太阳能热水系统工程:典型故障的查找和排除案例

一、没有热水

【例1】冬天,某旅馆突然出现没有热水的情况,但开关箱、太阳能集热器、水箱一切正常。

在冬天,太阳能集热效果比较差,往往是太阳能将水加热到一定的温度,然后然后用电加热器将它加热到指定温度,比如55℃。突然没有热水,估计是电加热器的问题;又没有出现短路的现象,应该判断是电线断路或电加热器短路。脱开电加热器一脚接线,用万用表测得电加热器接线头两端电阻大于1kΩ以上,断定该组电加热器失效。更换加热器后故障排除。

太阳能热水系统工程:典型故障的查找和排除案例-智恩太阳能控制柜

[例2]某小宾馆的太阳能系统,采用空气能热水器作为辅助加热设备,在春、夏、秋三季,无论是晴天还是阴雨天,供热水正常。但随着冬天的来临,出现热水温度不够现象,尤其是阴雨天。空气能运转无异常现象,太阳能集热器也正常。

这种现象主要是在冬天气温较低时,空气能热水器的效率下降,因为空气能是吸收空气中的热量来加热的,空气的温度低,空气能热水器就要花更多的时间来收集热量,收集的速度慢了,热水就不热了。将空气能停掉,改为电加热,供水恢复正常。应该指出的是,在小型太阳能热水工程设计时,就要考虑加入电加热器,作为备用辅助加热装置,一旦气温低于10℃,空气能效率下降,可以及时改为电加热,由于极冷天气一般较少,特别是南方,一年就几天或者1个月,所以耗电也不大。在工程中增加电加热器的成本不大,一般在300~500元以下,建议在设计中增加这一功能。

[例3]某一工厂,3t水的工程,温度显示热水75℃,工程运行正常,但没有热水下来,手动电加热由于显示温度高加不上。

这种现象可能是温度传感器坏了。由于太阳能热水器的储水水箱温度较高,容易造成部件的腐蚀,温度传感器主干是不锈钢的,一般不会被腐蚀,但它的根部很多是铜件的,就容易被腐蚀进水。这样,传感器内部就进水了,时间一久传感器就失灵了。更换温度传感器,故障排除。

[例4]某一工厂,发现水温一直不高,始终在30℃左右。

经检查,该厂储热水箱系自来水供水,水箱的排气孔有一定量的水流出。查水位显示水还没有达到停止位置。判断应是水位传感器故障,脱下水位传感器的浮子芯,发现浮子和杆子上泥土较多,用水清洗后重新装上,系统恢复正常。此时如果传感器是导电式传感器,则应更换。

水箱冒水现象还有可能是其他部件引起的:进水电磁阀密封不够,在楼顶水箱供水的是采用水泵补水的方法,由于同水位原理,一旦供水水箱水位超过储热水箱的排气口时,就会出现冒水现象。

二、供水压力小

[例5]某宾馆太阳能热水工程投入使用不久,客户反映热水压力不够。

经检查,该工程没有设置增压水泵,宾馆楼层最高的为6楼,太阳能热水工程装在7楼,储水箱出水口与6楼客户的卫生间的水龙头高低差仅3米多。压力仅0.03MPa,没有达到供水的最低条件0.1MPa。改进的办法就是加一个增压水泵,它的出水压力可达0.15MPa以上,基本满足客户的要求。

三、真空管工程问题

[例6]某学校,出现真空管破裂,水大量流出。

这是由于停水停电等原因,循环水泵不能向集热器泵水,使得真空管集热器一部分真空管处于“干晒”状态,在强阳光下,管内的温度很快达到300℃以上,此时如果再来电或是再来水,就会出现真空管炸裂的现象。解决的办法就是关掉循环管道的闸阀,使集热器中的水位不会因插管而上升,然后更换新的真空管,等到没有日晒的时间半个小时以上,才可以恢复系统的正常运行,否则还会产生新的炸管现象。如果一时没有好的真空管,可以用坏的不漏水的真空管暂时代替;如果坏的也没有,可以将破碎的真空管倒过来插入水箱,等到好的真空管来时再更换。

[例7]某学校太阳能热水工程,真空管插入端出现较大面积的漏水。

真空管插入端出现漏水,如果数量少,一般几只,这可能是集热器在运行中,集热器中流动的水对真空管有一定的压力,把真空管挤出,此时如果真空管端口不干净,有发泡的残余,就会产生局部漏水的现象。这时将管口的硅胶密封圈取下,用螺丝刀清理一下管口使其没有杂物粘在不锈钢孔上,再放入胶圈,插上真空管,一般漏水可以停止。而本例是大面积的漏水,证明集热器受到比较大的冲击。这样冲击有两种,一种是真空管被排出,有的可能脱离集热水箱,这说明在集热过程中出现局部过热汽化的现象。由于汽化,集热器局部产生较高的压力,将真空管挤出导致漏水。另一种是当集热器在较强的阳光底下温度升高,集热器内部产生汽化现象,此时如受到急冷媒介的>中击,比如碰到下雨、或者是温度低的水进入集热器,都会使得汽化的水蒸气变成水。产生局部的真空,这种情况下真空管就会被吸进去,由于真空管一段是架在尾架上的,此时可能脱离尾架悬空,下坠,严重的造成破管。再经查证,由于采用了国产的减压阀,安装在室外,造成锈蚀,当集热器内部压力过大时,无法及时泄压,造成真空管被挤出。更换进口意大利卡莱菲加压阀,重新整理真空管,故障排除。

四、空气开关“跳闸”

[例8]某事业单位,太阳能热水器夏天运行正常,到春、秋天时,出现输往太阳能热水器的空气开关跳闸,热水不热。观察太阳能热水工程和控制柜,没有发现异常现象。

这是因为,夏天由于太阳能集热量大,洗澡所需的水温低,所以电加热没有动作;到了秋天,电加热启动了,由于单位的送电空气开关容量不够,造成整条线路跳闸。经考察,太阳能热水器储热水箱2个,其中恒温水箱装有2只9kW的加热器,循环水箱装有1只9kW的加热器,还有其他的用电大约1kW。总的用电量为28kW,正常电流应为功率的2倍,即56A(安),安装的空气开关整定电流应该是总量的1.5倍,应采用85A的空气开关。但单位总开关柜的送电开关为63A。这样,当太阳能的用电接近总开关的容量时,就比较容易在受到大电流的>中击时跳闸。将总线开关改为整定电流为80A的空气开关,故障消除。

五、热水迟迟不到

[倒9]某旅馆,客户反映每次使用热水时,要放很久的冷水。

对于旅馆这类对热水要求较高的地方,一般太阳能工程都装有管道循环装置,它的作用就是将管道中的冷水泵入水箱,保温水箱中的热水补充到管道中,这样客户一打开水龙头,很快就得到热水。控制循环的方式常用的有3种:

(1)用户打开水龙头,触发循环水泵动作,在循环控制器驱动水泵动作数十秒后,用户打开水龙头就可以很快得到热水。这种方式称为“即时循环”方式。

(2)采用定时器在一天的某一时段循环水泵动作,一般是客户开始用水的时段,使水管充满热水。由于处于用水频繁时段,用户不停地用水,水管就始终充满热水。这种方式称为“定时循环”方式。

(3)还有一种方式就是在水管的某一地点安装温度传感器,当该处的温度低于设定值时,循环水泵启动,直到该处温度达到设定值时停止。这种方式称为“定温循环”方式。

以上三种方式,第一种和第二种比较节能,第三种供水质量最高。在工程中最常用的是第二种。该故障经检查,是循环水泵烧毁。这时应考虑该旅馆有6层楼,每层40个房间,水道较长,管道的阻力较大。将热水泵入水道需要较大功率的水泵,一般应大于750W。查该旅社的循环水泵功率只有450W,应改成750W或更大的功率的水泵。安装1000W的水泵后,故障消除。

六、耗电大

[例10]某个体出租屋,约有30个住户,发现楼顶供水水泵一天到晚转不停。在夏天时,电加热已经关掉,但还是用电很大。

经查:楼顶供水水泵功率500W,每小时用电0.5kW·h,一天24h,耗电12kW·h,每月用电360kW·h。判断是气压自动供水泵压力继电器问题,应该更换。拆下压力继电器,发现由于该出租屋处于城乡结合部,水质较差,造成水泵与压力继电器的连接管堵塞。清除堵塞物,重新装上压力继电器,供水恢复正常。

在用户数较多的情况下,压力继电器由于频繁动作,触点磨损严重,建议此时更换压力继电器更好,否则过不久又要修理。及时换掉,可以节约今后维修的成本。