為了減少太陽能熱水工程系統(tǒng)的熱量散失，一般我們在設計太陽能熱水工程系統(tǒng)時，太陽能集熱器和系統(tǒng)管路都有保溫措施。其目的就是盡量減少整個系統(tǒng)的熱能損失、防止系統(tǒng)結冰，這是設計太陽能熱水工程系統(tǒng)時必須考慮的防凍問題。那么有哪些防凍設計方法呢？下面，太陽能熱水器廠家-上海鎂雙蓮太陽能熱水器公司小編為您講講“太陽能熱水工程系統(tǒng)防凍設計目的及設計方法”：
太陽能熱水工程系統(tǒng)防凍，主要針對集熱器防凍和管路防凍。。對于平板集熱器，如果冬季在結冰地區(qū)使用，就必須考慮防凍問題；對于真空管集熱器，當在低于-20℃的環(huán)境下使用時，也需要考慮防凍問題；對于管路系統(tǒng)，當在低于0℃的環(huán)境下使用時，也需要考慮防凍問題。
一、太陽能熱水工程系統(tǒng)的防凍方法有：
1、循環(huán)防凍
①連續(xù)循環(huán)：在冬季結冰的季節(jié)，使循環(huán)水泵連續(xù)不停的循環(huán)，以防止結冰。這種方法的缺點是既浪費電能，又增加水泵的磨損。
②間歇循環(huán)：在冬季結冰的季節(jié)，通過定時器，使循環(huán)水泵間歇循環(huán)，即循環(huán)一定時間，停止一定時間，以防止結冰。這種方法解決了連續(xù)循環(huán)防凍的缺點，但如果停止循環(huán)的時間過長，有可能造成結冰。
③定溫循環(huán)：定溫循環(huán)有兩種控制方法。一種是由溫控儀根據環(huán)境溫度來自動控制水泵，當環(huán)境溫度低于某一溫度值時，溫控儀使循環(huán)水泵啟動；當環(huán)境溫度高于某一溫度值時，溫控儀使循環(huán)水泵停止。另一種方法是由溫控儀根據太陽熱水系統(tǒng)管路內水的溫度來自動控制水泵，當管路水溫低于某一溫度值時（一般為2℃），溫控儀使循環(huán)水泵啟動；當管路水溫高于某一溫度值時（一般為6℃），溫控儀使循環(huán)水泵停止。顯然定溫循環(huán)防凍的方法比較科學。兩種定溫循環(huán)防凍的方法相比，前一種方法可靠，但存在浪費；后一種方法合理，但應注意溫控儀感溫探頭的位置一定要放置在最容易結冰的位置。
2、伴熱帶防凍
伴熱帶防凍就是通過在太陽熱水系統(tǒng)的管路上加裝電加熱帶的方式，從而達到防止管路結冰的目的。電伴熱帶也有幾種控制方式。
①溫控伴熱防凍：通過溫度控制儀來自動控制電加熱帶通電與斷電的方式，來達到防止管路結冰的目的。當溫度低于某一溫度值時，溫控儀使電加熱帶通電；當溫度高于某一溫度值時，溫控儀使電加熱帶斷電。監(jiān)測的溫度可以是環(huán)境溫度，也可以是管路的水溫。
②自限溫伴熱防凍：伴熱帶本身的發(fā)熱電阻水溫度變化而變化。當溫度升高時，發(fā)熱電阻增大，通過伴熱帶的電流減??；當溫度達到某一數值時（一般為60～85℃），發(fā)熱電阻很大，幾乎使伴熱帶不導電；當溫度下降后，發(fā)熱電阻又逐步變小。由此可見，自限溫伴熱帶具有溫度自調功能。
系統(tǒng)防凍設計
3、排空防凍
排空防凍就是通過排空太陽熱水系統(tǒng)管路和集熱器中的水，來達到防止管路結冰的目的。排空防凍有兩種方式。
①防凍排空閥防凍：在太陽熱水系統(tǒng)管路的最低處安裝一防凍排空閥，當環(huán)境溫度達到可能使管路中的水結冰時，防凍排空閥自動打開，使太陽熱水系統(tǒng)中的水從防凍排空閥排出。從而達到防止結冰的目的。
②回流排空防凍：使太陽熱水系統(tǒng)的水箱低于管路和太陽集熱器，當循環(huán)水泵停止循環(huán)后，太陽集熱器和管路中的水自動回流到水箱中，使太陽集熱器和管路排空，從而達到防止結冰的目的。
4、防凍液防凍
對于雙回路太陽熱水系統(tǒng)，一次回路的循環(huán)采用防凍液作為循環(huán)介質，從而達到防凍的目的。防凍液防凍還具有不結垢的優(yōu)點。目前使用的防凍液多為乙二醇、水和緩蝕劑組成的混合溶液。
二、太陽能工程系統(tǒng)防凍方法選擇
1、循環(huán)防凍是一種被動防凍的方案，具有投資小的優(yōu)點。缺點是一旦停電，將造成結冰凍壞的危險，且在高寒地區(qū)使用，即使循環(huán)，也仍有可能結冰。尤其是對于散熱很大的平板集熱器，有可能凍壞吸熱板芯。因此，循環(huán)防凍一般用于真空管太陽熱水系統(tǒng)的防凍。
2、伴熱帶防凍也是一種被動防凍的方案，可以在高寒地區(qū)使用。但伴熱帶只能解決管路的防凍問題，不能解決太陽集熱器的防凍問題。因此也能用于集熱器抗凍的真空管太陽熱水系統(tǒng)。
3、排空防凍是一種主動防凍的方案，防凍比較可靠，尤其是回流排空防凍。因此，多用于平板集熱器系統(tǒng)的冬季防凍。對于全玻璃真空管集熱器系統(tǒng)，一般不宜采用排空防凍的方案，因為，排空后再次上水，有可能造成全玻璃真空管炸管。另外，選用排空防凍時，最好加大系統(tǒng)管路和集熱器的坡度，以利于水回流通暢。
4、防凍液防凍液是一種主動防凍的方案，具有可靠防凍的優(yōu)點，適應各種類型的集熱器。但需定期檢查一次回路中的防凍液，且雙回路循環(huán)系統(tǒng)使太陽熱水系統(tǒng)工程成本增加，效率有所降低。因此防凍液防凍一般用于雙回路分體太陽熱水系統(tǒng)。
太陽能工程系統(tǒng)設計防凍方法，就是為了減少系統(tǒng)運行的熱量損失，防止管道在外界溫度低于0℃的情況下結冰開裂，影響系統(tǒng)運行。如果您有其它關于太陽能熱水工程方面的需求或技術咨詢，請致電太陽能熱水器廠家-上海鎂雙蓮太陽能熱水器公司，我們將竭誠為您提供高質量的產品及完善的售后服務！
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