本文來源：暖通南社太陽熱水系統設計及應用的一般原則系統管路選擇與設計--常用管材種類①無縫鋼管：為熱軋管和冷拔管兩種，廣泛用于壓

本文來源：暖通南社

太陽熱水系統設計及應用的一般原則

系統管路選擇與設計--常用管材種類

①無縫鋼管：為熱軋管和冷拔管兩種，廣泛用于壓力較高的管道，如高壓供熱系統和高層建筑的冷、熱水管。以外徑×壁厚表示。

②有縫鋼管：接鋼管通常稱為有縫鋼管（水煤氣管）。壁厚不同，分為普通管和加厚管兩種，普通鋼管的工作壓力不大于1MPa,加厚鋼管的工作壓力不大于1.6MPa。以公稱直徑DN表示 。將有縫鋼管鍍鋅處理后，其抗腐能力提高，內壁不易生銹，可以保護水質。鍍鋅鋼管常用于生活飲用水管道及熱水供應系統。

③鑄鐵管：腐蝕性強，但質脆，承壓能力低。分為給水鑄鐵管和排水鑄鐵管。其規格以公稱直徑表示，分低壓、普壓、高壓三種。

新型管材

①聚氯乙烯(PVC)和硬聚氯乙烯(UPVC)管材

具有良好的耐老化和耐化學腐蝕性能，可在-15～60℃之間使用30～50年。目前主要用于建筑給水、排水、落水、排污、穿線、通風等方面。

②聚乙烯(PE)和高密度聚乙烯(HDPE)管材

可耐多種化學介質侵蝕的管材，據有良好的撓性，可以盤卷，具有良好的耐沖擊強度。主要用于輸送水、可燃性氣體、腐蝕性流體等。

③交聯聚乙烯（PEX）和聚丁烯（PB）管材

PEX和PB管材完全無毒 ，使用溫度范圍最寬，為-70～110℃，可輸送90℃左右的熱水，長期使用溫度為95℃ 。PEX管材一般只有小口徑管(20-63mm)，熱膨脹系數較大，采用金屬管件受壓連接，其配件成本較高，連接時問題較多。PB管材適合制作小口徑受壓管，安裝時可以熔焊與壓接相結合，連接牢固。PEX和PB管材可作為包括飲用水和熱水在內的各類流體。PEX比PB管材價格低30～50%。

④無規共聚聚丙烯（PP-R）管材

具有耐壓、保溫等優點，長期使用溫度為70℃，比較適合溫水輸送。它可以采用熔接方式連接，連接可靠，其廢料還可再利用。

⑤鋁塑復合管（PAP）

有兩種類型，一種是采用HDPE的PAP管材，只能用于低溫介質的輸送；另一種是采用PEX的PAP管材，氣密性好，耐壓較高，耐爆破應力大，熱膨脹系數小，抗靜電，使用壽命長，可輸送包括飲用水和熱水在內的各種流體，可在95℃高溫和小于1MPa壓力的條件下長期工作。PAP管的缺點是管材連接不能用熱熔連接和膠粘接，只能用專用銅制管件，廢品不能回收再用。

⑥ABS管材

由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯組成的共聚物或共混物。它是通用塑料中強度和韌性較好的一種。在-40～100℃范圍內能保持韌性和剛度。但它的耐候性較差。

⑦銅管和塑覆銅管

隨著人們對飲用水衛生性能要求的愈來愈高，銅管和塑覆銅管在城市的高層、超高層以及中高檔商品房中大量使用。塑覆銅管一般是用含銅量99.9%的無縫T2紫銅管為基體，外壁覆上具有特殊造型的聚乙烯為主體及其它多種添加劑的保溫層，經物理和化學反應相結合而成的的新一代供水管材，特別適合用做熱水管。

⑧薄壁不銹鋼管和不銹鋼保溫管

薄壁不銹鋼管是厚度為0.7～1.2mm的不銹鋼板制成的15～50mm的給水管，通過管壁薄壁化，可大大降低管材的成本。不銹鋼管強度高，耐壓、耐高溫，使用壽命長，適用范圍廣，可廣泛用于建筑的冷、熱水供水系統。

《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003（2009）

3.4.3室內的給水管道，應選用耐腐蝕和安裝連接方便可靠的管材，可采用塑料給水管、塑料和金屬復合管、銅管、不銹鋼管及經可靠防腐處理的鋼管。

注：高層建筑給水立管不宜采用塑料管。

系統，生活給水管徑小于150mm時，應采用鍍鋅鋼管或給水塑料管；管徑大于150mm時，可采用給水鑄鐵管；生活給水管埋地敷設，管徑等于或大于75 mm時，宜采用給水鑄鐵管；生產和消火栓系統消防給水管一般采用非鍍鋅鋼管或給水鑄鐵管，自動噴水滅火系統消防給水管應采用鍍鋅鋼管或鍍鋅無縫鋼管；根據水質要求和建筑使用要求等因素生活給水管可采用銅管、聚丁烯管、鋁塑復合管、涂塑鋼管、或鋼塑復合管等管材。

常用閥門種類

（1）閘板閥門

無方向性，比較嚴密，安裝長度較短，由于閘板閥的進出口和閥底在同一直線位置，故介質流動的局部阻力很小，異物也不易被阻塞，因而其常用作排污和管道系統或水箱底部的泄水閥。閘板閥門常用于作全開全閉的位置，不能用于蒸汽管道上，不宜用它作調節流量，如果閘板閥門長期處于半開半關的狀態下工作，閘板的密封面會因受介質沖刷而不能密封嚴密。

(2)截止閥和節流閥

截止閥閥芯的端部是平的，節流閥閥芯是錐形的，安裝時應注意介質的流向應該是下進上出。截止閥流體阻力大，調壓作用明顯，但不宜用在輸送粘性介質的管道上。帶橡膠密封的截止閥廣泛用于冷水管道，銅閥芯密封的截止閥廣泛用于熱水和蒸汽管道上。

（3）球閥及旋塞

球閥和旋塞是靠閥體內可以旋轉的關閉件來打開和關閉閥門。當塞子中心的通孔與管路的進出方向一致時，閥門全開，垂直時閥門全關。球閥和旋塞啟閉迅速，流動阻力小，流量大，操作簡單快捷。但它密封面易磨損，適合低溫低壓和粘度較大的介質管道和要求快開快關的的部位。

（4）蝶閥

蝶閥可以圍繞閥座內的一個固定軸旋轉90°，以實現蝶閥的開啟和關閉。通過改變蝶閥的旋轉角度，可以分級控制流量。蝶閥啟閉迅速、方便，但因其密封材料是橡膠，因此多用于壓力和溫度較低的管道上。

（5）逆止閥（止回閥）

逆止閥可使液體介質只能向一個方向流動，阻止其逆向流動。逆止閥有方向性，安裝時應特別注意

（6）浮球閥

浮球閥可以自動控制水箱中的水位。

（7）減壓閥

減壓閥的作用是降低管路介質的壓力， 使經過減壓閥流出的介質的壓力符合設計要求。

（8）安全閥（泄壓閥）

安全閥的作用是自動泄除管道或設備中的過高的壓力，當壓力恢復正常后，自動關閉。

(9)自動排氣閥

自動排氣閥的作用是自動排出管路或設備內的空氣，使系統正常工作。

(10)電磁閥和電動閥

電磁閥和電動閥的作用是根據控制元件給出的通斷電信號，自動開啟或關閉閥門， 從而起到自動控制的作用。

常用閥門選擇

（1）根據介質特性、工作壓力和溫度，選擇閥體材料。閥體材料有灰鑄鐵、鑄鋼、鑄銅、不銹鋼等。

（2）根據閥體材料、介質的工作壓力和溫度確定閥門的公稱壓力級別。低壓閥門的使用壓力PN≤1.6MPa，中壓閥們的使用壓力1.6MPa＜PN≤6.4MPa，高壓閥門的使用壓力10MPa≤PN≤100MPa，超高壓閥門的使用壓力PN＞100MPa。

（3）根據公稱壓力、介質特性和溫度，選擇密封面材料。使其最高使用溫度不低于介質工作溫度。

（4）根據管道的管徑計算值，確定閥門的公稱直徑。一般情況下，閥門的公稱直徑和管道的公稱直徑相同。

(5)根據閥門的用途和要求，選擇閥門的驅動方式。閥門的驅動方式有手動、電動、氣動、液動、機械傳動等。

(6)根據管道的連接方式和閥體公稱通徑大小，選擇閥門的連接形式。一般小管徑的閥門采用螺紋連接，大管徑的閥門采用法蘭連接。

（7）根據閥門的公稱壓力、公稱直徑、介質特性和工作溫度選擇閥門類別、結構形式和型號。

常用水泵選擇

泵的種類

根據泵的工作原理，通常將泵分為以下三類。

1、葉片式泵：

葉片式泵是由裝在主軸上的葉輪產生旋轉作用，對流體做功，使流體能量增加。根據流體的流動情況， 又分為離心式、軸流式、混流式等。

2、容積式泵：

容積式泵是靠機械運轉時，內部的工作容積不斷產生變化，對流體產生擠壓，使流體獲得能量。如活塞泵、柱塞泵、齒輪泵、螺桿泵等。

3、其它類型的泵：

它是通過流體的相互紊動混合來傳遞能量，使流體能量增加。如射流泵、空氣抽水機、漩渦泵、真空泵、水錘泵等。

水泵的工作參數

1、流量：

流量是泵的重要參數之一，如果流量發生變化，其他參數（如揚程、功率、效率）也將相應的跟著變化。泵標牌上的流量，通常是指額定流量，泵的尺寸和形狀是根據這一特定的流量設計的，因此又稱為設計流量。一般泵在這個流量下工作，效率最高，如偏離這個流量，效率就會下降，偏離愈多，效率下降愈多。

2、揚程：

泵的揚程是指泵能揚水的高度。泵標牌上的揚程，一般是指通過額定流量時的揚程，所以又稱額定揚程。揚程的單位一般為m。

3、轉速：

泵的轉速是指泵軸單位時間旋轉的次數，單位一般為r/min。泵標牌上的轉速，稱之為額定轉速，標牌上所標的揚程、功率等參數都是在泵的額定轉速下運行，在額定流量下的參數。當轉速發生變化后，這些參數都隨之變化。一般情況下，泵的轉速是不會變化的。

4、功率

泵的功率包括有效功率、軸功率和配套功率三種。有效功率是單位時間內，流過泵的流體從泵那里得到的能量。它可以用泵的流量和揚程進行計算，計算公式見（5-）。軸功率是指原動機輸送給泵的功率，配套功率是指泵應選配的原動機的功率值。配套功率一般是軸功率的1.05～1.13倍。

5、效率

水泵的效率是指泵的有效功率與軸功率的比值。它是水泵比較重要的技術經濟指標，名牌上所標的效率是指這臺水泵在額定轉速下運行時可以達到的最高效率。

6、比轉數

比轉數又稱比速，泵的比轉數愈高，其流量就愈大，揚程愈小；反之，比轉數愈低，其流量就愈小，揚程愈大。不同類型的泵，其比轉數差別很大，離心泵的比轉數一般在30～300之間；混流泵的比轉數一般在300～600之間；軸流泵的比轉數一般在500～1400之間，某些低揚程的軸流泵的比轉數可達1800左右。

水泵的選型

選擇泵時，主要看其揚程和流量是否符合實際需要。

（1）流量的確定

太陽熱水系統循環泵的流量的計算方法如下：Q = qA

式中：q — 系統設計流量（M3/㎡·s）；一般取(36～72)L/㎡·h

A— 太陽熱水系統采光面積，（m

2

）

太陽熱水系統其它用途的泵的流量應根據其用途確定泵的流量。

（2）揚程的確定

太陽熱水系統循環泵的揚程的計算方法如下：

H = (1.1～1.2)(Hs+Hx)

式中：Hs— 太陽熱水系統提升液體介質（水）的高度，mH2O；

Hx— 太陽熱水系統總流動阻力（沿程阻力和局部阻力之和），mH2O。

從上式可知：太陽熱水系統循環水泵的揚程取決于兩個因素， 一個是水泵提升水的高度，另一個是系統循環回路的流動阻力。

關于提升液體的高度

水泵提升水的高度等于太陽熱水系統太陽集熱器水位與水箱水位的高度

1、對于閉式循環回路，Hs=0。

2、對于開式循環回路，當水箱與集熱器同在一個水平面上，且最高水位一樣時，Hs=0；當水箱與集熱器不在一個水平面上，或雖在一個水平面上，但最高水位不一樣時，Hs等于二者最高水位的高度差。

關于系統循環阻力

1、系統循環回路的流動阻力的計算可以分別計算沿程阻力和局部阻力，然后相加；

2、也可以按沿程阻力值估算局部阻力值；

3、注意：

a)當集熱器并聯連接時，系統由多個回路，計算流動阻力時，應選擇阻力最大的回路計算。

b）集熱器串聯連接時，集熱器的阻力較大，應單獨計算。

c）集熱器阻力的計算應根據廠家提供的集熱器的流體壓降數值計算。

根據經驗，系統循環回路的流動阻力一般在2～5 mH2O。

電氣控制系統設計

設計原則

（1）最大限度的實現太陽熱水系統對電氣控制系統的要求。

應弄清楚系統電氣控制的要求，控制元件之間的關系，從操作和安全角度考慮應配置的指示和控制內容。

（2）在滿足生產工藝要求的前提下，力求使控制線路簡單、經濟。

a)盡量選用標準電器元件，選用相同的電器元件，減少電器元件的數量

b)選用經過實踐考驗的控制元件；減少不必要的觸點，簡化電氣線路；

c)盡量縮短連接導線的長度；

d)在工作狀態，除必要的電器元件必須通電外，其余的盡量不通電。

（3）保證電氣控制線路的可靠性

包括正確連接觸點，正確連接電器的線圈，避免出現寄生電路等。

（4）保證電氣控制線路的安全性

應具有完善的保護環節，避免發生事故。如：短路保護、過電流保護、過載保護、漏電保護等。

（5）力求操作、維護、檢修方便

設置電氣隔離，避免帶電檢修；設置手動、自動轉換開關，以備急用；設置緊急情況下，人工停止按鈕等。

常用控制元件

太陽熱水系統常用的控制元件主要有以下幾種。

（1）溫度控制儀

溫度控制儀是太陽熱水系統最常用的控制儀表。利用溫度控制儀可以很方便的實現太陽熱水系統的各種溫度控制，如單點定溫控制，區間溫度控制等。

（2）溫差控制儀

利用溫差控制儀可以實現水箱水溫和太陽集熱器水溫的溫差控制。當太陽集熱器水溫高于水箱水溫時，溫差控制儀可自動給出通電或斷開信號；當太陽集熱器水溫不高于水箱水溫時，溫差控制儀可自動給出斷開或通電信號。

（3）光控儀

當太陽光達到一定輻射強度后，光控儀可自動給出通電或斷開信號；當太陽光強度不足時，光控儀可自動給出斷開或通電信號。

（4）水位儀

可顯示和控制儲熱水箱水位。

（5）定時器

可設定某一時間區間或若干時間區間的通電、斷電信號。

(6)模擬電路

可按預先編制好的程序，實現水溫、水位、時間、壓力、流量等多種控制功能。

（7）可編程控制器（PLC）

可根據太陽熱水系統的需要，設計控制程序，實現水溫、水位、時間、壓力、流量等多種控制功能和顯示、儲存、計算等功能。并可與電話線相連，實現太陽熱水系統的遠程監視和控制。

控制儀如何控制大口徑電磁閥工作

電磁閥有各種規格和驅動電壓，市場上銷售比較多的都是~220V驅動的銅質電磁閥。電磁閥的工作原理是電產生磁場，通電時產生的磁場的吸力克服彈簧的彈力，打開閘板（閥芯），電磁閥接通。斷電時，沒有了磁場吸力，閘板（閥芯）在彈簧的作用下復位，電磁閥關閉。怎樣用熱寶輸出的DC12V控制~220V的電磁閥呢？大家千萬不要對外說怎么把DC12V轉變成~220V，否則別人會笑話你不學無術。而應該說用DC12V控制~220V輸出。

一臺控制儀如何控制多個電磁閥或加熱器

一個控制儀控制多個電磁閥或多個加熱器的方法，實際上在上面一頁中已介紹，只要把控制儀的輸出轉換成控制大功率交流接觸器和直流接觸器即可。因為一個交流接觸器最少有三相輸出。

系統防凍設計

對于太陽熱水系統，為了減少熱能散失，太陽集熱器和系統管路都有保溫措施。這些保溫措施可以顯著地減少熱能散失，同時也可延緩系統結冰，但這些保溫措施，不能確保系統不結冰。因此，太陽熱水系統必需考慮防凍問題。

系統防凍包括太陽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℃的環境下使用時，也需要考慮防凍問題；對于管路系統，當在低于0℃的環境下使用時，也需要考慮防凍問題。

（1）循環防凍

①連續循環：在冬季結冰的季節，使循環水泵連續不停的循環，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：在冬季結冰的季節，通過定時器，使循環水泵間歇循環，即循環一定時間，停止一定時間，以防止結冰。這種方法解決了連續循環防凍的缺點，但如果停止循環的時間過長，有可能造成結冰。

③定溫循環：定溫循環有兩種控制方法。一種是由溫控儀根據環境溫度來自動控制水泵，當環境溫度低于某一溫度值時，溫控儀使循環水泵啟動；當環境溫度高于某一溫度值時，溫控儀使循環水泵停止。另一種方法是由溫控儀根據太陽熱水系統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℃），溫控儀使循環水泵停止。顯然定溫循環防凍的方法比較科學。兩種定溫循環防凍的方法相比，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。監測的溫度可以是環境溫度，也可以是管路的水溫。

②自限溫伴熱防凍：伴熱帶本身的發熱電阻水溫度變化而變化。當溫度升高時，發熱電阻增大，通過伴熱帶的電流減小；當溫度達到某一數值時（一般為60～85℃），發熱電阻很大，幾乎使伴熱帶不導電；當溫度下降后，發熱電阻又逐步變小。由此可見，自限溫伴熱帶具有溫度自調功能。

（3）排空防凍

排空防凍就是通過排空太陽熱水系統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：在太陽熱水系統管路的最低處安裝一防凍排空閥，當環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：使太陽熱水系統的水箱低于管路和太陽集熱器，當循環水泵停止循環后，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，一次回路的循環采用防凍液作為循環介質，從而達到防凍的目的。防凍液防凍還具有不結垢的優點。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。

防凍方法選擇

1、循環防凍是一種被動防凍的方案，具有投資小的優點。缺點是一旦停電，將造成結冰凍壞的危險，且在高寒地區使用，即使循環，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，循環防凍一般用于真空管太陽熱水系統的防凍。

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。

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的冬季防凍。對于全玻璃真空管集熱器系統，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，且雙回路循環系統使太陽熱水系統工程成本增加，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。

漏電保護設計

在太陽熱水系統中，一般采取接地和漏電開關雙重保護措施。

（1）接地保護的范圍

將用電設備上與帶電體相絕緣的金屬外殼做接地連接稱為接地保護。下列設備，除另有規定外，一般均應做接地處理。

①水泵、電磁閥、電動閥等用電設備。

②電控箱等電控設備。

③電纜金屬的外皮及電纜接線盒。

④電力線路的金屬保護管、敷線的鋼索、各種金屬接線盒等。

⑤靠近帶電電器的金屬支架、護欄等。

⑥其它有可能造成帶電的金屬構件。

（2）漏電開關保護

太陽熱水系統應單獨設立電氣控制柜，電氣控制柜應安裝漏電保護開關，以確保系統漏電時，能自動切斷電源，避免觸電事故發生。

系統防腐蝕措施

金屬腐蝕是指金屬材料或金屬制品在周圍環境介質的作用下，逐漸產生的損壞或變質現象。金屬腐蝕是一個十分復雜的過程，首先，環境介質的組成成分、濃度、壓力、溫度、Ph值等千差萬別；其次，金屬材料的化學成分、組織結構、表面狀態等也是各種各樣；另外，由于受力狀態不同，也可能對腐蝕造成很大的影響，有時甚至是決定性的影響。因此，存在各種不同的腐蝕分類方法。

腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類

化學腐蝕是因金屬表面與介質發生化學作用而引起的，它的特點是在作用進行中沒有電流產生。化學腐蝕又分為氣體腐蝕和在非電解質中的腐蝕。

根據腐蝕破壞的形式，還可以把腐蝕分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩大類。均勻腐蝕是指腐蝕作用均勻地發生在金屬表面上；局部腐蝕是指腐蝕作用僅局限在一定的區域。在一般情況下，局部腐蝕比均勻腐蝕的危害性要大得多。

局部腐蝕又可分為：

點腐蝕：

又叫小孔腐蝕或孔蝕。是一種腐蝕集中于金屬表面得很小范圍內，并深入到金屬內部的蝕孔狀腐蝕形態。金屬浸泡在溶液中或與潮濕環境接觸，常常發生點腐蝕；金屬暴露在大氣中，若金屬表面凝結有水地或水膜，也可能發生電腐蝕；輸送水、油、氣的鋼管，埋在土壤中就經常出現點腐蝕；不銹鋼放在含氯離子的介質中，使用時容易發生點腐蝕；鋁和鋁合金在某些介質中也會出現點腐蝕。點腐蝕是一種破壞性和隱患較大的腐蝕形態之一。

縫隙腐蝕：

縫隙腐蝕是因金屬與金屬、金屬與非金屬的表面間存在縫隙，并有介質存在時發生的局部腐蝕形態。造成縫隙腐蝕的條件有：金屬結構的鉚接、焊接、螺紋連接等；金屬與非金屬的連接，如金屬與塑料、橡膠、木材、石棉等。

晶間腐蝕：

晶間腐蝕是指金屬晶粒沿著金屬晶粒的邊界或它的近旁發生的腐蝕現象。這種腐蝕能使晶粒間的結合力大大減弱，材料強度顯著降低。不銹鋼在焊接時，由于受熱影響，在焊縫附近很容易發生晶間腐蝕。不銹鋼、鋁合金、鎂和金、鎳基合金都存在晶間腐蝕問題。

電偶腐蝕：

電偶腐蝕又稱接觸腐蝕或異金屬腐蝕。當兩種金屬或合金相接觸，可以發現在溶液中電位較負的金屬腐蝕速度加大，而電位較正的金屬受到保護，這種現象就是電偶腐蝕。在工程技術中，采用不同的金屬組合是不可避免的，所以電偶腐蝕也是一種常見的腐蝕形式。

金屬防腐蝕方法

（1）正確選取金屬材料，合理設計金屬結構

1、應當根據它周圍介質的性質來正確選擇適當的材料。大多數金屬材料在某種介質中的耐腐蝕性能，在一般的腐蝕手冊中都能查到。

2、應當避免具有電勢差別很大的金屬材料互相接觸，以免產生電偶腐蝕。例如：鋁合金不應當和銅、鎳、鋼鐵等電勢較高的金屬相接觸；不應用鋁鉚釘來鉚接銅板。當必須把不同的金屬裝配在一起時，應該用不導電的材料把它們隔離起來。例如：當必須把銅管連接到鐵板上時，可以在鐵板和銅管之間加上一段橡膠、塑料或陶瓷的管子，以免鐵和銅直接接觸引起腐蝕。

3、陽極和陰極的面積相對大小對腐蝕速率有很大的影響，如果兩種不同電勢的金屬必須接觸，應盡可能不要把作為陰極部分的面積弄得過大而把陽極部分的面積弄得過小，因為這樣會使陽極的電流密度過大，從而加速陽極金屬的腐蝕。

4、應盡量避免出現容易造成液體積存的死角。例如：應將排水管設計在最低處，容器的壁與底部設計成園角過渡等，以防止放空時，由殘余液體留在容器底部，同時也便于用水清洗。

（2）應用緩蝕劑，消除或減少介質中的有害成分

可以通過兩種方法來消除會減少介質中的有害成分，一種是去掉介質中的有害成分，改變介質的性質。鍋爐用水的除氧，從鍋爐給水中排除所溶解的氧氣，是防止鍋爐腐蝕的最有效的辦法。鍋爐除氧可采用加熱的方法，在常壓下，將水加熱至沸騰，可去除水中所溶解的大部分氧氣；也可采用化學除氧法，例如在水中加入亞硫酸鈉，使其與水中的氧氣發生化學反應，從而消除溶解于水中的氧氣。近年來，常采用聯胺N2H4作為除氧藥劑，在鍋爐工作的條件下，N2H4與氧氣發生反應，生成水和氮氣，從而達到除氧的目的。

另一種是加入能減緩腐蝕速率的緩蝕劑。能使金屬的腐蝕速率大大降低。常用的緩蝕劑主要有陽極緩蝕劑、陰極緩蝕劑、有機緩蝕劑、揮發性緩蝕劑、油溶性緩蝕劑等。

集熱器擺放設計和基礎設計

1）、根據使用單位建筑物的實際情況（承重能力、朝向、陽光遮擋情況）初步制定集熱器的排列情況，即幾行幾列。

2）、根據制定的排列情況確定安裝基礎施工圖紙。

3）、根據施工基礎圖制定施工支架圖紙

4）、制定管路圖紙和確定管道直徑

5）、設計控制系統。

工程設計的一般步驟

1詳細了解甲方（用戶）的使用情況和要求。

包括甲方的使用性質，用水的時段，用水的溫度等。

2詳細了解甲方（用戶）的建筑情況。

甲方房屋結構性質（平房，樓房），房屋走向（東西向。南北向），樓頂建筑物情況（有無廣告牌，各種天線，電梯間，機房或水箱間等）

3詳細了解甲方（用戶）的常規能源情況。

現在的常規能源有電鍋爐，燃氣鍋爐，燃油鍋爐等，做方案之前一定要了解甲方的常規能源情況。

4根據用水量和甲方（用戶）意向決定工程使用的熱水系統種類。

包括箱式組合，聯集管系統，U型管系統，分離式熱水系統等。

5設計工程方案（文字，圖形等）。

① 集熱器的擺放，安裝基礎的設計（水泥墩，槽鋼等）。

② 水箱的設計（包括水箱三維尺寸，保溫，管道系統布局，與輔助能源的結合）。

③ 系統工作原理設計（管路及循環系統的設計）。

④ 支架，珩架及鋼結構的設計。

6工程價格計算。（工程報價包括如下幾個方面）

① 熱水器（聯集管，U型管等）本身的價格

② 鋼結構的價格

③ 房屋基礎和水箱基礎的價格

④ 儲熱水箱的價格，與常規能源結合的費用

⑤ 管路系統的價格

⑥ 保溫部分的價格（保溫材料，電伴熱帶等）

⑦ 控制系統的價格

⑧ 運輸、倉儲、食宿、施工等費用。

⑨ 稅金、利潤、傭金等費用支出。

7、施工方案書的制定（一般內容）

⑴工程概述

　要求：說明工程性質、地理位置、工程規模、施工周期

⑵工程施工圖紙

Ⅰ集熱器（SLL/SLU）擺放效果圖，包括以下內容

① 屋面（頂）平面圖。

　② 水泥墩布局圖，槽鋼布局圖。

　③ 集熱器支架圖。

　④ 集熱器支架在槽鋼（方鋼）上的效果圖。

　⑤ 管路圖（集熱器到水箱之間）

Ⅱ水箱圖紙

　① 水箱三維效果圖。

　② 水箱展開圖。

　③ 管路圖（水箱到聯集器，水箱到供水口）。

　④ 水箱基礎圖。

Ⅲ管路系統循環圖

　① 冷水系統循環圖。

　② 熱水系統循環圖。

Ⅳ電氣系統圖紙

　① 控制系統原理圖。

　② 輔助電加熱系統電氣圖。

　③ 電伴熱系統電氣圖。

　④ 整個系統電氣圖。

⑶材料清單

Ⅰ公司產品清單

　① 聯集器數量。

　 ② 真空管數量。

③ 尾座（尼龍6）、擋風圈、螺釘數量（M8-20,M6-20）。

ⅡⅢ 電伴熱帶及保溫材料數量

Ⅲ金屬材料清單

① 槽鋼數量（8號、10號）。

② 角鋼數量（3號、4號）。

Ⅳ 水暖件清單

　　①各種規格鍍鋅管數量

　　②各種水暖件清單

Ⅵ水泥等輔助材料清單

⑷成本核算及利潤分析

根據三計算各部分成本，計算人工成本（包括工資、補助等），計算毛利和毛利率。

⑸工程進度表

1、備料及前期準備（ 月 日—— 月 日 共 天）

2、原材料進入施工現場（ 月 日—— 月 日 共 天）

3、水泥基礎和水箱基礎（ 月 日—— 月 日 共 天）

4、支架和聯集器安裝架制作（ 月 日—— 月 日 共 天）

5、聯集器安裝固定（ 月 日—— 月 日 共 天）

6、管路連接（ 月 日—— 月 日 共 天）

7、真空管安裝（ 月 日—— 月 日 共 天）

8、水箱安裝（ 月 日—— 月 日 共 天）

9、試漏和流量調節（ 月 日—— 月 日 共 天）

10、保溫處理（ 月 日—— 月 日 共 天）

11、驗收準備（ 月 日—— 月 日 共 天）

12、驗收（ 月 日—— 月 日 共 天）

13、工程結算（ 月 日—— 月 日 共 天）

本連載課件引用作者：竇建清、楊金良，來源自互聯網。