太阳热水器原理制造与施工

1、第一章 相关基础知识06年1月1日 实施中华人民共和国可再生能源法08年4月1日 实施中华人民共和国节约法第一节 能源基本知识一 能源与能量能量：物质做功的能力能源：能够产生能量的资源二 能源分类<一>按能源形成来分1. 太阳能2. 地热能(地下热水,蒸气)3. 太阳,月亮对地球的引力能(潮汐能)4. 来自放射性元素的核能(聚变,裂变,衰变)<二>按利用能源的方式1. 一次能源(现有的,无需加工)2. 二次能源(加工,转换)<三>按人类利用能源的程度1. 常规能源(广泛使用,技术成熟,煤,石油,天燃气等)2. 新能源(太阳能,潮汐能,地热能)<四>

2、;按能源资源的可再生性1. 可再生能源(不断再生并有规律地得到补充的能源,如太阳能,风能,生物质能,地热能等)2. 不可再生能源(储量有限,短期内无法恢复)三.能源的计量单位 法定单位:”J” “KW/H” 标准煤的单位 1Kg标准煤=2.931×KJ的能量W 物理学上为功率的单位,指单位时间内获得或输入的能量多少.1J/S=1W 一秒内获得一焦的能量第二节 热工基础知识一. 热量,比热容和热量计算<一>热量:物体中因存在温度差引起热交换所传递的能量.用Q表示<二>比热容: 水的比热容4.1868KJ/(Kg·°C)单位质量的物质温度升高1

3、或1K所吸收或降低1所放出的热量<三>热量计算 Q=m(-) 1KW·h=3.6×J=3600KJ 1.5×3.6××t×95%=Q (1.5为功率1.5W)第五节 常用材料知识概要一黑色金属按化学成分分类碳素钢低碳钢含碳量<0.25%中碳钢0.25%-0.60%高碳钢>0.6%合金钢低合金钢合金元素总量<5%中合金钢5%-10%高合金钢>10%按质量分类普通钢钢中有害杂质P和S的含量P0.045%;S0.055%优质钢P0.040%;S0.040%高级优质钢P0.035%;S0.030%按用途分类

4、结构钢低碳钢,中碳钢,合金钢工具钢各种刀具,量具用钢,高碳钢或高碳合金钢质量上为优质钢或高级优质钢特殊性能钢某种特殊物理或化学性能的钢,如不锈钢,耐热钢,耐磨钢,电工用钢有色金属铝铝白色轻金属,密度小,2.72t/ ,导电、热性好，耐蚀性强，但不而酸，碱，盐的腐蚀铝合金熔点低（一般为600左右），适合多种铸造工艺，塑性良好，可用挤压法制成各种形状复杂的薄壁及尺寸精度高的零件，含有Sn,Cu,Mg,Mn等铜又称紫铜，塑性良好，强度低，导电、热性好，抗蚀，在海水中耐蚀性差铜合金黄铜，加锌.强度适宜,塑性良好,耐蚀和工艺性好白铜，加镍.耐热性好,塑性好,特殊性导电,导热性强青铜,除黄铜,白铜以外的铜

5、的合称不锈钢分类腐蚀速率称谓不锈钢12%铬,8%-25%镍,奥氏体钢,无磁性,抵抗弱酸性介质<0.01mm/完全耐蚀钢<0.1mm/耐蚀钢耐酸钢抵抗强腐蚀性介质<0.1mm/完全耐蚀钢<1mm/耐蚀钢二金属腐蚀：表面被破坏的现象1 两种基本形式：化学腐蚀和电化学腐蚀（两者区别是腐蚀过程中有没有电流产生）2 类型：A均匀腐蚀。评定方法：腐蚀速度（单位面积的金属经过一定时间后损失的重量）B晶间腐蚀：沿晶界贫铬区产生腐蚀的现象 产生贫铬区的原因：合金中铬与碳结合形成Cr23C6化合物,使相应部位的铬含量减少,相当于使含铁量变多,与原电池腐蚀类似. C应力腐蚀:在腐蚀介质和拉力

6、作用下产生断裂现象 D点蚀 E缝隙腐蚀3. 种类A按合金元素含量来分:铬不锈钢,铬镍不锈钢B按正火状态下钢的组织形态分:马氏体不锈钢.M 耐蚀性弱铁素体不锈钢.F 脆性大奥氏体不锈钢.A 耐蚀性强,脆性小奥氏体铁素体双向不锈钢.A-F4. 合金元素对不锈钢耐蚀性的影响<1>Cr-钝化膜(在钢材表面形成,起到增强化学稳定性的作用)<2>Ni-改变晶体结构（奥氏体结构提高塑性，韧性，可焊接性）<3>M-抵抗氯离子点蚀,改善塑性常用牌号SUS304SUS316LSUS430行业代号0Cr22Ni32AlTi0Cr18Ni900Cr17Ni2MO21Cr17含碳量(

7、影响硬度)<0.07%<0.07%<0.03%<0.15%镍(耐晶间腐蚀)30%33%9%.12%<0.6%铬(耐均匀腐蚀)20%22%18%17%16%18%钼2%三.镀锌板(主要为支架材料) 1.分类:热镀锌板(利用电化学反应) 冷镀(电镀):物理2钢板镀锌的作用:增长钢板的寿命,防腐防锈3 锌彩板: 基材(钢板)(外面)镀层(热镀)(处理)喷塑图形(粉末或漆)四.防锈铝,铸铝第四节 非金属材料主要包括:塑料,橡胶,纤维,部分胶粘剂一. 塑料1. 定义:以树脂为主要原料,加入少量添加剂,经加工形成高分子材料2. 分类:根据成型工艺: 根据应用范围:通用塑料,工

8、程塑料,一身塑料3 常用塑料聚乙烯(PE)高压聚乙烯,中压聚乙烯,低压聚乙烯聚氯乙烯(PVC)耐蚀性,强度高,硬度大,电绝缘性好,但不耐冲击,不抗老化聚丙烯(PP)强度高,刚性好,能够耐150高温,但不耐磨聚苯乙烯(PS)透光性达到90%,电绝缘性好,脆性小,强度低ABS力学性能好,强度高,刚性好,耐磨性好,但耐候性差聚酰胺(PA)尼龙/绵纶,耐磨,耐油,但耐蚀性差聚甲醛(POM)耐磨,耐候性差,易燃聚碳酸酯(PC)聚四氟乙烯(F-4)塑料王,耐高温,缺点是高温下不流动聚氨酯(PU)四大耐磨材料:PA POM F-4 UHMUPE(超高分子量聚乙烯)二.橡胶常温下,弹性大,线变形能力强常用材料

9、:乙丙橡胶(EPDM)优点:耐臭氧性强,耐老化,电绝缘性好,耐寒-68缺点:不耐浓硝酸,粘着性差丁腈橡胶耐寒,耐酸,但绝缘性不好硅橡胶用于真空管与内胆,耐高温材料三.保温材料1.发展: 矿渣棉,玻璃棉(强度低,耐水性差) 珍珠岩(成形性差) 聚苯乙烯泡沫塑料(耐温性差) 聚氨酯(最新型材料):耐温,耐水,强度好,易成型3. 聚氨酯(乳黄色粉末)黑料:异氰酸酯(室温下深棕色液体)白料:组合聚醚(室温下淡黄色或棕色透明液体)第二章 太阳太阳：大气层和内部大气层：日冕,色球,光球内部:对流层,中间层,核心二 太阳和地球地球自转 逆时针 23时56分4秒地球公转 逆时针 365256天三 太阳位置的确

10、定和表示方法1.太阳高度角h：太阳与地面一点的连线与该线在地面上的投影组成的夹角 0902.太阳方位角r: 太阳与地面一点的连线在地面上的投影与南北方向的夹角 -1801803.赤纬角: -23.523.54.太阳高度角的计算公式Sinh=sinsin+coscoscos 方位角的计算公式: 日出日落时角及时间关系 &=23.5090o太阳热水器&=23.50H当地纬度，安装角度为 （）&=23.50冬至90o太阳热水器&=23.50H当地纬度，安装角度为-23.5 90-(90-W)-23.5-&=23.50&=23.50夏至四.太阳辐射和太阳光谱 1.太阳辐射:太阳不停地向空间辐射出能量的过程. 辐射出的能量就为太阳辐射能2太阳光谱 7%紫外线,50%可见光,43%红外线五.太阳常数: 当日地间为平均距离时,在地球大气层的上界垂直太阳光线的平面上,单位时间内单位面积上所获得的