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太阳能热水系统防冻措施

时间:2019-06-10

铂金城账号注册对于太阳能热水系统,为了减少热能散失,太阳集热器和系统管路都有保温措施。这些保温措施可以显著地减少热能散失,同时也可延缓系统结冰,但这些保温措施,不能确保系统不结冰。因此,太阳热水系统必须考虑防冻问题。


系统防冻包括太阳集热器防冻和管路防冻。对于平板集热器,如果冬季在结冰地区使用,就必须虑防冻问题;对于真空管集热器,当在低于-20℃的环境下使用时,也需要考虑防冻问题;

对于管路系统,当在低于0℃的环境下使低用于时,也需要考虑防冻问题。


铂金城账号注册太阳能系统防冻方式主要有循环防冻、伴热带防冻、排空防冻和防冻液防冻。各种防冻方式的优缺点见下表1,不同地区的防冻方式选择见下表2。


1.循环防冻


铂金城账号注册循环防冻是一种被动防冻的方案,具有投资小的优点,缺点是一旦停电,将造成结冰冻坏的危险,且在高寒地区使用,即使循环,也仍有可能结冰。尤其是对于散热很大的平板集器,有可能冻坏吸热板芯。因此,循环防冻一般用于真空管太阳热水系统的防冻。循环防冻有以下几种方式:


(1)连续循环:在冬季结冰的季节,使循环水泵连续不停的循环,以防止结冻。这种方法的缺点是既浪费电能,又增加水泵的磨损。


(2)间歇循环:在冬季结冰的季节,通过定时器,使循环水泵间歇循环,即循环一定时间,停止一定时间,以防止结冰。这种方法解决了连续循环防冻的缺点,但如果停止循环的时间过长,有可能造成结冰。


(3)定温循环:定温循环有两种控制方法。一种是由温控仪根据环境温度来自动控制水泵,当环境温度低于某一温度值时,温控仪使循环水泵启动;当环境温度高于某一温度值时,温控仪使循环水泵停止。另一种方法是由温控仪根据太阳能热水系统管路内水的温度来自动控制水泵,当管路水温低于某一温度值时(一般为2℃),温控仪使循环水泵启动;当管路水温高于某一温度值时 (一般为6℃),温控仪使循环水泵停止。显然定温循环防冻的方法比较科学。两种定温循环防冻的方法相比,前一种方法可靠,但存在浪费;后一种方法合理,但应注意温控仪感温探头的位置一定要放置在最容易结冰的位置。


2.伴热带防冻


伴热带防冻也是一种被动防冻的方案,可以在高寒地区使用。但伴热只能解决管路的防冻问题,不能解决太阳能集热器的防冻问题,因此也能用于集热器抗冻的真空管太阳能热水系统。

伴热带防冻是通过在太阳能热水系统的管路上加装电加热带的方式,从而达到防止管路结冰的目的。电伴热带也有几种控制方式。



(1)温控伴热防冻:通过温度控制仪来自动控制电加热带通电与断电的方式,来达到防止管路结冰的目的。当温度低于某一温度值时,温控仪使电加热带通电;当温度高于某一温度值时,温控仪使电加热带断电。监测的温度可以是环境温度,也可以是管路的水温。


铂金城账号注册(2)自限温伴热防冻:伴热带本身的发热电阻随水温度变化而变化。当温度升高时,发热电阻增大,通过伴热带的电流减小;当温度达到某一数值时(一般为60~85℃),发热电阻很大,几乎使伴热带不导电:当温度下降后,发热电阻又逐步变小。由此可见,自限温伴热带具有温度自调功能。


(3)排空防冻


铂金城账号注册排空防冻是一种主动防冻的方案,防冻比较可靠,尤其是回流排空防冻。因此,多用于平板集热器系统的冬季防冻。对于全玻璃真管集热器系统,一般不宜采用排空防冻的方案,因为排空后再次上水,有可能造成全玻璃真空管炸管。另外,选用排空防冻时,最好加大系统管路和集热器的坡度,以利于水回流通畅。


排空防冻就是通过排空太阳热水系统管路和集热器中的水,来达到防止管路结冰的目的。排空防冻有两种方式。


铂金城账号注册(1)防冻排空阀防冻:在太阳热水系统管路的最低处安装一防冻排空阀,当环境温度达到使管路中的水结冰时,防冻排空阀自动打开,使太阳热水系统中的水从防冻排空阀排出,从而达到防止结冰的目的。


铂金城账号注册(2)回流排空防冻:使太阳热水系统的水箱低于管路和太阳集热器,当循环水泵停止循环后,太阳集热器和管路中的水自动回流到水箱中,使太阳集热器和管路排空,从而达到防出,从而达到防止结冰的目的。


4.防冻液防冻


防冻液防冻是一种主动防冻的方案,具有可靠防冻的优点,适应各种类型的集热器。但需定期检查一次回路中的防冻液,且双回路循环系统使太阳热水系统工程成本增加,效率有所降低。因此防冻液防冻一般用于双回路分体太阳热水系统。


对于双回路太阳热水系统,一次回路的循环采用防冻液作为循环介质,从而达到防冻的目的。防冻液防冻还具有不结垢的优点。目前使用的防冻液多为乙二醇、水和缓蚀剂组成的混合溶液。


防冻方式应用对比如下表所示。

太阳能热水系统防冻措施

铂金城账号注册太阳能系统防冻措施的选用如下表所示。

太阳能热水系统防冻措施

注 表中“●”为可选用;“〇”为有条件选用;“/”为不宜选用。

  1. 系统管路应敷设电热带或有排空措施处;

  2. 铂金城账号注册室外系统排空时间较长时(系统较大,回流管线较长或管道坡度较小)不宜使用;

  3. 方案技术可行,但由于夜晚散热较大,影响系统经济效益。