群公升太陽能產品
知識培訓
手冊主辦：太陽能事業部營銷中心
主編：市場部
第一篇太陽能熱水器的原理及構成
設計原理
太陽光集熱元件水管道幫浦介質
太陽能熱水器是利用真空管集熱器集熱或平板集熱器吸收太陽能熱量，最大限度的實現光熱轉換，經自動微迴圈或強制迴圈把熱量傳送到保溫水箱裡，使保溫水箱裡的水溫公升高，通過專用水管至使用者的系統
太陽能取之不盡，用之不竭。既無汙染，又不需要運輸，是理想和潔淨的可再生能源，也是人類可利用能量的最大源泉之一。但太陽能又是一種低能流密度的能源。
太陽輻射能在到達人類居住的地面上時，還受到晝夜和氣候變化的影響。所以，要有效地利用太陽能，必須依據地球和太陽的運轉規律、地球大氣層的氣象變化規律和太陽輻射的基礎知識進行有效的設計、安裝、使用和維護。
太陽能熱水器的構成
太陽能熱水器一般分為承壓型和非承型熱水器，非壓承型熱水器一般設計成緊湊型，主要由水箱、支架、真空管三大部份組成，承壓型熱水器一般設計成分體狀態，也稱為分體承壓型熱水器。
非承壓型熱水器
分體承壓型太陽能熱水器
一、 水箱
水箱部分由外桶、內桶、保溫層、矽膠圈等組成。外桶採用不鏽鋼板、彩鋼板或鍍鋁鋅板製作而成，而內膽是用sus304b食品級不鏽鋼製作，用高頻焊機滾壓縫焊，增加內膽強度，不易腐蝕滲漏，無有害物質析出，水質可靠。
1、水箱的製作工序
2、保溫層
太陽能熱水器的保溫層主要是採用聚氨酯發泡而成，厚55mm----70mm，這也是太陽能熱水器關鍵的一部分，它關係到對水箱水的保溫效能是否達到最理想的效果。
聚氨酯泡沫塑料（rpuf）：是一種新型高分子微孔材料，由聚異氰酸酯和聚合多元醇在多種助劑的作用下反應而成的。其特點是：
第一：導熱係數低，絕熱效能最佳。rpuf是現有各種絕熱材料中的佼佼者，是世界公認的最佳節能材料，其特別優異的絕熱保溫效能是由其微孔中充滿了導熱係數極低的發泡劑氣體決定的。
其閉孔率達到98%，有效防止熱量擴散，提高並保障了長期保溫效果。
第二：泡沫的自身粘接性強。rpuf發泡時的自身粘接性是其它任何絕熱材料所不具備的極為優異的效能，使其在金屬板上直接發泡成型，不用另加粘接劑就可以形成一體，粘接成牢固的絕熱層。
第三：物理發泡劑通常是低沸點的惰性化合物，與其相關材料不起化學反應。這類低沸點化合物吸收了異氰酸酯和多元醇反應放出的熱量，使之氣化從而達到發泡的目的。
生產太陽能熱水器有它的特殊性，由於不用夾具，為了保證產品外觀不變形，除了保證發泡料的質量以外還須注意以下幾點：
第一、提高發泡料的自由發泡泡沫容量，增加澆注次數，使其放熱量相對分散，有利於泡沫容量的均勻分布。
第二、聚氨酯發泡適合在21℃——22℃的溫度下進行，溫度應保持相對穩定，不能忽高忽低，尤其是冬天，否則發泡速度難以掌握。因為發泡速度受溫度的直接影響。
第三、保證材料混合均勻。混合越均勻，泡孔越細而密，各種效能也越好。
由於發泡時的溫度較高，若發泡完畢後馬上將其放置在溫度較低的環境中會引起內桶或外桶吸桶、變形等狀況。因此發泡結束後應在20℃——60℃ 的保溫房內保溫24小時，使整個發泡過程達到最佳。
3、矽膠圈
矽膠圈無毒無味，主要是起到防塵、防漏的作用，保持水質清潔。且密封性好、壽命長、耐高溫。
矽膠圈具有優異的耐熱性、低溫彈性和特別優異的耐氧化和臭氧的效能，耐酸鹼性佳，使用溫度範圍廣，為-60℃~225℃，耐水性能好，因而能保持較長的使用壽命。
大家比較熟悉的高壓鍋膠圈就是矽膠圈
二、支架
支架的原材料一般採用熱軋板、冷軋板或鍍鋅板，由於太陽能安裝在室外，長期的風吹雨淋會引起生鏽、腐蝕，因此要經過一系列的防腐、防鏽處理。各連線部位均採用高強度連線件不鏽鋼螺絲鏈結，牢固可靠。
製造工序
注：支架的上託、下管託、下角結等幾個部位的製造工序是先沖孔後折彎。
三、真空管
真空管集熱的原理
真空管是通過採用了高真空技術和磁控濺射多層（漸變）鋁-氮/鋁選擇性吸收塗層，吸收太陽光能轉化為熱能加熱管中水利用冷水比熱重的特點，冷水密度大向下流，熱水密度小向上公升的自然迴圈原理，使熱水貯於保溫箱中。
真空管結構
玻璃真空太陽集熱管是真空管太陽集熱器的核心元件，採用真空夾層，消除了氣體的對流與傳導熱損，並應用選擇性吸收塗層，使真空集熱管的輻射熱損降到最低。由兩根同軸圓玻璃管組成，內、罩玻璃管間抽成高真空，太陽選擇性吸收塗層（表面、膜系）沉積在內管的外表面構成吸熱體，將太陽光能轉換為熱能，加熱內玻璃管內的傳熱流體。全玻璃真空集熱管採用單端開口的設計，通過一端內、罩管環形熔封起來，其內管另一端是密閉半球形圓頭，帶有吸氣劑的彈簧卡子，將吸熱體玻璃管回頭支承在罩玻璃管的排氣內端部。
當吸熱體吸收太陽輻射而溫度公升高時，吸熱體玻璃管圓頭形成熱膨脹的自由端，緩衝了工作時引起真空集熱管開口端部的熱應力。吸氣劑蒸散後吸收真空集熱管在存放及工作過程中所釋放的微量氣體。保持內、罩玻璃管間真空度。
全玻璃真空太陽集熱管的產品質量與選用的玻璃材料、真空效能和選擇性吸收膜有重要關係。
① 玻璃
硼矽玻璃3.3 是生產製造全玻璃真空集熱管的首選材料。它具有很好的透光性能，玻璃中的氧化鐵含量為0.
5％以下；熱穩定性好、熱膨脹係數低、為3.3×10－6∕℃；耐熱衝擊性好、耐熱溫差大於200℃；有較高的機械強度、符合國家標準「全玻璃真空太陽集熱管」gb／t17049－1997的要求；有較好的抗化學侵蝕性並適合於加工。
② 真空度
確保真空集熱管的真空度是提高產品質量，保證產品使用年限的重要指標。根據國家標準規定，集熱管的真空度應小於或等於5×10－2pa。要使集熱管內長期保持較高的真空度，還必須在排氣臺排氣時，對玻璃真空集熱管進行較高溫度與較長時間的保溫烘烤，以消除管內水汽及其它氣體。
此外，在真空集熱管內還放置了鋇－鈦吸氣劑，它蒸散在抽真空封口一端的管殼內表面上，像鏡面一樣，能在執行時吸收集熱管內釋放出的微量氣體，以確保管內真空度的保持。一旦銀白色的鏡面消失，就說明該真空集熱管的真空度受到破壞，管子也就報廢了。
③ 選擇性吸收塗層
採用光譜選擇性吸收膜作為光熱轉換材料是真空集熱管的又一重要特點。對於真空集熱管的選擇性吸收膜需要考慮兩個特殊要求：一是真空效能；二是耐溫性能。
工作時要求不影響管內真空度，其它效能指標也不能下降。
真空集熱管選擇性吸收膜需使用專門裝置進行製備，真空集熱管選擇性吸收膜絕大多數採用
磁控濺射工藝，鋁－氮／鋁選擇性吸收膜，它的太陽輻射吸收率α大於0.93，紅外發射率ε約0.06。而國家標準要求吸收率α≥0.90，紅外發射率ε≤0.10。
真空管質量直觀判斷
1) 看膜層：全玻璃真空太陽集熱管膜層顏色是否均勻、同色，以純黑或藍黑為最佳，有色差為次。
2) 看吸氣鏡面：真空管內吸氣鏡面為光亮銀色，邊緣以漸變不齊邊為佳，齊邊次之；鏡面變色或消失表明漏氣不可用。
3) 整體判斷：內外層玻璃管間隙是否均勻；開口端圓滑、無脹口；尾端不過長；整體無明顯劃痕等為佳品。
普通管和三高管：
普通管採用單靶鍍膜漸變鋁—氮/鋁太陽選擇性吸收塗層真空管，三高管的三靶鍍膜管主要是利用多靶鍍膜技術（如三靶、雙靶）改變了真空集熱管吸收層、反射層、減反層的成分。而其主要目的是提高真空管的太陽吸收比，提高熱水器的熱效能。
真空管的結構尺寸
第二篇太陽能的安裝
一、安裝太陽能熱水器支架
取出支架全部材料，按圖示將各連線部分用螺絲連線堅固
二、安裝水箱
將水箱固定帶螺母擰開，將水箱固定帶螺栓裝入支架上托孔中，旋上螺母，不要擰緊。
三、安裝真空集熱管
安裝真空管時應先將真空管裝滿水，在管上頂端以下200mm處塗上肥皂水等潤滑劑便於安裝。然後把真空頂端插入保溫桶左、右各1孔內約150mm後，再用力慢慢地旋著拉回到尾座上，檢查兩端孔心，要平等同心即可，這時固定桶託底部螺母上緊以後，依次裝入對應的孔中。
電加熱器的安全效能符合gb4706.12的規定。室外線路必須採用輻照防老化電線。熱水器安裝位置不得高於本建築物避雷設施的保護半徑。
四、安裝管道及輔助配件
輔助配件一般有銅或鐵彎頭，三通，內、外絲等管件，單向閥，球閥，自動上水閥及水溫水位控制儀，輔助電加熱和鎂棒等，所有輔助配件均要根據使用者和安裝需要而安裝，選用品除外。此外只簡介部分輔助件的功能，供安裝人員及參考使用。
彎頭，三通，內、外絲直接，球閥是聯接到水箱處的管件之用，一般是進水，出水，排氣，溢流處不可缺少的配件。
1、球閥：安裝在進水管前端，熱水箱出水口處。（便於維修用）
2、單向閥：安裝在進水管道上。（阻止保溫水箱內的熱水回流到冷水管道內）
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