1、真空管行标国标简介徐州众凯设计三室2010.7.10目 录v一、真空管质检v二、采光面积计算v三、集热系统设计一、真空管质检v我们买来的真空管是否合格？v对于真空管的检测项目有哪些，检测方法和评价标准是什么？v出厂时厂家会做哪些检验,我们可以用什么方法检测真空管是否合格？二、采光面积计算v1.8米长，58的真空管采光面积如何计算，400支、600支系统采光面积是多少？三、集热系统设计v若太阳能锅炉用于向用户提供生活及类似用途的热水，在接到项目后，我们应该遵循什么样的设计思路？v需要向用户了解哪些基本情况，系统集热面积为多少才能满足用户要求，集热器排间距为多少才能既不产生遮挡又不浪费空间？一、真
2、空管质检v1、真空管结构v2、检验项目v3、检验规则1、真空管结构1.内玻璃管 2.太阳选择性吸收涂层 3.真空夹层 4.罩玻璃管5. 支承件 6. 吸气剂 7.吸气镜面真空管命名命名示例：玻璃管材料玻璃管应采用 硼硅玻璃3.3。其性质为：应变点：20 时密度：20 -100 平均导热系数：20 -100 平均比热容量：2、检验项目l外观尺寸l空晒性能l闷晒太阳辐照量l平均热损系数l耐热冲击性能l抗机械冲击性能外观尺寸v罩玻璃管表面轻微划伤累计长度不大于管长的1/3；v选择性吸收涂层不得有污渍、起皮或脱落；v玻璃管上不大于1mm的结石不得密集，即10mm*10mm范围内不得多于一个，整支管子上
3、不得多于5个，结石周围不得有裂纹，大于1mm的结石不允许存在；外观尺寸v玻璃管上不大于1.5mm的节瘤不得密集，即10mm*10mm范围内不得多于两个，整支管子上不大于2.5mm的节瘤不得多于5个，大于2.5mm的节瘤不允许存在。结石：玻璃体内含有的固体夹杂物节瘤：玻璃体内存在与玻璃主体成分有差异的玻璃体。检验项目空晒性能测试装置：1. 集热管 2.漫反射平板 3.铂电阻温度计 4.保温帽 5. 总日射表 6. 辐射记录仪 7.温度测试仪 8. 打印机 9. 支承架 10. 水银温度计 11. 百叶窗 12. 风速仪 空晒性能测试条件：太阳辐照度G800W/，环境温度8-30 ,风速 4 m/
4、s。测试装置：集热管南北向平行放置三支，中间为被测管，两旁为测试陪管，中心间距为内管直径的2倍，中心与漫反射平板的间距为70mm，漫反射平板为漫反射比不小于0.6的轧花铝平板，集热管内以空气为传热工质。空晒性能v测试步骤：在太阳辐照度G800W/，并在15min内变化不大于 30W/的条件下，每隔5min分别记录一次太阳辐照度、集热管内温度和环境温度，共记录四次，四次的平均值即为测试期间的太阳辐照度G 、集热管空晒温度ts和环境温度ta。空晒性能v空晒性能参数Y：Y：空晒性能参数 /kWts：空晒温度 ta：平均环境温度 G：太阳辐照度 kW/ sattYGl评价标准： 空晒性能参数Y应满足：
5、Y 190 /kW检验项目闷晒太阳辐照量v测试条件和装置，均与空晒性能测试实验相同，集热管内以水为传热工质，水初始温度不低于环境温度，记录闷晒至水温升高35 所需的太阳辐照量。v评价标准：罩玻璃管外径为58mm的集热管，所需的太阳辐照量H 4.7MJ/ 。检验项目平均热损系数v测试环境：室内无阳光直射处，环境温度21-25 ，没有风直吹集热管。v测试条件：集热管垂直于水平面放置，开口端用保温帽套住，管内布三个测温点，1.8m长的管，测温点分别距开口端300mm，900mm，1500mm。平均热损系数v测试步骤： 先用90 以上的热水注入集热管进行预热，2min后倒掉，在注入90 以上的热水，管
6、内水平面离管口50mm。 自然降温至三点平均水温为80 0.2 时，第一次记录三点平均水温t1，再每隔30min记录一次三点平均水温t2和t3，共取三次数据，并同时记录环境温度ta1 ，ta2 ，ta3。平均热损系数v计算公式：ULT： 平均热损系数 W/( )cpw： 水的比热容 J/(kg )M： 集热管内水的质量 kgAA： 吸热体外表面积 ， 58，1.8m管，AA=0.26 ：水温t1到t3总的测试时间 sl评价标准： 集热管的平均热损系数应满足 ULT 0.85 W/( )检验项目耐热冲击性能v将集热管开口插入不高于0 的冰水混合物中，深度不小于100mm，停留1min；v立即取出
7、并插入90 以上的热水，深度不小于100mm，停留1min；v立即取出并插入不高于0 的冰水混合物中，如此反复三次，集热管应无损坏。检验项目抗机械冲击性能v集热管水平固定在试验架上，由两个间距500mm的V型槽支撑，槽内有厚5mm的衬垫；v直径30mm的钢球对准集热管中部与两支点中部，钢球底部至玻璃管撞击处450mm，自由落下，垂直撞击在集热管上，集热管不应破损。其他项目v另有一些项目需用专业仪器检测，例如： 太阳透射比-分光光度计 涂层吸光比-分光光度计 真空性能 -火花检漏器 3、检验规则出厂检验型式检验全玻璃真空太阳集热管检验出厂检验v集热管出厂前必须逐支进行检验。v检验内容： 外观尺寸
8、； 存放12小时后真空夹层内的压强。检验规则型式检验v正常情况下，每年应进行一次型式检验。v样品：在出厂检验合格的产品中随机抽取， 不少于三支。v检验项目：包括以上介绍的所有项目。型式检验v判定准则： 空晒性能参数 闷晒太阳辐照量 平均热损系数 真空品质一项不合格，即为不合格产品型式检验v判定准则：太阳透射比太阳吸收比结石节瘤集热管长度偏差集热管弯曲度两项不合格，即为不合格产品二、采光面积计算v计算公式： Aa = La * Wa Wa = n * D0Aa ：采光面积 La ：除遮挡部分外集热管长度 m Wa：集热器采光口宽度 mn ：真空管支数D0 ：罩玻璃管外径采光面积计算v 58，1.
9、8m长的真空管， 100支，采光面积为： 10.44 400支，采光面积为： 41.76 600支，采光面积为： 62.64 58，1.8m管，吸热体外表面积 0.26 。三、集热系统设计v设计原则v需移交用户的文件设计原则1、调查用户基本情况2、确定系统集热面积3、集热器的摆放4、管路设计5、控制系统6、防冻保温7、其他事项1、调查用户基本情况v环境条件： 月均日辐照量 地处纬度 日照时间 环境温度v用水条件： 总用水量/天 用水位置 用水方式 温度、流量调查用户基本情况v场地情况： 场地面积 场地形状 建筑物承载力 遮挡情况v水电情况： 水压 电压 水电供应情况 冷水水温设计原则2、确定系
10、统集热面积v计算系统的总热量Q时，应考虑到热损失，如管道、水箱、排气等的散热。v辐照量：太阳热水系统一般以春秋季节为设计依据，因为若以冬季为依据，系统投资太大，在其他季节能量盈余太多，造成浪费；若以夏季为依据，集热面积小，投资低，但在其他季节尤其冬季，能量严重不足，影响使用。所以应选择用户所在地的3月份和9月份的平均月辐照量的均值H作为设计依据。确定系统集热面积v直接系统集热面积（无换热器）()(1)wwendicTcdLQ CttfAJAc：直接系统集热面积 Qw：日均用水量 kgCw：水的比热 kJ/(kg )tend：储水箱内水的终止温度 ti： 水的初温 JT： 当地春分或秋分所在月集
11、热器受热面上月均日辐照量 kJ/f： 太阳能保证率，无量纲。根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济 性及用户要求等因素综合考虑后确定。 cd：集热器全日集热效率，无量纲，根据经验值取0.40.55L： 管路及储水箱热损失率，无量纲，根据经验值取0.20.25确定系统集热面积v间接系统集热面积（有换热器）间接系统与直接系统相比，由于换热器内外存在传热温差，使得在获得相同温度热水的情况下，间接系统比直接系统的集热器运行温度高，造成集热器效率降低。换热器因子 Fhx可用于衡量换热器对集热器效率的影响。11()hxRLchxFF UAUA间接系统集热面积：cINhxAAFFR：集热器热转移因子，无量纲U
12、L：集热器总热损系数，W/( )(UA)hx：换热器传热速率，W/ 设计原则3、集热器的摆放v方向： 面向正南或正南偏西5。v倾角：安装倾角等于当地纬度，若侧重在夏季使用，安装角应等于当地纬度减10 ，若侧重在冬季使用，安装角应等于当地纬度加10 。全玻璃真空管东西向放置时安装倾角可适当减小。集热器的摆放v排间距：东西向，间隔一般为200mm，以便连接管路；南北向，间距按下式计算：DHctgH: 集热器高度，m：冬至日正午太阳高度角设计原则4、管路设计v为达到流量平衡和减少热损，绕行的管路应是冷水管或低温水管。v在循环管路中，易发生气塞的位置应设有排气阀，当用防冻液作为传热工质时，宜使用手动排
13、气阀。v间接系统的循环管路上应设有压力安全阀和压力表。管路设计v封闭系统，至少应能承受1.5倍的最大工作压力（系统安装好后进行水压试验来测试）。v当管段的流量确定后，流速的大小将直接影响到管道系统技术和经济性。流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，提高给水管道所需的压力；流速过小，又将造成管材的浪费。因此给水管道的流速应控制在正常范围内，如下表：管路设计v当水温 50 时，宜选用耐热泵。v水泵扬程确定：当水泵从水箱抽水时，其扬程Hb应满足， Hb H1+H2+H3+H0H1：引入点与最不利点的高差，mH2：计算管路的总水头损失，mH3：最不利点配水龙头的流出水头
14、， mH0：室外给水管网所能提供的最小压力， m管路设计v管路应设计管道支撑，用来承受管道的重量，防止下垂弯曲。对于立管的支撑，在2.5m以内应有一个支点。横管路支点的最大安装距离，按下表设置，公称直径公称直径/mm/mm151520202525323240405050最大距离最大距离/m/m保温管路保温管路1.51.52 22 22.52.53 33 3不保温管路不保温管路2.52.53 33.53.54 44.54.55 5 管道在支架上的固定，应在保温前进行，若需在保温后固定，应使用硬质保温材料。设计原则5、控制系统v根据系统需实现的功能，合理选择控制元件，如温控器、电磁阀和温度传感器等
15、。设计原则6、防冻保温v间接系统中可使用防冻液进行防冻，防冻液的凝固点应低于系统使用期内最低环境温度，沸点应高于集热器的最高闷晒温度。v保温层厚度计算1.21.35 1.751.53.41/wdtqdw：管道的外径 mm：保温层的导热系数 KJ/hmt ： 未保温时管道的外表面温度 q： 保温后的允许热损失 KJ/mh防冻保温v外保护层 外保护层施工质量的好坏直接影响绝热层的绝热性能，外保护层主要起到两个作用：防水、防潮防止绝热层机械损伤和风化、腐蚀。l 金属外保护层，主要是镀锌薄钢板、薄铝合金板和不锈钢板，金属外保护层外形美观，使用寿命长，但材料成本高，需要专门的加工设备。l 箔布外保护层，
16、最常用的胶粘剂玻璃布等。常用的外保护层一般有两类：设计原则7、其他事项v防垢：对水质比较差的地区，应考虑防垢的问题。v避雷：系统若不处于建筑物上避雷系统的保护范围之内，应增设避雷措施。v风载：系统安装在室外的部分应能经受不低于10级风的负载，如果当地历史最大风力高于10级，则按当地历史最大风力设计。需移交用户的文件v对于每一个系统，应提供一套易懂的运行使用说明。v全套文件应包括：a)系统的布置图；b)系统的管路图和电路图，图中应有每一个部件的资料：型号、尺寸、电功率等；c)系统各回路的最大工作压力需移交用户的文件d) 工作极限（系统各回路允许的最高温度和压力，系统抵抗冰冻所能承受的最低温度等）；e) 系统运行前和运行中应注意的事项；f ) 系统开启使用和关闭停用时的说明；g) 如果系统中有安全部件，应说明安全部件的调整及正常运行情况；需移交用户的文件h) 系统发生故障或危险时应采取的措施；i ) 如果有控制系统，应说明原理及组成，控制部件应标注在系统管路图中；j ) 日常检查和维护所应注意的事项，以及正常维护期间需要更换部件的清单；k) 系统为防止冻害所应采取的措施；谢谢 谢！谢！
