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壁掛太陽能熱水器的原理分析
壁掛太陽能熱水器屬于獨立的太陽能熱水系統(tǒng),水箱在陽臺上,收集器放置在建筑南向的陽臺。尺寸可根據(jù)建筑物空間定制,模塊設計,任意組合,實現(xiàn)太陽能與建筑一體化無縫結合。所以它的工作原理的熱水系統(tǒng)是由平的集熱器吸收太陽輻射轉化成熱能,收集器工作介質溫度的上升,熱交換管使用熱流體密度很小,冷流體密度的特點通過循環(huán)管路,冷水從上到下,集熱器與水箱之間的自然循環(huán)熱水從下到上。
壁掛太陽能熱水器就是通過這種循環(huán)系統(tǒng),使水箱內的水逐漸升溫,由于平的集熱器內的工質為抗低溫液體,能保持在零下40度不凍,所以即使高寒地區(qū),一年四季也可正常運行。
我們實際使用經驗總是夏天熱水用不完,冬季不夠用;其熱性能計算也說明傾角S=Φ 5°時夏季有用得熱和產水量比冬季要高70%~80%,當傾角S=Φ 8°時,夏季比冬季的前述值是20%~30%,當傾角S=Φ 23°時,其值為10%,全年比較均衡。陽臺集熱器由于應用部位的原因,不得不使用較大的傾角,這真是適逢其時。當平板型太陽能集熱器工作時,太陽輻射穿過透明蓋板后,投射在吸熱板上,被吸熱板吸收并轉化成熱能,然后傳遞給吸熱板內的傳熱工質,使傳熱工質的溫度升高,作為集熱器的有用能量輸出。
(2)集熱器陣列前后不遮擋,對于陽臺集熱器當然也要上下不遮擋的。
陽臺集熱器的傾角設計三原則
(1)照顧冬季。這就要加大傾角,使冬至太陽高度角低時太陽光能直射在集熱器表面。即需傾角為S=Φ 23.5°,在此基礎上再予調整。
(2)上下不遮擋。
(3)南立面美觀。這是陽臺集熱器特有的問題,幸好集熱器傾角有調整空間,可以滿足這一要求。
傾角設計與選定的結論
1.優(yōu)化角是當?shù)鼐暥燃?3.5°,是太陽光垂直照射集熱器采光面;
2.陽臺集熱器在高緯度地帶具有優(yōu)勢,其低緯度只能用到28°;
3.陽臺集熱器傾角的確定要考慮到照顧冬季、上下不遮擋和南立面美觀的三原則;
4.陽臺集熱器在緯度接近40°及其以上才可考慮垂直安裝,但小于48°不推薦;
5.把傾角低緯度28°,只能使用較窄的集熱器(700mm),傾角為75°;
6.75°可認為是一個廣適傾角。
接冷熱水管
1.進出水口纏住膠帶,然后上好管件,鏈接太陽能管道;
2.電伴熱帶緊貼在管道外壁,用粘性扎帶扎緊;
3.把傳感器裝在水箱商城水位儀孔,管道外側用厚聚乙烯橡塑管做保溫;
4.太陽能水箱上水由自來水接入。
接線
1.電加熱接線。紅色線為火線,雙色線為接地線,其余一根為零線。剝皮,露出2cm左右銅線,并套上熱縮管,進行絕緣和防塵。然后把電源線與這三根線對色鏈接,接實接牢,從外側用防水絕緣膠帶統(tǒng)一纏好,避免短路。
2.電伴熱帶接線。在電伴熱帶的端口切一斜面,讓它的兩線的距離相對較遠,避免鏈接短路。目前市場上有兩種,一種靠硅膠圈密封,另一種是銅套結構的金屬密封。用絕緣膠帶纏住使其充分絕緣,并將電伴熱帶的端頭與管的端頭對齊,用絕緣膠帶固定在官道上,使其緊貼管壁。另一端為智能控制儀端子,若有增壓水泵,水泵接線與電伴熱并聯(lián)鏈接。