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    太陽能熱水系統工程常見故障及排除---系列連載之二

    作者: 心日源 編輯: 心日源 來源: 發布日期: 2022.10.20 點贊:1
    信息摘要:
    隨著太陽能熱水系統的廣泛應用,實際運行中的各種問題也層出不窮,總結出太陽能熱水系統在設計和施工中經常發生、有代表性的各種問題,具體分析出現問…

    此次文章為太陽能熱水案例的第二期,主要給大家展示一個因集熱管道安裝不當,集熱水箱水溫不熱的案例。


    案例簡要描述:


     某地開發公司受當地政府委托,對回遷房住宅小區 8棟樓進行加裝大陽能熱水系統改造施工。住宅小區8 棟樓高度均為 17層,每
    棟樓分為東、西兩個單元,每單元共 52 戶,每戶均有南朝向的生活陽臺。8棟樓的大陽能熱水系統改造設計由開發公司下屬設計所負
    責。設計師根據每戶人數及規范要求的每人每天熱水用量計算出每戶全部熱水量,再根據每戶陽臺的位置和尺寸設計每戶熱水系統方
    案,最終確定采用 U形管集熱器陽臺壁掛式太陽能熱水系統形式。根據每戶熱水用量計算得出每戶需要3m2的U形管集熱器,安裝在
    每戶陽臺南立面外墻上。各戶熱水系統的換熱水箱采用承壓式水箱,容積為 110L,安裝在每戶南陽臺內側墻上。水箱內置 1.5kW 電加熱
    器。集熱器管道工質為防凍液。



    設計師根據每棟樓的建筑外墻形式.在每單元的東戶和西戶分別采用了橫置式 U 形管集熱器和立式夾套換熱搪瓷承壓水箱,中間
    戶型則采用立式U 形管集熱器和臥式夾套換熱搪瓷承壓水箱。



    設計圖完成后,開發公司開始進行各樓的施工改造計劃工作,開發公司確定的施工單位在與甲方簽訂了施工承包合同以后陸續進
    場施工。因為中標的工程是政績工程,施工單位比較重視,特地從別的工地調來了幾支勞務隊伍對8 棟樓同時開工,工程進度很快,
    4個多月以后,施工單位按合同范圍和合同要求完成了項目所有施工,經監理驗收滿足要求。施工單位向開發公司提交了系統清單,
    并提出了工程驗收申請,開發公司與設計單位一道檢查了監理驗收記錄和施工單位提交的系統清單,對施工完成的 太陽能熱水系統
    行了例行檢查,并要求施工單位向 太陽能熱水系統加注防凍液,幾方在觀察太陽能熱水系統換熱水箱溫度達到設計要求,確認沒有問
    題以后,進行了交工驗收,辦理了竣工交用手續。



    剛交用后的一段時間,太陽能熱水系統運行并未發現什么問題大約過了半年以后,用于固定太陽能夾套換熱承壓式水箱的掛件裝 
    置慢慢出現變形,導致掛在部分用戶陽臺內側墻的換熱水箱出現下滑,使用這部分太陽能熱水系統的用戶紛紛進行投訴。 

    8_副本



    案 例 分 析 :


    開發公司約談了施工單位,施工單位及時安排技術人員來到現場進行處理,經檢查.確定為固定換熱承壓式水箱的掛件裝置設
    計結構不合理,設計剛度不夠,時間一長,出現嚴重變形,導致水箱下滑。施工單位馬上組織施工人員為每一個用戶逐一更換了
    水箱固定掛件裝置,又重新補加了防凍液,由于補救及時,更換迅速,問題很快解決了,沒有給用戶使用造成太大影響,用戶比較
    滿意。



    但好景不長,更換了水箱掛件裝置的太陽能熱水系統重新運行沒幾天,用戶反應太陽能熱水系統產出的熱水突然不熱了,換熱承
    壓式水箱內的水溫也不如原來改造前的水溫高了,有些用戶家的水箱水溫甚至只有 24°C,根本沒法洗澡,熱水系統遠遠達不到用戶的
    使用要求。用戶們再一次向開發公司投訴,認為開發公司對上次出現的問題沒有認真處理,施工質量太差等。開發公司再次通知了施
    工單位,施工單位感到問題有些嚴重,遂向集團公司反映,請求集團公司派一位有經驗的技術人員來現場盡快解決。



    集團公司非常重視,不想因為一個回遷房改造項目的問題影響集團的聲譽,給集團將來的業務造成不利影響,即刻派了一位有經
    驗的技術專家趕到現場。技術專家對現場逐一進行了排查,因為當時正值春末夏初,天氣情況較好,首先排除了陽光日照不足因素的影響。進一步檢查,發現現場存在以下幾個問題:


    (1)個別用戶家中換熱承壓水箱集熱循環管道中的下循環管道溫度明顯高手上循環管道溫度。


    (2)打開換熱承壓水箱的補液口,大量防凍液及氣體會一下噴出來,并不斷從補液觀察口里流出。


    (3)部分用戶的換熱承壓式水箱里灌裝的防凍液明顯不足,水箱缺液。


    (4)安裝在每戶南陽臺外墻的 U 形管集熱器上下循環管道較熱,而水箱側的上、下循環管道卻不熱或只有上循環管道熱。


    (5)部分U形管集熱器沒有按照規范要求順坡方向安裝,造成這部分U形管集熱器的尾部標高反而高于頂部標高。


    (6)部分用戶家中換熱承壓式水箱到U形管集熱器之間的循環管道過長(單趟管路超過 5m),造成部分集熱循環管道安裝時出現反
    坡(集熱器端進出口高于水箱端循環管道進出口)和急彎(管道接口處轉彎過陡,導致管徑變細)。


    針對以上出現的問題,有經驗的技術專家通過對這些用戶一段時間以來使用情況的實地調查,并向施工單位詳細詢問了現場安裝
    情況后,有了初步判斷:


    (1)施工人員在為用戶更換水箱掛件和重新拆裝水箱時,將太陽能集熱器的上、下循環管道接反,造成系統不循環或循環較差。


    (2)施工人員在對一些水箱更換掛件和重新安裝時,將防凍液灌裝過多,且沒有進行有效的排氣,就將灌液口 和觀察排氣口封閉,
    當太陽能集熱器加熱升溫后,水箱夾套內的膨賬空間不足,導致賣套內液體壓力過高,造成系統無法正常循環。


    (3)一些用戶的水箱存在缺液現象。分析原因可能是施工人員為了趕工,匆匆忙忙灌裝防凍液,導致防凍液工質灌裝不滿所致。


    (4)在更換水箱掛件再重新安裝過程中,由于各家用戶安裝水箱的時間有先有后,部分用戶家中的水箱拆下后,要等待 4-5天才能
    重新安裝上,導致集熱器內防凍液溫度不斷升高,產生大量氣泡堵塞循環管道,系統自然循環無法進行,造成水箱不熱。

    (5)由于更換水箱掛件施工倉促,部分集熱器沒有嚴格按要求順坡方向安裝,使集熱器尼部高于頂部。在一些用戶的系統施工中
    水箱和集熱器之間循環管道過長,在陽臺局促有限的空間范圍內施工,難免會出現部分安裝的儲環管道出現反坡和急彎,導致系統循
    環無法進行。而且反坡、急李還會使集熱器產生氣泡,在集熱器循環管道高點產生氣堵,自然循環的動力無法沖破氣阻,同樣會造成
    循環無法正常進行。

    12_副本


    案 例 處 理 :


    向題原因分析完畢后,技術專家和現場施工人員針對以上問題分別制訂了整改方案:


    (1)對上、下集熱儲環管道重新調整,要求施工人員在灌裝防凍液時要控制灌裝的速度,級慢進行,同時采取有效的排氣措施。


    (2)對防凍液灌裝過多的水箱,通過夾套補液口進行排氣和放液。對防凍液不足的水箱進行二次補液。


    (3) 在天氣晴好時,對局部循環管道采取諸如用橡皮錘敲擊等簡單有效的辦法,對集熱循環管道進行排氣處理,疏通集熱器的上、
    下循環管道。


    (4)整改部分反坡安裝的集熱器。重新對集熱器的安裝角度進行調整,適當降低集熱器尼部高度,使其標高低于頂部。


    (5)整改部分己安裝的從水箱到集熱器之間過長的集熱循環管道,修正集熱循環管道反坡和急彎現象,施工單位按照整改方案對太陽能熱水系統出現故障的用戶重新安裝后,這些用戶家中的太陽能換熱承壓水箱水溫普遍提高了 20---28℃,全天最高水溫可達 47七℃以上,水箱水溫連續兩天可升高至65℃以上,達到用戶熱水使用的要求。至此問題得以解決。


    本 案 例 啟 示 :


    通過本案例出現的現象和處理的結果,太陽能熱水系統設計和施工安裝人員在今后的設計和施工中要注意以下幾點:


    (1) 陽臺壁掛式太陽能集熱器在安裝時,要檢查其水平坡度。集熱器出口應高于尼部 1-2cm,水箱底部應高于集熱器出口 50cm 以上。


    (2)對于自然循環的管道系統,避免出現 “急彎”“反坡” 安裝。


    (3)設計人員要充分考志水箱、集熱器等大件物品的自重和運行重,以及系統運行時對其產生的影響,對安裝固定件進行設計。避
    免選用不當可能帶來的較嚴重安全隱患。

    本案例系統交用不久,固定太陽能夾套換熱承壓式水箱的掛件就出現變形,水箱出現下滑,究其原因,是出在設計剛度考忠不足
    的問題上??梢苑治龀?,由于設計人員經驗不足,也許只按常規考慮了水箱自重和滿水重量,卻沒有考慮到熱水系統運行時,會對水
    箱造成一定程度的振動和沖擊,這種振動和沖擊同樣會傳遞到固定水箱掛件上這一細節,所以將水箱的整體重量估計小了,選用的固
    定螺栓剛度不夠,隨著系統運行時間的加長,固定掛件的破壞越來越嚴重,直到完全交形??梢?,一個看似不起眼的設計細節,
    一旦疏忽了,卻有可能造成意想不到的嚴重后果。



    但在更換了合格的水箱固定掛件之后又出現水箱不熱的向題則暴露了施工單位現場管理混亂、監理單位驗收監管不利的問題。



    施工人員在系統安裝過程中,將部分太陽能集熱器上、下循環管道接反;部分管道集熱器沒有按順坡方向安裝,將尾部高于頂部
    安裝;防凍液灌裝過多或過少;部分集熱循環管道安裝出現反坡和急彎。這些都反映出施工人員規范施工意識薄弱,質量管理嚴重缺
    失的問題?,F場工人為了趕工,不嚴格按照施工操作規程執行。質檢人員缺少責任心,檢查不認真,得過且過。施工單位對現場質量
    管理的放任助長了工人對工作放松懈念、湊合了事、投機取巧的不良行為。



    本案例監理單位作為施工質量的監管者,對施工質量的檢查驗收一帶而過,同樣助長了施工單位不按規范操作的錯誤苗頭,缺
    少了監理工程師的有效監督和跟蹤檢查,在一定程度上也為這種行為開了綠燈。


    設計人員作為太陽能熱水系統方案的制訂者,要想做到設計完善,功能合理,滿足使用,盡量避免設計細節的遺漏、設計缺陷的
    產生,就要樹立精益求精、追求細節完美的工作態度和工作意識。不僅要把自己的專業做精,還要把與本專業有關、對系統設計合理
    與否起著關鍵作用的相關專業領域理解摸透并盡可能掌握。施工單位作為施工組織者、管理者,要想保證施工質量,讓系統投人使用后能夠順利運行,重要的一點是讓每一個上崗人員都能各司其職,各負其責,施工人員要嚴格按照施工規范要求操作,管理人員要嚴格按照管理規程要求切實執行。



    監理單位作為工程檢查者,要想保證工程質量,就要讓每一個監理工程師自覺遵守監理規定,格盡職守,嚴格按照監理大綱和監
    理合同要求對工程質量監督到位。


    建設工程是系統性工程,其中哪個環節出了問題,都會對工程質量、系統穩定、使用安全造成重大影響。因此,對于工程建設的
    主要參與者:設計單位、施工單位和監理單位,都應將自己的工作視為這個系統工程中的重要一環,真正下功夫把好自己這一環的質量關、管理關,才能建設出一個合格工程,也才有可能造就一個精品工程。


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