进度和起重设备的状况等，保证安全可靠的进行作业，较重的设备尽量不用手搬运。（2）只搬入必须的数量应根据施工进度，只搬入必须的集热器数量，防止白白占用场地，弄脏及碰坏设备，影响施工等。（3）搬运路线和场地条件搬运之前，调查了解搬运现场四周的交通情况和场地条件，防止因场地松软、道路下有沟渠、重物通过时发生下陷等问题。确定搬入日期及路线后，必须事先与甲方有关人员联系。（4）交验方法交验方法应事前商量，与甲方现场负责人双方确认此交验方法再正式施工。3、集热器的检查和准备按集热器有关技术规范和出厂指标进行核查，如以下内容：（1）耐压性能检查耐压0.6MPa，应包括与集热器连接的管接头耐压性能。（2）耐久性能耐久性指集热器本体、附件、连接部件等各部分材料，它受气象条件、周围环境、安装施工、使用方法等各方面的影响，要注意检查。（3）耐空晒性能（集热器内无水而受日照的状态）系统运转停止时、集热器安装时或试运转时，集管温度达到180集热器都必须有防止空晒的能力。（4）防冻性能工程型热水系统发生的事故中，大半是由于结冰引起的，因此，必须研究充分的万无一失的防冻措施。（5）抗过热性能系统运转集热器内流体温度，有时可能接近100的过热过压状态，对此必须有预防措施。（6）抗腐蚀和抗结垢集热器内的工质有可能发生腐蚀或水结垢时，必须采取防腐和防垢的措施。沿海地区含盐的潮湿空气，会腐蚀集热器外壳，对此必须有预防措施。（7）积雪在积雪地区，集热器的安装角度、支架高度等，要考虑到便于清除集热器表面的积雪。（8）维修管理场地必须有足够的场地以保证维修更换集热器及各零部件、保养及修理等。为了确保对集热系统定期检查，应与使用者明确维修管理的内容、方法和时间。（9）对集热器安装场地四周的建筑物和将来可能有的建筑物，要充分考虑对集热器产生阴影响遮档的影响。4、贮热水箱检查和准备按贮热水箱技术规范进行检查：（1）耐热太阳能系统一般储热水箱内温度有接近100的情况，因此，选定贮热水箱体和涂料时，考虑温度条件十分重要。（2）防腐蚀采用敞口式储热水箱时，在与空气和水的接能面处，要有防腐蚀措施（密闭形也应考虑防腐问题）。（3）耐压敞口贮热水箱也要检查，特别应考虑100左右的温度条件下的耐压条件，采用密闭耐压，承压水箱的必须装安全阀。（4）保温贮热水箱热桥比较多（另部件穿过温材料的部分），绝热性能不够好时，会成为热损失的重要原因，因此，充分保温特别重要。此外，水箱设备应选用使箱内能保持温度的构造。（5）过热当系统过热和干烧沸腾时，在集热器内会产生100左右的热水和蒸汽进入储热水箱，这时，水箱的涂料和底漆将会剥离，因此，应有防过热措施。（6）密闭回路的热损失联接贮热水箱的全部密闭回路中，工质的自然对流是容易引起热损失的隐蔽因素，要设法防止。（7）搬运贮热水箱放在室内时，为了方便更换水箱，要注意搬运次序和道路。此外，由于箱体凹凸部分多，搬入室内时应多加小心。5、循环泵的检查和准备（1）耐热温度在太阳能系统中，有时使用100左右的高温工质，并且集热回路中也有可能产生蒸汽，所以，检查泵的标牌至关重要，要求使用温度超过100。（2）耐腐蚀必须用耐腐性高的循环泵。（3）耐久性选泵时，与工质接触的所有部件（泵体、密封、衬垫等）都应选用耐久性材料。（4）安装温水泵为了防止气堵，安装位置应使它常在压力条件下工作，开放式系统，循环泵必须放在水箱下部。（5）防垢对于采用水为工质的单回路集热系统必须使垂直管路安装。6、热交换器在一次回路热媒（集热侧）和二次回路热媒（负荷侧）采用不同工质的情况下（即如果一次侧热媒不宜混入二次侧、为了防结冰加入防冻液等），有必要用热交换器进行间接加热。在这种情况下，对使用的工质应充分研究耐腐蚀性、耐热性、耐久性，并选择换热性能好的交换器，并检查其换热功率是否满足要求。7、管道的检查和准备（1）耐腐蚀一般在太阳能系统中，由于与水接触部分水温较高，因此，因管道腐蚀容易发生事故，故必须选用耐腐蚀管材。（2）电蚀问题当管道材料与集热器材料选用不同金属时，或者管道材料与蓄热箱和泵等选用不同金属材料时，必须十分注意发生电化学腐蚀。（3）耐热性太阳能系统在高温下使用的情况较多，应充分考虑管道的耐热性。（4）管道为了减少热损失，应尽量缩短管道长度。为了防冻，对于单回路系统，停泵时必须把集热系统内的水放净，因此，管道必须有一定的倾斜度，并在最高点设有排气孔。此外，管道连接方式应保证流往各集热器的流量均匀，即同程原理。（5）热膨胀由于集热器本体、支架和管道等，因热膨胀而允许有一定的位移，所以，应有热膨胀的相应措施。对于热管真空管的集管有时空晒状态达180，热膨胀明显。一般每个集管长度2m以上，必须加波纹管接头予以缓冲。（6）防止逆流保温系统采用密闭回路的情况下，为了防止因自然对流而引起热损失，必须安装单向阀，防止逆流。8、保温材料的检查和准备工程型太阳能系统的好坏，与保温性能有很大关系，选用保温材料要考虑以下因素：使用温度、使用环境、吸水性、保温性能、耐久性及经济性等，并且选择适当的厚度和施工方法也很重要。9、阀门的检查和准备阀的材料选择不当，将发生阀本身腐蚀或管道集热器等系统组成材料的腐蚀，这些都将使阀的性能下降并产生漏水等事故。选择与管道材料相同的阀时，要考虑每种热媒与组成系统的材料接角时热媒的水质、水温的影响。此外，阀本身的耐蚀性、耐热性、耐久性也都就充分注意。10、工质的检查和准备使用饮用水以外的水作工质时（例如井水），事先应检验水质，再通入集热器使用。当工质中加入防锈剂和防冻液时，事先应研究其耐热性、安全性、耐久性。11、温控和电控的检查和准备工程型太阳能系统的控制方式，应尽可能简单可靠，以少发生事故为原则。为避免施工后发生意想不到的事故，太阳能系统要按设计书的内容和材料规格施工。不得已要改变规格选用相似制品时，其性能、精度以及耐热性、耐腐性等应确认没有问题，绝对不许轻率用代用品。（1）集热循环泵温控仪控制集热循环泵开停的温控仪，是工程型太阳能系统最重要的装置，集热控制的好坏，很大程度上影响热效率，控制装置的异常，会使集热系统整体发生故障，因此，应慎重选用。（2）控制仪传感元件如果控制仪传感元件没有安装在正确位置上，那么就得不到正确信号，则将发生意想不到的事故，因此，要仔细考虑安装位置。（3）测量用线路材料线路材料按所用传感元件的种类、精度和安装条件，其材质、粗细和构造等有很大不同。测量用传感元件的保护套管内的填允材料，要充分考虑它的耐候性、耐热性、耐久性及导热性。为使控制和测量不发生干扰，必须按设计说明书提出的规格施工。（二）基础施工基础包括集热器钢支架下的混凝土基础和贮热水箱的钢支架混凝土基础。它们在太阳能热水系统工程施工中最先遇到，是以后施工中最基本、最重要布局的根据。1、集热器钢支架基础的施工在预制基础就位前或现浇混凝土基础前，定标高、放定位轴线是施工中最为重要的一个环节，一定要严格遵守工程平面图的定位轴线尺寸要求，严格控制，以求准确。如图4所示。现浇筑混凝土时，应用固定架将柱脚支座板或锚栓安设在定位轴线规定的位置上，锚栓要罩上或用毛毡等物将螺纹部位保护好，以防受损。基础施工可选用下列一种方法施工：（1）将柱脚基础支承面一次浇筑到标高位置后，不再进行浇灌水泥砂浆；（如图9-a）（2）将柱脚基础混凝土浇筑到较设计标高低4060毫米的位置，然后用细石混凝土找平至设计标高。找平工作应采取措施，保证细石面层与基础混凝土紧密结合。（如图9-b）预制品凝土时，也同样按该方法施工。（1）预先按设计标高安置好柱脚支座板，并在钢板下浇灌细石混凝土至标高。（如图9-c）（2）将柱脚支座板下的混凝土浇筑到较设计标高低4060毫米的位置，然后用细石混凝土找平至标高。（如图9-d）（3）预制基础的找平还可采用图的施工方法。基础施工完成后，必须进行严格检验其标高和定位尺寸。2、贮热水箱钢结构支架下混凝土基础的施工贮热水箱钢支架下混凝土基础的施工方法与集热器支架基础的施工相同。施工后同样须进行严格报验。（三）钢结构的施工钢结构的制造与安装，必须严格依据集热器阵列支架图和贮热水箱支架图进行施工。使用的金属材料，要符合国家“普通碳素钢钢号和一般技术条件GB70084”标准和“桥梁建筑用热轧碳素钢技术条件GB71484”标准，采用钢号为A3，施工中安特别注意下列工序质量。1、钢材的矫正集热器太阳热水主结构绝大部分是由角钢、槽钢和钢板构成。在进现场之前某些钢材不一定平直，因此在放样，号料和拼装之前需要将这些不符合施工要求的钢材加以矫正。矫正后的钢材，表面上不应用洼陷及其他损伤。2、下料和拼装拼装是将已矫正，下好的钢料进行组合。这些工序要求在焊接部位进行清理，清除铁锈、飞刺、污物。有些承载构件在焊联接前的拼装中，应严格按焊接工艺要求检查接缝口。拼装过程中，应保证制成构件的实际尺寸符合设计要求尺寸。3、支架构件焊接电焊焊接工作在整个太阳热水工程的制造过程中工作量最大，也是要求最高的工序。如果焊接达不到设计要求，那将使以后的工作难以进行。补救会造成可观的经济损失。因此，尽管从整体结构的制造中，操作技术含量要求并不高，但对关键部位的焊接、关键部位的拼装焊接，应由有证的焊工来完成，以确保工程质量。对于其他不太重要的焊接部位，可在有经验的焊工指导下进行。焊接中容易出现的问题：未焊透：焊接速度过快，使用电流过小，焊条熔点低，焊接表面有脏物；咬肉：电流过大，电弧拉的太长，焊条摆动方法不对；气孔：焊接速度过快，焊条摆动不稳，焊接表面有油脂、氧化铁或锈皮。电流过大，焊条潮湿也能出现气孔；夹渣：气割渣，电焊残渣未清除，熔化金属粘度大，焊条药皮比重大，焊条摆动方法不对；裂纹：热应力集中，冷却过快，焊缝有磷硫杂质，焊条牌号不对；表面残缺：焊缝尺寸不合要求，宽度，高度一致，焊不直，有熔化金属飞溅物或焊瘤。对焊缝的要求原则上参照纲结构工程施工及验收规范进行，防止在施工中出现上述缺陷。4、钢结构整体联结安装钢结构的整体联结安装也是焊接过程，它是在其基础上实施的。根据施工图纸的技术要求进行水平或倾斜安装，以达到运行系统安装前的技术要求。因此，钢结构在全部安装过程中，应在保证其支架构件的稳定和不变形的程序中进行。这就要有很好的安装（焊接）工艺过程。在安装前，要将所有拼装（焊接）后的构件矫正为图纸要求的允差范围内。安装单跨集热器陈列支架或多跨集热器陈列支架时（见图332）应以第一跨为准，来校正其他各跨尺寸和几何造型的基准。这种综合安装方法，使装置整体更趋规格化和一致性。5、钢结构的防腐按钢结构的制造工艺要求，防腐工作一般在钢结构施工前进行的，即在矫正，除锈后油漆。钢结构安装全部结束，经质量检验后，再进行“破损补刷”。这样做的目的：（1）材料的除锈、除污工作容易进行。（2）油漆工作效率高、质量容易保证。（3）防止裸材在堆积中增厚腐蚀层，而不便使用。防腐工作也有在钢结构施工后进行的。这种施工方法除不具备上述优点外，最大的缺点是达不到防腐目的，而且使油漆工艺实施困难，如遇较大工作量会造成工时浪费，复杂位置的质量得不到保证，应避免。（四）集热器安装和管路的施工集热器安装和管路施工是太阳热水系统工程施工的又一大内容。它包括太阳集热器就位和管道连接两部分。与采暖工程的施工不同的是，采暖工程的施工绝大部分是在室内进行，而太阳热水系统的管路施工是在室外。客观条件给在室内施工提供了“放线”的便利和确保质量的条件，而在室外却很难做到。因此，太阳热水系统管路施工难度更大，要求更高，譬如对管道坡度的要求、集热器之间连接的要求等等。1、集热器的安装集热器安装联结的要点是在已设置好的支架上，保证集管对接的同轴度，集热器与集热器之间的连接必须注意这一点。其目的是保证从第一个集热器的集管管口到最末一个集热器的集管管口轴向的直线性，从而保证系统的正常运行。其安装允差值2毫米。对集热器安装就位后的防风处理，应根据设计要求进行。方法是将每个集热器用螺钉或压板钢与支架牢牢地联在一起。并将钢支架与屋顶固定物牢固联结。2、管道的安装管道安装应依据系统图或轴测图进行，由于部件误差和结构误差，尺寸很难在图上标准确，因此，对管道施工就有一定的灵活性。实测管间距，下料是安装管道第一要点，要确保管路系统不出现“反坡”，就要求下料长度与两对接口的位置要互吻合，以达到系统运行畅通的目的。管道安装，除必须按图纸要求，严格按标注的坡向、坡度连接外，一般不标注管道支托吊架位置和方法，这些均应按规范施工。太阳热水系统中的管道支托架的设置，一般不以承重为目的，而是以固定为目的。主要防止管道弯曲而造成“反坡”，阻止循环。支托吊架设置应遵照下列原则：1支托吊架要支承在可靠的结构上；2间距要合理，间距过稀无法防止管道弯曲；3结构形式要保证使用，力求简单，便于施工；4悬臂式支托吊架不宜太长，必须在下面设置斜撑；5水泵、电磁阀等附件，应在出入管口处安装可靠的支托吊架，以减少对管路的震动；6支托吊架尽量在管道施工同时进行。（五）保温施工太阳热水工程的保温至关重要，其目的是尽量减少热能损耗。集热器与集热器之间，输水管道与储热水箱之间和储热水箱本身，皆为能耗点，这些点的热能损耗是相当大的。为了减少热能损失，就必须在这些地方严格保温。以管径小于100毫米的散热量来说，保温后的散热量只有裸管散热量的15左右。就是说进行了保温处理后的热损失，可减少8090，这样就节约了大量的热能。1、保温材料及其使用保温材料的选用原则：导热系统数低，绝热性能高；容重小，一般不高于400公斤米3；允许使用有机物制品，譬如棉、木屑等物；吸湿性小；容易成型，便于施工安装。保温材料的种类、形状很多，可分为瓦状材料：它由泡沫混凝土、石棉硅藻土或矿渣棉制成，对管道保温应用较为广泛。毡状材料：常用的有高压聚氯乙烯毡、玻璃棉毡和矿渣棉毡。使用前，应将其按搭接宽度栽成条块状。一般搭接宽度在50毫米左右，一定要从管道低端向高端缠绕。然后用金属丝绑扎。纤维状材料，一般使用矿渣棉或玻璃棉。2、保护层的材料选用保护层设置目的是防止保温层受到内力或者外力作用遭到损坏，为了避免损坏和延长使用寿命，在保温层外面必须加设保护层。热管真空管热水系统管道保温的保护层常用镀铝玻璃布带。3、保温施工的技术要求保温好坏不仅关系到使用寿命，也关系到热效率的高低，因此，要遵守下列要求：（1）在保温施工前，必须将蓄水箱、管道等进行防锈处理。（2）管道上的支托吊架在施工中应作绝热处理。（3）保温施工期间，应绝对防止保温材料受潮。（4）保温层在没有确认干燥前，不可进行保护层施工。（5）保温施工工作完成后，使整个太阳热水工程显得更加整洁完美。不能让人感觉管道零乱。这些全是在保证质量当中显现的，整体美感是一种宏观验收。（六）水箱安装施工贮热水箱的安装施工可参照建筑给排水的规范进行。（七）电控安装施工电控安装内容，主要是指水泵和电气控制器的安装施工。1、安装前，应仔细核对水泵的规格、型号、扬程和流量是否符合图纸要求。然后试转检查运转情况（有的泵规定不能空转，应用手拨动），观查是否有损坏。安装时，水泵机座应固定牢固，与泵连接的管道不应有抗力出现，应防止将泵的接口毁坏。露天使用应用防雨罩，并在泵的各部螺纹部分涂抹油脂。2、电气控制仪的安装一般购置的温度控制仪电气控制器和温度控制仪，均有安装、使用说明书，可参照实施。但要注意以下几点。（1）查明电源和控制器的电压是否相符；查明控制器输出的电压和允许使用的电流量否与图纸规定的电器附件所用电压、电流相符。（2）安装的地点应在没有潮湿、水露的地方。（3）由控制器输出的传感探头导线，应套上保护套，并应避免导线任意飘移，应与墙体或建筑物固定。（4）安装后，必须重复检查一下安装步骤，然后试运行。（八）试车、调试及最后检查试运转时尽可能与用户共同进行，详细说明运行操作方法和注意事项。1、给水前检查给水前检查（1）首先查看管道系统及设备，确认无异常。如果发现不合格的地方，应及时修改。（2）确认电源电压合乎要求。（3）储热水箱内部应清扫干净。（4）给水压力应符合要求。（5）地线接好。2、冲洗系统（1）阀门全部打开。（2）冲洗完储热水箱，清洗过滤器，然后开动泵，从集热器侧的末端把水排出。（3）停泵后，打开各阀门，以便除去脏东西。（4）再检查一下管道系统是否漏水。3、试车试车必须在保温施工之前进行。要求系统正常运转。（1）按控制器的程序运转，各设备应正常工作。（2）各种泵手动和自动的运转。自动运转要按温差控制仪的动作开泵。（3）再检查温差控制，是否能在所给定的值（8）时开泵，给定值4时停泵。（4）调整泵的流量。（5）所有部件在晴天正常运行24小时以上。并检查集热器出口温度、储热水箱上部和下部温度、泵流量的稳定性。（6）必要时可进行连续一周的运转，从而确认集热量和稳定工作性能。（7）试运转中发现问题，要及时修理。（8）如果试运转之后，到用户实际使用之前，还有相当时间，请将系统内的水全排净。此外，为了防止集热器空晒，真空管需用保护板夜光保护。4、最后的检查（1）基础（集热器基础和储热水箱基础）检查是否符合设计图要求（主要是尺寸）。检查是否按设计图那样设置固定点的个数和间距。检查突出表面的零件的长短是否正合适（埋入地脚螺丝等固定件时）。固定件没有被弄弯曲等损伤现象，没有锈蚀现象。检查固定件用的孔眼尺寸（长、宽、深）及间距是否符合设计要求。对基准面，检查基础端面的高低是否符合设计图，此外，各台座的高低是否一致。（2）集热器和贮热水箱及支架的安装支架的安装检查检查地脚螺丝等固定件，外观上没有问题。支架能确保