平板太陽能熱利用系統防過熱設計分析?

在太陽能熱利用系統的實際應用中,為滿足系統全年使用,系統的引數選擇一般是根據冬季的引數確定的,由於太陽能冬、夏季節的不平衡,導致夏季產熱量大於需求量,產生過剩的熱量,給太陽能熱利用系統帶來一些問題,尤其是太陽能採暖系統,過熱問題尤為突出。如何避免系統過熱,是太陽能熱利用系統設計中不可忽視的問題,也是困擾太陽能熱利用系統大範圍推廣的重要因素。

1.過熱對太陽能利用系統的危害

平板太陽能集熱器吸收太陽輻射能轉化為熱量,通過溫差迴圈傳至儲熱水箱,水箱內溫度不斷上升。在太陽能輻射量較好的夏季,當用水量持續偏小或不用水時,或者系統斷電時,儲水箱不再吸收熱量,導致系統內溫度過高,系統壓力增加。集熱系統在高溫狀態下執行,將會導致一系列的系統問題,如高溫將會造成傳熱介質的氣化損失、變質,太陽能集熱器上非金屬材料的老化和破壞,降低太陽能集熱器的使用壽命等,對整個系統的執行造成不利的影響。特別是太陽能分體承壓熱水系統,由於採用間接換熱強制迴圈的執行方式,傳熱介質容積較小,過熱問題更為突出。

2.太陽能熱利用系統的防過熱方案

《民用建築太陽能熱水系統應用技術規範》規定太陽能熱水系統應安全可靠,內建加熱系統必須帶有保證使用安全的裝置,並根據不同地區應採取防凍、防結霜、防過熱、防雷、抗雹、抗風、抗震等技術措施。其中太陽能熱水系統防過熱措施有:

(1)具有防過熱功能的太陽能承壓水箱

(2)設定儲熱水箱和熱平衡水箱

(3)用遮陰網蓋住一部分真空管

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