太阳能集热工程的常用计算方法

1.真空管数量的计算

真空管集热器(ø47)10根可作为1平方米的集热面积，在一般光照下每天可产生45℃--65℃的热水90千克。如果每天要用热水X吨，太阳能集热器真空管的根数为Y，那么Y=(1000X÷90)×10。例如需要8吨热水，那么Y=(1000×8÷90)×10=888(根) 

2.辅助电加热功率的计算

①当阴雨天无光照时，需要热水，可通过电辅助加热的办法，其功率大小的运算如下： 

一般情况下按每吨水5千瓦计算。例如8吨水需8×5=40千瓦。尽量采用三相电供电.大于10KW的电加热器若采用单相电,极易使供电线路偏相而跳闸断电. 

②电加热导线的直径的计算方法( 铜线)： 

一般每平方3安培。例如42千瓦(三相电)需要16平方的导线。公式：S(平方数)=P(功率)÷3(三相电)÷220(相电压)÷3(每安培平方数)。铝线及导线过长应适当增加直径。 

③防漏电的措施： 

a、电加热的水箱必须可靠接地，即使潮湿的地面，地线角铁必须打入2米以下。干燥的地面得4米以下，接触潮湿土壤为准。有的人想用避雷线代替地线，这是绝对不允许的，其做法是，导致引雷，且不能防漏电。但可以用大楼的主地线代替(可以从大楼的配电柜中找)。b、全自动控制柜里面应安装国家3C认证的名牌漏电断路器。c、另外，采用加长纯塑料热水出水管道(8米以上PPR或PEX等管)，也是提高安全系数的办法。 

3.循环泵、电磁阀的选购方法 

①循环泵应在估算每天循环次数和水箱总量的基础上计算出流量，根据流量计算和扬程去选循环泵。一般功率200E—3000W之间。或询问循环泵供应商，大于1KW应采用三相供电。②电磁阀：一般应采用220V交流电压，20W-60W瓦的功率，这样可防止电压波动带来的危害，直径可取ø20—32mm。电磁阀一般无漏电之虑。 

4.工程造价的计算方法： 

a.按真空管的面积计算：一般每平方米1600—1900元左右。 

b.按每日产热水(45℃以上)每吨按1.5—2.8万元左右。 

管道防冻的方法： 

1.定温控制伴热带的供电，当管道温度低于某值时(例如4℃，不要低于0℃再动作，这样费电)，给紧贴管道外壁的伴热带通电加温;当管道的温度到达另一值时(例如12℃，可根据实际调整)，伴热带断电。伴热带功率的计算方法：宽8mm-20MM，每米15瓦—30瓦，10米可达200瓦，采用0.5平方的电线即可，如果宽度大于8mm，每米的功率大于20瓦。伴热带越长功率越大。 

2.定温控制循环泵，使管道的水和水箱的水进行热交换，提高管道温度，防止结冰。如果全自动控制柜设计合理，集热器与水箱进行热交换的循环泵可以同时担任防冻循环泵。 

水路设计注意以下规律： 

1.同一容器，热水向上移动，冷水向下移动-自然循环；2.同一管道水总要保持同一个水平面-水往低处流；3.同一管道中气体总要到最高处，注意使水中气体有泄放孔-气向高处跑；4.自来水的压力一般大于热水的压力(水箱水的压力计算方法：水深10米可作为一个大气压计算。而自来水的压力一般可达4个大气压)-不易混水；5.存在虹吸现象-绕过障碍物；6.同一管道中，直径大的流速慢，直径小的流速快-流量相同。 

恒温出水的办法： 

采用高精度定温控制仪表，精度应达到千分之一(铂金传感器)，避免造成烫伤，常见仪表温度值误差达±2度(热敏电阻传感器)，可达4度误差，假设设定42℃，误差是4度，放水温度值是46℃，很容易造成烫伤。设定上限水温，高于某水温值时加入自来水使水温下降，达另一值时停止加水。 

总之，只有采用科学的态度设计安装太阳能热水工程，会达到成功的目的。但核心是要寻找可靠的全自动PLC控制柜，重点是水箱水位传感器具有防水垢功能，而正确安装全自动PLC控制柜，必须在认真读懂使用说明书的条件下，去施工，防止出错。