北方地区太阳能系统的防冻问题

在北方地区,部队营房建筑安装利用太阳能解决洗浴热水的工程项目也不少,但因冬季气温低,设在屋顶的太阳集热器和管道系统需要在入冬之前放空存水,否则存在冻裂的危险。

冬季的洗浴热水还需要用别的方式解决。此外,在来年春天启用太阳能系统之前,还需对整个系统进行试水和维修,因经过一个严冬的的气温变化,空置一冬的太阳能管道系统难免有许多地方出现渗漏现象。

   为解决屋面太阳能管道系统冬季的防冻问题,在设计和使用方面都想了许多措施。对于真空玻璃管太阳集热器系统,目前了解主要有三类措施:一是加保温层;二是采用电伴热带;三是在冬季把系统排空。在我国某高寒地区太阳热水工程中,昼夜温差大,系统采用了保温层加电热自动保温的措施,可使系统在-30℃的环境中不冻坏。其具体做法是:在管道表面缠绕电伴热带,其加热功率为4.5~5W/m,电伴热带外再敷设6cm厚保温层,当管中水温低于5℃时自动通电加热,高于5℃自动断电。但是,即使上述系统也并不能绝对保证系统的安全,比如正在严冬季节遇到临时停电、或电伴热设施故障等情况,系统仍有可能冻坏。同时,冬季系统按最不利温度计算,会使费用增加很多,影响系统经济性。由于闷晒式和平板式热水器自身防冻性能很差,根本无法在寒冷环境中使用,因此对其管道系统进行防冻是没有意义的。综上所述,就目前的技术条件,在多数情况下,在北方严寒地区,太阳系统还只是在春、夏、秋三季使用较为合适。怎样更好地解决北方地区太阳能系统冬季的防冻和正常使用问题,仍是建筑设计人员与太阳能应用厂家的一个有待继续研究和探讨的课题。


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