太陽能熱水系統(tǒng)手冊（第二版）

第1章太陽能基礎001
1.1太陽能利用基本知識001
1.1.1太陽的結(jié)構(gòu)001
1.1.2太陽和地球的關系002
1.1.3太陽在空間的位置005
1.1.4太陽輻射005
1.1.5我國太陽能資源010
1.1.6太陽能的特點011
1.2太陽能利用的發(fā)展歷程011
1.3太陽能利用技術(shù)013
1.3.1太陽能采集013
1.3.2太陽能轉(zhuǎn)換015
1.3.3太陽能儲存017
1.3.4太陽能傳輸019
1.4中國太陽能利用技術(shù)發(fā)展概況及趨勢020
1.4.1太陽能利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況020
1.4.2光熱利用技術(shù)020
1.4.3光伏利用技術(shù)022
1.4.4太陽能利用技術(shù)發(fā)展趨勢024
1.5傳熱基礎027
1.5.1傳導027
1.5.2對流028
1.5.3輻射028
第2章太陽能熱水系統(tǒng)基本知識029
2.1太陽能熱水系統(tǒng)概述029
2.1.1自然循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)029
2.1.2直流式太陽能熱水系統(tǒng)030
2.1.3主動循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)031
2.2太陽能熱水系統(tǒng)設計現(xiàn)場勘察031
2.2.1現(xiàn)場勘察內(nèi)容031
2.2.2工程現(xiàn)場查勘記錄032
2.3家用太陽能熱水器串并聯(lián)系統(tǒng)034
2.3.1系統(tǒng)原理034
2.3.2常用系統(tǒng)形式035
2.3.3設計原則036
2.3.4設計實例038
2.3.5設計常見問題處理040
2.4真空管型集熱器太陽能熱水系統(tǒng)042
2.4.1系統(tǒng)原理042
2.4.2常用系統(tǒng)形式043
2.4.3設計原則047
2.4.4設計實例048
2.4.5設計常見問題處理050
2.4.6工程設計和使用禁忌052
2.5平板型集熱器太陽能熱水系統(tǒng)設計053
2.5.1自然循環(huán)平板太陽能系統(tǒng)設計054
2.5.2強制循環(huán)平板太陽能系統(tǒng)設計054
2.5.3定溫放水系統(tǒng)設計059
第3章集中集熱、分戶儲熱式太陽能熱水系統(tǒng)061
3.1集中集熱、分戶儲熱太陽能熱水系統(tǒng)原理及特點061
3.2集中集熱、分戶儲熱式太陽能熱水系統(tǒng)的六種應用模式063
3.3集中集熱、分戶儲熱系統(tǒng)施工方案070
3.3.1施工流程070
3.3.2安裝準備071
3.3.3支架基礎制作071
3.3.4支架安裝071
3.3.5集熱器安裝072
3.3.6分戶水箱安裝072
3.3.7系統(tǒng)管路安裝072
3.3.8管路系統(tǒng)試壓(水壓)073
3.3.9管路系統(tǒng)吹洗或沖洗074
3.3.10電氣系統(tǒng)安裝074
3.3.11系統(tǒng)調(diào)試運行075
3.3.12管道保溫075
第4章設備及配件077
4.1水泵077
4.1.1水泵的定義077
4.1.2水泵的分類077
4.1.3水泵的選定079
4.1.4抽冷水水泵的安裝079
4.1.5水泵會出現(xiàn)的各種問題080
4.1.6其他應知道的事項081
4.1.7水泵的基本用語082
4.1.8家用水泵型號標記方法083
4.1.9文字和數(shù)字的簡略表達方法083
4.1.10電氣用語083
4.1.11吸程定量和揚程定量085
4.1.12自動式與非自動式090
4.1.13出水量的選擇091
4.1.14水泵故障的發(fā)現(xiàn)092
4.2變頻供水095
4.2.1變頻調(diào)速給水的基本原理095
4.2.2水泵變頻調(diào)速應用的注意事項097
4.3鍋爐101
4.3.1鍋爐的定義和分類101
4.3.2工業(yè)鍋爐型號表示方法101
4.3.3鍋爐的構(gòu)成和工作過程103
4.3.4工業(yè)鍋爐用的燃料104
4.3.5鍋爐的效率104
4.3.6鍋爐與太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)合的方式105
4.4電磁閥105
4.4.1概述105
4.4.2電磁閥分類105
4.4.3選型要領106
4.4.4選型依據(jù)106
4.4.5安裝須知107
4.4.6使用和維護108
4.4.7常見故障分析與排除方法108
4.5恒溫閥109
4.5.1工作原理109
4.5.2安裝及注意事項110
4.5.3使用調(diào)節(jié)及注意事項110
4.6不銹鋼水管的應用110
4.6.1腐蝕種類110
4.6.2不銹鋼材料的環(huán)保性能111
4.6.3不銹鋼材料抵御腐蝕的特性111
4.6.4不銹鋼水管的經(jīng)濟性112
4.6.5不銹鋼水管與銅水管、塑料水管的性能比較112
4.6.6不銹鋼水管的安裝113
4.6.7不銹鋼水管在發(fā)達地區(qū)的應用115
4.7電子水處理器115
4.7.1產(chǎn)品介紹115
4.7.2工作原理116
4.7.3安裝及注意事項116
4.7.4接線注意事項116
4.7.5選型須知117
4.7.6技術(shù)參數(shù)117
4.7.7產(chǎn)品圖樣及特點介紹117
第5章太陽能熱水系統(tǒng)設計計算分析119
5.1太陽能熱水系統(tǒng)的選擇119
5.2太陽能集熱系統(tǒng)集熱器總面積的計算120
5.2.1直接太陽能熱水系統(tǒng)集熱器總面積的計算120
5.2.2間接太陽能熱水系統(tǒng)集熱器總面積的計算120
5.3太陽能熱水系統(tǒng)主要設計參數(shù)的選擇120
5.4太陽能熱水系統(tǒng)有效容積的計算124
5.5集中集熱、集中供熱的間接太陽能水加熱器選型原則124
5.6太陽能熱水系統(tǒng)水泵選型計算125
5.6.1選擇水泵時遵循的原則125
5.6.2流量的計算125
5.6.3水泵揚程的確定128
5.7系統(tǒng)管路保溫的計算分析129
5.7.1管道保溫層的設計130
5.7.2防水防潮層的設計134
5.7.3外保護層的設計134
5.7.4家用太陽能熱水器水箱保溫層效果計算135
5.8太陽能熱水系統(tǒng)防雷設計135
5.8.1直擊雷防護136
5.8.2感應雷防護137
5.9太陽高度角、方位角計算及遮擋距離的確定139
5.10經(jīng)濟效益分析計算（F-Chart）139
5.10.1其他能源有關參數(shù)139
5.10.2不同熱水系統(tǒng)經(jīng)濟性對比140
5.10.3F-Chart分析141
5.11換熱器的計算142
5.11.1換熱器的傳熱過程142
5.11.2換熱器的熱計算143
5.11.3換熱器傳熱強化與削弱145
5.12集熱器流量及管道管徑的計算145
5.12.1集熱器流量設計145
5.12.2太陽能集熱系統(tǒng)支路流量的確定146
5.12.3集熱循環(huán)主管道管徑確定146
5.13膨脹罐及集熱器效率計算147
5.13.1膨脹罐總?cè)莘e計算147
5.13.2太陽能集熱器平均集熱效率計算方法147
5.14輔助加熱量計算148
5.15管網(wǎng)設計計算149
5.15.1熱水供應系統(tǒng)管路流量設計149
5.15.2管網(wǎng)的水力計算152
5.15.3疏水器計算153
5.16平板集熱器支架結(jié)構(gòu)抗風荷載計算154
5.16.1總荷載計算154
5.16.2單排支架強度復核156
5.16.3集熱器支撐桿的強度復核159
5.17真空管型集熱器支架荷載計算160
5.17.1參數(shù)計算160
5.17.2風荷載計算160
5.17.3單排支架強度復核161
5.17.4集熱器承重桿強度復核161
5.17.5集熱器支撐桿的強度復核162
5.18平板陽臺集熱器荷載計算162
5.18.1固定膨脹螺栓剪力計算163
5.18.2膨脹螺栓的抗拔力計算163
5.18.3結(jié)論164
第6章太陽能熱水系統(tǒng)安裝165
6.1太陽能系統(tǒng)儲水箱安裝165
6.1.1一般要求165
6.1.2水箱的制作、安裝166
6.1.3水箱的保溫167
6.1.4保溫層施工169
6.1.5保護層施工170
6.2管道及其他設備安裝171
6.2.1基本要求171
6.2.2管道循環(huán)水泵172
6.2.3管道和其他附件安裝175
6.2.4控制設備安裝176
6.3管道保溫與防腐183
6.3.1管道保溫施工方法183
6.3.2管道防腐185
6.4平板太陽能系統(tǒng)施工工藝流程及操作要點186
6.4.1施工工藝流程186
6.4.2操作要點186
6.5真空管太陽能熱水器安裝193
6.5.1安裝簡介與準備193
6.5.2熱水器安裝過程196
6.5.3室外部分安裝198
6.5.4室內(nèi)部分安裝200
6.5.5熱水器調(diào)試與檢驗202
6.6真空管陽臺壁掛式熱水器安裝202
6.6.1安裝準備203
6.6.2集熱器安裝203
6.6.3溫差循環(huán)管路連接205
6.6.4控制系統(tǒng)安裝及線路布置208
6.6.5循環(huán)介質(zhì)充注209
6.6.6系統(tǒng)調(diào)試與控制設置210
6.6.7管路保溫210
6.7平板太陽能熱水器安裝211
6.7.1系統(tǒng)簡介211
6.7.2系統(tǒng)安裝212
6.7.3系統(tǒng)使用與維護217
6.8平板陽臺壁掛式熱水器安裝219
6.8.1系統(tǒng)工作原理219
6.8.2系統(tǒng)安裝220
6.8.3系統(tǒng)使用與維護230
6.9平板分體式太陽能系統(tǒng)安裝230
6.9.1系統(tǒng)工作原理230
6.9.2系統(tǒng)安裝231
第7章太陽能系統(tǒng)的工程調(diào)試和驗收241
7.1系統(tǒng)調(diào)試242
7.2系統(tǒng)驗收242
7.2.1太陽能集熱器質(zhì)量驗收243
7.2.2太陽能集熱器安裝驗收244
7.2.3管道穿屋面質(zhì)量驗收246
7.2.4管道安裝驗收246
7.2.5水箱制作、安裝驗收248
7.2.6輔助設備安裝驗收249
7.2.7控制系統(tǒng)驗收253
第8章特殊類型的系統(tǒng)方案設計與分析256
8.1游泳池太陽能加熱系統(tǒng)方案256
8.1.1基本情況256
8.1.2游泳池水溫的確定256
8.1.3游泳池的補充水量選定257
8.1.4耗熱量計算257
8.1.5杭州太陽輻照量258
8.1.6游泳池加熱系統(tǒng)259
8.1.7系統(tǒng)集熱面積確定259
8.1.8集熱器的擺放及安裝261
8.1.9經(jīng)濟效益分析261
8.1.10太陽能系統(tǒng)的運行262
8.1.11泳池系統(tǒng)的運行262
8.2石油儲罐太陽能加熱系統(tǒng)263
8.2.1系統(tǒng)說明264
8.2.2系統(tǒng)設計計算265
8.2.3系統(tǒng)原理267
8.2.4光伏發(fā)電部分267
8.3高層建筑集體供水太陽能系統(tǒng)268
8.3.1減壓水箱給水方式268
8.3.2全自動運行的熱水系統(tǒng)269
8.3.3分區(qū)給水壓力值269
8.4高層建筑單戶供水太陽能系統(tǒng)270
8.4.1小區(qū)建筑物情況270
8.4.2用戶對系統(tǒng)構(gòu)成和性能的要求271
8.4.3系統(tǒng)方案271
8.4.4附件選擇272
8.5太陽能地板輻射采暖275
8.5.1太陽能地板輻射采暖的工作原理276
8.5.2太陽能地板輻射采暖的設計計算276
8.6太陽能轉(zhuǎn)輪除濕式空調(diào)278
8.6.1空調(diào)概況和系統(tǒng)圖278
8.6.2系統(tǒng)組成279
8.6.3應用實例279
8.6.4效果281
8.7太陽能在砂療中的應用研究281
8.8太陽能溫室加熱的應用分析283
8.8.1溫室加熱方式283
8.8.2溫室加熱的熱量計算285
8.8.3溫室太陽能加熱系統(tǒng)的原理說明285
8.8.4溫室加熱太陽能集熱面積選擇285
第9章平板太陽能與空氣源熱泵結(jié)合286
9.1定時供水特點與系統(tǒng)運行模式286
9.1.1定時定量供水中央熱水系統(tǒng)特點及節(jié)能控制286
9.1.2定時供應熱水特點286
9.1.3保證定時供水可靠性及節(jié)能控制措施286
9.1.4系統(tǒng)設計模式287
9.2分時段供水特點與系統(tǒng)運行模式290
9.2.1分時段供水中央熱水系統(tǒng)特點及節(jié)能控制290
9.2.2分時段供應熱水特點290
9.2.3保證分時段供水可靠性及節(jié)能控制措施290
9.2.4系統(tǒng)設計模式291
9.3全天候供水特點與系統(tǒng)運行模式293
9.3.1全天候24h熱水系統(tǒng)特點及節(jié)能控制293
9.3.224h全天候供應熱水特點294
9.3.3保證24h供水可靠性及節(jié)能控制措施294
9.3.4系統(tǒng)設計模式295
9.4空氣源熱泵供水特點與系統(tǒng)運行模式299
9.4.1空氣源熱泵定時熱水供水系統(tǒng)299
9.4.2空氣源熱泵多時段熱水供水系統(tǒng)299
9.4.3空氣源熱泵24h熱水供水系統(tǒng)299
第10章太陽能熱水器與建筑一體化301
10.1太陽能與建筑一體化概念及問題301
10.1.1太陽能與建筑一體化的概念301
10.1.2太陽能熱水器與建筑一體化現(xiàn)狀及存在的問題301
10.2太陽能與建筑一體化的安裝要求302
10.2.1一般要求302
10.2.2太陽能集熱器安裝303
10.3太陽能建筑一體化的結(jié)合形式316
10.3.1屋頂型316
10.3.2墻面型317
10.3.3陽臺型317
10.3.4其他造型319
10.4平板集熱器與建筑結(jié)合安裝320
10.4.1平板集熱器與斜面屋頂建筑的結(jié)合安裝320
10.4.2平屋面集熱器安裝方法323
10.4.3平板集熱器立墻面安裝方法324
10.4.4平板集熱器管路安裝方法325
10.5真空管型太陽能與建筑結(jié)合325
10.5.1分體熱水系統(tǒng)326
10.5.2分體系統(tǒng)與建筑結(jié)合形式328
10.5.3整體式系統(tǒng)330
10.5.4太陽能在彩鋼瓦屋面上的應用337
10.5.5特殊造型的太陽能熱水系統(tǒng)339
附錄340
附錄一太陽能利用的一些基本概念340
附錄二施工過程資料表單343
附錄三全國主要城市的月日均總輻照量和年日均總輻照量（當?shù)鼐暥葍A斜面）356
附錄四部分季節(jié)蓄熱系統(tǒng)代表城市太陽能集熱器總面積補償比RS（%）360
參考文獻370