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太阳能热水系统工程常见故障及排除---系列连载之二

作者: 心日源 编辑: 心日源 来源: 发布日期: 2022.10.20 点赞:1
信息摘要:
随着太阳能热水系统的广泛应用,实际运行中的各种问题也层出不穷,总结出太阳能热水系统在设计和施工中经常发生、有代表性的各种问题,具体分析出现问…

此次文章为太阳能热水案例的第二期,主要给大家展示一个因集热管道安装不当,集热水箱水温不热的案例。


案例简要描述:


 某地开发公司受当地政府委托,对回迁房住宅小区 8栋楼进行加装大阳能热水系统改造施工。住宅小区8 栋楼高度均为 17层,每
栋楼分为东、西两个单元,每单元共 52 户,每户均有南朝向的生活阳台。8栋楼的大阳能热水系统改造设计由开发公司下属设计所负
责。设计师根据每户人数及规范要求的每人每天热水用量计算出每户全部热水量,再根据每户阳台的位置和尺寸设计每户热水系统方
案,最终确定采用 U形管集热器阳台壁挂式太阳能热水系统形式。根据每户热水用量计算得出每户需要3m²的U形管集热器,安装在
每户阳台南立面外墙上。各户热水系统的换热水箱采用承压式水箱,容积为 110L,安装在每户南阳台内侧墙上。水箱内置 1.5kW 电加热
器。集热器管道工质为防冻液。



设计师根据每栋楼的建筑外墙形式.在每单元的东户和西户分别采用了横置式 U 形管集热器和立式夹套换热搪瓷承压水箱,中间
户型则采用立式U 形管集热器和卧式夾套换热搪瓷承压水箱。



设计图完成后,开发公司开始进行各楼的施工改造计划工作,开发公司确定的施工单位在与甲方签订了施工承包合同以后陆续进
场施工。因为中标的工程是政绩工程,施工单位比较重视,特地从别的工地调来了几支劳务队伍对8 栋楼同时开工,工程进度很快,
4个多月以后,施工单位按合同范围和合同要求完成了项目所有施工,经监理验收满足要求。施工单位向开发公司提交了系统清单,
并提出了工程验收申请,开发公司与设计单位一道检查了监理验收记录和施工单位提交的系统清单,对施工完成的 太阳能热水系统
行了例行检查,并要求施工单位向 太阳能热水系统加注防冻液,几方在观察太阳能热水系统换热水箱温度达到设计要求,确认没有问
题以后,进行了交工验收,办理了竣工交用手续。



刚交用后的一段时间,太阳能热水系统运行并未发现什么问题大约过了半年以后,用于固定太阳能夹套换热承压式水箱的挂件装 
置慢慢出现变形,导致挂在部分用户阳台内侧墙的换热水箱出现下滑,使用这部分太阳能热水系统的用户纷纷进行投诉。 

8_副本



案 例 分 析 :


开发公司约谈了施工单位,施工单位及时安排技术人员来到现场进行处理,经检查.确定为固定换热承压式水箱的挂件装置设
计结构不合理,设计刚度不够,时间一长,出现严重变形,导致水箱下滑。施工单位马上组织施工人员为每一个用户逐一更换了
水箱固定挂件装置,又重新补加了防冻液,由于补救及时,更换迅速,问题很快解决了,没有给用户使用造成太大影响,用户比较
满意。



但好景不长,更换了水箱挂件装置的太阳能热水系统重新运行没几天,用户反应太阳能热水系统产出的热水突然不热了,换热承
压式水箱内的水温也不如原来改造前的水温高了,有些用户家的水箱水温甚至只有 24°C,根本没法洗澡,热水系统远远达不到用户的
使用要求。用户们再一次向开发公司投诉,认为开发公司对上次出现的问题没有认真处理,施工质量太差等。开发公司再次通知了施
工单位,施工单位感到问题有些严重,遂向集团公司反映,请求集团公司派一位有经验的技术人员来现场尽快解决。



集团公司非常重视,不想因为一个回迁房改造项目的问题影响集团的声誉,给集团将来的业务造成不利影响,即刻派了一位有经
验的技术专家赶到现场。技术专家对现场逐一进行了排查,因为当时正值春末夏初,天气情况较好,首先排除了阳光日照不足因素的影响。进一步检查,发现现场存在以下几个问题:


(1)个别用户家中换热承压水箱集热循环管道中的下循环管道温度明显高手上循环管道温度。


(2)打开换热承压水箱的补液口,大量防冻液及气体会一下喷出来,并不断从补液观察口里流出。


(3)部分用户的换热承压式水箱里灌装的防冻液明显不足,水箱缺液。


(4)安装在每户南阳台外墙的 U 形管集热器上下循环管道较热,而水箱侧的上、下循环管道却不热或只有上循环管道热。


(5)部分U形管集热器没有按照规范要求顺坡方向安装,造成这部分U形管集热器的尾部标高反而高于顶部标高。


(6)部分用户家中换热承压式水箱到U形管集热器之间的循环管道过长(单趟管路超过 5m),造成部分集热循环管道安装时出现反
坡(集热器端进出口高于水箱端循环管道进出口)和急弯(管道接口处转弯过陡,导致管径变细)。


针对以上出现的问题,有经验的技术专家通过对这些用户一段时间以来使用情况的实地调查,并向施工单位详细询问了现场安装
情况后,有了初步判断:


(1)施工人员在为用户更换水箱挂件和重新拆装水箱时,将太阳能集热器的上、下循环管道接反,造成系统不循环或循环较差。


(2)施工人员在对一些水箱更换挂件和重新安装时,将防冻液灌装过多,且没有进行有效的排气,就将灌液口 和观察排气口封闭,
当太阳能集热器加热升温后,水箱夹套内的膨账空间不足,导致卖套内液体压力过高,造成系统无法正常循环。


(3)一些用户的水箱存在缺液现象。分析原因可能是施工人员为了赶工,匆匆忙忙灌装防冻液,导致防冻液工质灌装不满所致。


(4)在更换水箱挂件再重新安装过程中,由于各家用户安装水箱的时间有先有后,部分用户家中的水箱拆下后,要等待 4-5天才能
重新安装上,导致集热器内防冻液温度不断升高,产生大量气泡堵塞循环管道,系统自然循环无法进行,造成水箱不热。

(5)由于更换水箱挂件施工仓促,部分集热器没有严格按要求顺坡方向安装,使集热器尼部高于顶部。在一些用户的系统施工中
水箱和集热器之间循环管道过长,在阳台局促有限的空间范围内施工,难免会出现部分安装的储环管道出现反坡和急弯,导致系统循
环无法进行。而且反坡、急李还会使集热器产生气泡,在集热器循环管道高点产生气堵,自然循环的动力无法冲破气阻,同样会造成
循环无法正常进行。

12_副本


案 例 处 理 :


向题原因分析完毕后,技术专家和现场施工人员针对以上问题分别制订了整改方案:


(1)对上、下集热储环管道重新调整,要求施工人员在灌装防冻液时要控制灌装的速度,级慢进行,同时采取有效的排气措施。


(2)对防冻液灌装过多的水箱,通过夹套补液口进行排气和放液。对防冻液不足的水箱进行二次补液。


(3) 在天气晴好时,对局部循环管道采取诸如用橡皮锤敲击等简单有效的办法,对集热循环管道进行排气处理,疏通集热器的上、
下循环管道。


(4)整改部分反坡安装的集热器。重新对集热器的安装角度进行调整,适当降低集热器尼部高度,使其标高低于顶部。


(5)整改部分己安装的从水箱到集热器之间过长的集热循环管道,修正集热循环管道反坡和急弯现象,施工单位按照整改方案对太阳能热水系统出现故障的用户重新安装后,这些用户家中的太阳能换热承压水箱水温普遍提高了 20---28℃,全天最高水温可达 47七℃以上,水箱水温连续两天可升高至65℃以上,达到用户热水使用的要求。至此问题得以解决。


本 案 例 启 示 :


通过本案例出现的现象和处理的结果,太阳能热水系统设计和施工安装人员在今后的设计和施工中要注意以下几点:


(1) 阳台壁挂式太阳能集热器在安装时,要检查其水平坡度。集热器出口应高于尼部 1-2cm,水箱底部应高于集热器出口 50cm 以上。


(2)对于自然循环的管道系统,避免出现 “急弯”“反坡” 安装。


(3)设计人员要充分考志水箱、集热器等大件物品的自重和运行重,以及系统运行时对其产生的影响,对安装固定件进行设计。避
免选用不当可能带来的较严重安全隐患。

本案例系统交用不久,固定太阳能夹套换热承压式水箱的挂件就出现变形,水箱出现下滑,究其原因,是出在设计刚度考忠不足
的问题上。可以分析出,由于设计人员经验不足,也许只按常规考虑了水箱自重和满水重量,却没有考虑到热水系统运行时,会对水
箱造成一定程度的振动和冲击,这种振动和冲击同样会传递到固定水箱挂件上这一细节,所以将水箱的整体重量估计小了,选用的固
定螺栓刚度不够,随着系统运行时间的加长,固定挂件的破坏越来越严重,直到完全交形。可见,一个看似不起眼的设计细节,
一旦疏忽了,却有可能造成意想不到的严重后果。



但在更换了合格的水箱固定挂件之后又出现水箱不热的向题则暴露了施工单位现场管理混乱、监理单位验收监管不利的问题。



施工人员在系统安装过程中,将部分太阳能集热器上、下循环管道接反;部分管道集热器没有按顺坡方向安装,将尾部高于顶部
安装;防冻液灌装过多或过少;部分集热循环管道安装出现反坡和急弯。这些都反映出施工人员规范施工意识薄弱,质量管理严重缺
失的问题。现场工人为了赶工,不严格按照施工操作规程执行。质检人员缺少责任心,检查不认真,得过且过。施工单位对现场质量
管理的放任助长了工人对工作放松懈念、凑合了事、投机取巧的不良行为。



本案例监理单位作为施工质量的监管者,对施工质量的检查验收一带而过,同样助长了施工单位不按规范操作的错误苗头,缺
少了监理工程师的有效监督和跟踪检查,在一定程度上也为这种行为开了绿灯。


设计人员作为太阳能热水系统方案的制订者,要想做到设计完善,功能合理,满足使用,尽量避免设计细节的遗漏、设计缺陷的
产生,就要树立精益求精、追求细节完美的工作态度和工作意识。不仅要把自己的专业做精,还要把与本专业有关、对系统设计合理
与否起着关键作用的相关专业领域理解摸透并尽可能掌握。施工单位作为施工组织者、管理者,要想保证施工质量,让系统投人使用后能够顺利运行,重要的一点是让每一个上岗人员都能各司其职,各负其责,施工人员要严格按照施工规范要求操作,管理人员要严格按照管理规程要求切实执行。



监理单位作为工程检查者,要想保证工程质量,就要让每一个监理工程师自觉遵守监理规定,格尽职守,严格按照监理大纲和监
理合同要求对工程质量监督到位。


建设工程是系统性工程,其中哪个环节出了问题,都会对工程质量、系统稳定、使用安全造成重大影响。因此,对于工程建设的
主要参与者:设计单位、施工单位和监理单位,都应将自己的工作视为这个系统工程中的重要一环,真正下功夫把好自己这一环的质量关、管理关,才能建设出一个合格工程,也才有可能造就一个精品工程。


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