太阳能斜屋面施工工法.docx

分体式太阳能热水器瓦屋面施工工法
一、前言：
随着全球气温变暖和政府节能的强制性推行，人们的节能减排意识也随之提高，环保节能材料、节能减排的新工艺也随之应运而生。从近几年的发展情况看，太阳能热水系统的发展趋势是向着分离式、承压型的分体式太阳能热水系统发展，这主要是由它的特点决定的：1、易于与建筑结合，美观；2、承压运行；3、储水量大4功能齐全。通过集热部分与建筑有机地融为一体，实现太阳能热水系统与建筑一体化的有机结合，改善城市景观，美化视觉环境。相信分体式太阳能热水系统在追求洗浴舒适的中高端家庭中的普及会更加迅速，以更快的速度取得瞩目的成绩 分体式太阳能热水系统的发展将会迎来一个美好的春天。
二、技术创新与突破
分体式太阳能热水系统不仅仅是采用了分体式技术．集热技术、热水系统水箱储热技术、智能控制多重保护技术、回水循环技术是分体式太阳能热水系统的几大核心技术，每个部分的紧密融合才能够保证系统的稳定运行。
1、集热技术
虽然我国的太阳能热水器普及规模国际领先，但是普通的太阳能热水器仍然还存在冬天冻管、夏天炸管等问题，由于真空管内自来水长期闷晒．对水质有不良影响，并且在严寒状态下容易解冻或者炸管，冬天水温低。采用了双真空金属超导热管的分体式太阳能热水系统则不会出现上述的现象。超导热管的集热原理是：通过金属芯片吸收热量，管内不走水，利用传导介质气态导热，液态回流。具体的过程为：当接收太阳光照射时，管内的金属集热芯片开始吸收太阳热量，真空紫铜管内的液态导热介质升温后变成汽态．输出能量，传输至金属热管的冷凝端处，冷凝端插在水箱内，把热量通过导热套传递给水。冷凝端传递出热量后与热管内存在温差，汽态导热介质变成液态回流，完成导热全过程，整个导热过程管内不进水、不走水 该管冷凝端最高承受温度达300度严寒-50度也不会出现冻管的现象 单支集热管破损不会影响整个系统的正常运行。确保了高温上水不炸管、严冬气候不冻管、热管内壁无结垢、水质洁净无污染。
2、热水系统水箱是储热的关键部
热水系统水箱表面上看起来是水箱容量的变化背后更体现出的是内胆制造技术的提升与突破。由于大容量搪瓷内胆科技含量高、投资规模大、工艺复杂。只有经过多年的研制试验才能够生产出质量过硬的搪瓷内胆。搪瓷内胆水箱以其突出的抗冲击性、抗腐蚀性、抗热变性等性能实现了热水器内胆的历史突破。搪瓷内胆需要采用整体特殊拉伸与无缝焊接工艺 这样才能保证内胆不易漏水与吸瘪。国内具有搪瓷内胆技术的企业大多只具备10L-80L的内胆制造技术100L一500L的内胆成形工艺多难以突破。搪瓷内胆主要由瓷层及专用搪瓷钢板两种原材料组成。搪瓷钢板的选择非常挑剔，其膨胀系数与搪瓷的膨胀系数必须相吻合，如果两者系数相差太大 在冷热交替过程中搪瓷的表面就会出现裂纹 产生脱瓷。只有经过多年的反复研制 才能够真正找到钢板、瓷釉、搪瓷温度与搪瓷时间的最佳配比参数。
3、智能控制多重保护技术的融合
即使有了成熟的集热技术和搪瓷技术还不够，还要将超压保护、超温保护、漏电保护、干烧保护、倒流保护、防锈保护等有效融合，充分保证水箱容量和性
能的同步提升 这样才能更好的保证整个太阳能系统的安全运行 才能使客户
用上安全舒适的热水。
三、工法特点
该工艺不但是使用了节能环保的新材料，还在于施工过程中降低了工人的劳动强度，提高了劳动工效，实现了无毒害施工，大大的改善劳动条件和居住环境，延长了工程的使用寿命，实现了绿色环保的宜居理念。该工艺还有以下几点特点：
1、干法施工，方便快捷，缩短工期，节约成本；
2、屋面整体稳定性好，抗风压性能强。表面平整度高，观感效果好；
四、适用范围
广泛适用于高中档小区、别墅节能的斜屋面工程。
五、工艺原理
1、平板分体式太阳能热水器主要由下面几个部分组成：
1）平板集热器
2）承压储热水箱
3）泵站（包括太阳能循环泵、温差控制仪表、膨胀罐等）
4）辅助电加热
热水回水泵

平板分体式太阳能热水器工作原理图
2、太阳能系统工作原理
桑普平板分体式太阳能热水系统采用双回路强制循环换热的方式，即太阳能集热器和储热水箱内的换热器及循环泵构成循环回路，在专用温差控制仪表的控制下，利用循环回路中的液媒，在循环泵的运转下，不断把集热器吸收积累的热量通过换热装置，与水箱内的水进行热交换，从而逐步提高水箱中的水温。为保证用户使用过程的安全，泵站内置专用控制仪表具有水箱高温保护功能：当集热器温度接近水箱内的水温时，或水箱达到设定的最高保护温度时水泵停转，以免水温过高，伤及用户。为保证热水热水器循环回路运行安全可靠，在回路中安装吸收式膨胀罐，在非正常使用情况下，吸收和补充由于循环回路中的液媒温度升高或降低而引起的液媒体积膨胀或缩小，管道容积内超出或减少的部分液媒体积的变化，从而保证热水器循环管路安全。
3、辅助加热
1）定时加热2）手动加热3）开机自检4）温度指示5）恒温加热6）漏电保护

六、工艺流程及操作要点
1、工艺流程
太阳能集热系统基础制作→节点防水→安装集热器→安装储水箱→安装辅助设备→安装管道水压试验和冲洗→管道保温→安装控制装置→试运行→运行→验收→成品保护。
2、操作要点
2.1太阳能集热系统基础制作
太阳能热水系统基座包括集热器基座、水箱基座、水泵基座和其它辅助设备基座，集热器和水箱基座应与建筑主体结构连接牢固。基座可以是现浇混凝土结构形式、钢结构形式、预制件形式、砖混结构形式等。
2.2安装集热器
集热器安装在屋面瓦上，需带屋面瓦施工完成后进行安装。安装时要带包装吊运到楼顶安装位置，安装前拆除包装。安装时检查集热器水口、外壳、玻璃密封等有无破损，安装孔位置是否正确。然后 将集热器安装在已制作好的集热器支架上并可靠固定(可以使用集热器自带螺栓与支架连接，也可以使用集热器背面连接片闲置孔与支架连接)。根据实地情况在集热器的上端选择一个出水口（以出水管路最短为原则，对应于水箱的循环入口），出水口的对角为冷水进口（对应于水箱的循环出口）。出水口最高处必须加装排气用的阀门；将最边上两个水口用丝堵或者球阀封死。承压系统中排气阀不能直接安装在管路系统中，排气阀和管路之间要加装截止阀，调试完毕运行正常后必须把球阀关闭。每排在系统的最高点安装一套排气装置。集热器管路最低处要加装阀门，以备排空集热器及管路中的液体。
2.3安装储水箱
贮水箱的安装必须在储水箱基座质量验收合格后进行。贮水箱四周应留有检修空间。悬挂式储水箱挂架装置，其负荷能力应能至少承受储水箱加满水总重量的2倍
2.4安装辅助设备
辅助设备安装包括水泵安装、电磁阀安装、安全阀的安装、充液阀安装、压力表的安装及其它设备安装。辅助设备的安装必须在设备基座和设备开箱质量验收合格后进行。 各种设备的安装要有利于观察和维修。不发生裂纹和变形。储水箱安装在室内的要考虑地面防水和排水设施。
2.5水泵的安装
水泵周围应留有检修空间，并应做好接地保护。安装在室外的水泵、电磁阀等，应采取妥当的防雨保护措施；严寒地区和寒冷地区必须采取防冻措施。水泵吸入端应安装在膨胀罐上，且要竖直安装（特殊情况按设计要求）。泵的出口要装单向阀，避免集热器里的水或介质倒流。管道与泵连接后，不应在其上进行焊接和气割；当需焊接和气割时，应拆下水泵或采取必要的措施，并应防止焊渣进入泵内。
2.6安全阀的安装
新装安全阀应附有产品合格证，安装前要进行复校，加以铅封并出具安全阀校验单。安全阀应垂直安装，并装设在容器或管道气阀界面位置上。 安全阀的出口应无阻力，避免背压现象，要装设排泄管，其内径应大于安全阀的出口通径，安全阀排泄口应注意防冻，排泄管不准装设任何阀门。承压设备与安全阀之间不得装有任何阀门，正常运行时，截止阀必须全开并加铅封。 安全阀与压力容器、管道之间的连接短管的截面积，不得小于安全阀的流通截面。安全阀装设位置应便于它的日常检查、维护和检修，并应考虑能听到安全阀开启时的响声。安装在室外露天的安全阀，要有防止冬季阀内水分冻结的可靠措施。 安全阀出口应装设排泄管，排泄管应直通安全地点，并有足够的截面积，保证导流、排汽畅通。两个以上的安全阀若共用一根排放管时，排放管的截面积应不小于所有安全阀出口截面积的总和。排气阀应安装在太阳能集热循环系统或供水系统的高处。安装单向阀要注意种类、安装位置、安装方向（竖管道用、横管道用要分清，安装朝向、角度要正确）；
2.7安装管道水压试验和冲洗
热水系统的管道材料应采用适应热水要求的复合管、金属管、塑料管等；太阳能热水系统所有管道和设备均应做好保温处理。管道保温必须在管道安装和打压试验质量验收合格后进行；集热器和集热器之间连接波纹管必须在系统上水试漏后进行；水箱保温必须在水箱试漏后进行。热水供应管道应尽量利用自然弯补偿冷热伸缩，直线段过长则应放置补偿器，补偿器形式、规格、位置应符合设计要求，并按有关规定进行预拉伸。
2.8安装控制装置
温度传感器连接：在电源板的温度传感器接口处找到相应的温度传感器接口。在距离端子150mm处截断，并将截断处剥线。（可根据集热器与太阳能站实际安装距离另接一段引线，引线规格要求为：2×AWG24（2×0.2mm2），耐温80℃以上。）接线处用绝缘胶带粘牢。将传感器探头放置在集热器出水口端盲管内并插到底部确保与被测点可靠接触，传感器线沿管路包扎，引线断点避免暴露在室外环境中，防止雨水侵蚀氧化。将储水箱的电源连线和传感器连接到太阳能站电源板的正确位置。
2.9调试运行
系统安装完成投入使用前，必须进行系统调试。具备使用条件时，系统调试应在竣工验收阶段进行；不具备使用条件时，经建设单位同意，可延期进行。调试时，所需的水、电应满足设计要求。
系统调试包括设备单机调试和系统联动调试。设备单机调试合格后进行系统联动调试。设备单机调试应包括水泵、阀门、电磁阀、电气及自动控制设备、监控显示设备、辅助加热设备等。系统联动调试应按照实际运行工况进行。
系统安装完毕后应进行冲洗工作，冲洗包括管道冲洗和水箱冲洗，应保证冲洗的管道和水箱没有任何杂质和污染物，水质干净，无色无味。
水泵安装方向应正确。通电调试前，应保证水泵的进口端已经注满水；水泵运转时，检查水泵转动方向是否正确。在设计负荷下连续运转不小于2h，无异常震动和声响，各密封处不 得泄露，紧固连接部位不应松动。电机的电流和功率不超过额定值，温度在正常范围内。
七、使用材料
PP-R塑料管；聚氯乙烯生料带；预埋铁件（δ6钢板制作）；膨胀螺栓；角铁支（全防腐）；铜制管件（或不锈钢管）；聚氯乙烯保温管（或橡胶保温管）。曼宁家骆驼节点防水卷材
八、质量要求
1、使用本工法操作的人员必须事前经过严格的技术培训，并经考核合格后方可上岗操作。操作人员要熟知本系统的工作原理，配件数量、名称、用途和使用部位，并有熟练的操作技能。
2、材料质量要求及标准
2.1设计选材时综合考虑材料之间物理，化学和力学性能的相容性和匹配性。应优先选用具有经成熟使用的材料，使用新材料前必须对其性能进行全面严格检查鉴定。需要做复试的材料，使用前要按要求做复试。
2.2支架材料应具有良好的机械强度和耐侯性的国标角钢、槽钢等型材进行制作。
2.3集热管道要用金属管道，有条件的推荐使用铜管或不锈钢管；用水管道可用PPR管或其它热水塑料管，有条件的可用铜管或不锈钢管。
2.4管道保温材料应优先选用合格的聚乙烯保温管、橡塑保温管。安装时沿保温管长度和直径方向的接缝均应进行粘接处理。绝热层厚度允许偏差：当绝热层厚度≥50mm时为+10%，当绝热层厚度<50mm时为+5%。
2.5金属防护层整体应有防（雨）水功能，对水易渗进绝热层的部位，应用玻璃胶严缝。
2.6材料采购应优先选用性价比高的材料。
3、阀门的安装要求
自动排气阀应垂直安装，排气口应竖直向上，不得倾斜或水平安装。
4、管道的安装及标准
4.1管道坡度应符合设计规定，排空系统不得有反坡存在；冷、热水管同时安装时应符合下列规定：上下平行安装时热水管应在冷水管上方；垂直平行安装时热水管应在冷水管的左侧。
4.2水平管道沿水流方向应有2‰～5‰的坡度。
4.3固定支架与管道接触应紧密，固定应牢靠。
4.4太阳能热水系统总进水管道必须加装过滤及止回装置。
4.5承压管道应做水压试验，试验压力应满足相应规范及设计要求
4.6系统保温施工应按国家标准GB50185《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》的规定执行。
5、压力表的安装
压力表必须设置存水弯管。存水弯管采用钢管弯制时，内径不应小于10mm；采用铜管弯制时，内径不应小于6mm。压力表必须安装在便于观察和吹洗的位置，并防止受高温、冰冻和振动的影响，同时要有足够的照明。太阳能热水系统的管道安装应满足现行国家标准GB 50242《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》的规定。
6、电气安装
电气装置接线必须正确。断流容量、过压、欠压、过流保护等整定值应符合规定值。
7、其他
温度、温差、水位、时钟等监控显示仪表设备应动作灵敏、显示准确。各种阀门应启闭灵活，关闭严密。
8、所有的金属支架、螺栓表面及裸露的金属部分必须进行防腐；防腐施工应符合现行国家标准《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》 GB 50212 和《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》 GB 50224 的要求。
九、劳动力组织（安全要求）
1、安全生产
1.1工人上岗前必须经过安全培训。根据工程的难易程度和工程特点编制施工方案进行技术交底；
1.2 操作人员上岗时必须穿防滑鞋；
1.3 屋面作业施工前，做好高空作业的安全防护，斜屋面檐口凌空处必须有防护栏杆，在斜屋面作业人员应在防滑梯上进行作业；坡度较大的屋面操作时要佩戴安全带；
1.4斜屋面上堆放材料、工具等物品时应有防滚落措施，小型工具、配件、零星材料应放在工具箱或工具袋内，以防滚落伤人；
1.5操作人员应随时将废旧材料放入废料袋中，严禁高空抛扔物品；
1.6使用电器设备及手锤时防止触电和伤手；
1.7高血压、心脏病及不适应高空作业的人员不得从事本项工作；
1.8做好安全文明施工，安装完成后，要及时做好现场文明清理工作，做到工完场地清；
1.9向屋面吊装物品要有明确的指挥信号，吊具要安全可靠，符合性能要求；吊装时索具要牢固，捆绑要牢固，起吊后，吊具下严禁站人；
1.10 遇有五级以上的大风天气要停止屋面作业。
十、经济效益分析
1、成本分析：
一般    100 L每台（含安装费）7500/台；
        150 L每台（含安装费）9000/台。
2、技术经济效益：
2.1节能省电，1全年每户可节电2200度左右，即可省钱1200元左右；使用四年即可收回投资；计算方式如下：365天×200L/天×35℃/1163×0.55元/KW×80%=1200元
2.2采用国标角钢电镀锌支架，强度大，安装简单，美观性好，与建筑完美结合，即不遮挡入室阳光，又成为一个建筑饰件。比原来一体式太阳能支架更加简约可靠、节约钢材。
3、社会效益：
经济环保，高效利用太阳能，保护生态环境，充分节约能源，社会综合效益明显，有利社会节能减排。