水泵报价_宁夏煤改电空气源热泵公司_宁夏昊之丰工贸有限公司 摘　要：本文简要介绍了光伏水利的基本概念和产业技术，阐述了其对解决人类社会发展问题的重要意义，探讨了在我国西部大开发和一带一路建设中的应用，分析了可预期的综合效益，并对潜在市场规模进行了展望。　　关键词：太阳能；光伏水利；光伏扬水系统; 光伏节水；农林牧业生产；荒漠治理；精准扶贫　　一、引言　　粮食和生态是人类社会生存与发展的重大问题。世界人口持续增加，从1990年的53亿，到2011年突破70亿，2025年将达到80亿，地球的资源不堪重负，能源、粮食和水资源危机日趋严重，加上人类活动造成的环境污染、土地荒漠化、耕地减少、牧场退化等，迫切需要重新审视人类社会发展的模式，采取行之有效的可持续发展策略和措施。近年来，我国在相关领域不断加大投入，但是由于各个方面和环节缺乏有效的结合与协调，未能取得预期的效果。多年的实践证明，光伏水利产业技术，不仅能够促进光伏行业的健康发展、保证节能减排目标的实现，而且在农业基础设施建设、粮草肉增产、生态环境改善、荒漠治理以及边防强化等方面，能够取得良好的综合效益，具有巨大的应用市场。　　二、光伏水利的概念和技术　　光伏水利，就是利用光伏扬水系统，为边远无电或缺电地区的农林灌溉、荒漠治理、草原畜牧、生活用水、苦咸水淡化等提供动力电源和系统解决方案。　　光伏扬水系统，主要由光伏阵列、光伏扬水逆变器、水泵构成，与灌溉设备结合又组合成光伏节水灌溉系统。光伏阵列接受太阳辐射能，并将其转化为电能；逆变器将直流电能转换为驱动水泵的交流电能，并实现最大功率点跟踪；水泵则将地下水或河水从低位提至高位，并向灌溉设备加压。基于蓄电不如蓄水的设计理念，系统中通常不含储能装置，既降低了建设和运行成本，也提高了系统的可靠性。同时，为了保证水资源的高效利用，与微喷灌、滴灌和渗灌等节水灌溉技术相结合。　　光伏水利产业技术以太阳能为动力源，不仅解决了边远地区架设电网所存在的距离远、工期长、投入大和利用效率低等问题，而且无需运行电费，长期运行的总投入也远远低于柴油发电机，在国家政策的扶持下，用户乐于接受。光伏扬水系统就地取水用水，易于规划和建设，而且免去了输水渠道建设，提高了水利用系数。光伏水利综合解决方案具有系统集成化、运行智能化和操作简单化的特点，保证了在缺乏专业技术人员的边远地区系统的稳定、安全与高效运行。　　光伏节水，经历了由设备到系统的发展历程。其中，光伏组件、水泵和灌溉设备为通用产品，而具有最大功率点跟踪功能和变频逆变的光伏扬水逆变器为专用产品，是系统的核心，额定功率从数百瓦至近百千瓦，产品企业标准已经被业界采纳并形成行业通用规范。系统集成的核心是实现优化匹配，即根据扬程和日需水量选定最佳类型和规格的水泵，根据系统的实际功耗和当地日照条件选定光伏阵列的容量，从而组成高性价比的系统。　　光伏水利的概念和技术也经历了被逐渐认知和认可的过程。上世纪九十年代，由于系统成本很高，只有少量的小功率光伏提水系统，主要解决边远无电地区的生活用水问题；2001年9月，光伏扬水系统技术应用于新疆沙漠公路防护林太阳能滴灌系统，光伏阵列的峰值功率为14kW，开启了大功率光伏提水系统在农林灌溉和荒漠治理中的应用。系统产品经过十多年在全球100多个国家和地区的示范应用，推动了光伏水利在全球的快速发展，基于对全球生态环境恢复的创新贡献，2014年联合国全球人居环境论坛授予天源新能源绿色科技最佳范例奖。　　国家已开始关注光伏水利技术及其应用。青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古等地方政府和水利部门先后开展光伏水利应用的可行性研究，建立示范系统，确认运行特性与效果；2013年9月，水利部首次举办了光伏提水技术研讨会，探讨国家在政策和规划中如何给予支持；目前，相关产品已进入国家农机产品目录，国家水利行业标准《牧区草地节水灌溉工程技术规范》（征求意见稿）也将光伏提水工程设计作为一项重要内容。　　三、光伏水利的前景和效益　　光伏水利的推广应用尤其符合我国国情。我国是水资源较贫乏的国家，水资源总量居世界第6位，但人均水资源量仅为世界人均水平的1/4，居世界第88位；旱地面积为332万平方公里，其中荒漠化面积为262万平方公里，人均耕地面积仅有1.2亩，受荒漠化影响的人口高达4亿，且集中在西北边远地区，迫切需要解决生活和生产、生态环境改善和荒漠治理的供水问题。这些地区地表严重缺水，但地下水资源较为丰富，新疆、青海、甘肃、陕西、宁夏和内蒙古的地下水资源总量超过1千亿立方米，即使在水资源管理“三条红线”控制指标范围内，仍有相当大的开发利用空间。作一个保守的估算，如果仅对我国1%的旱地面积（约5千万亩）采用光伏扬水系统，实现每年300m3/亩的灌溉，则开发利用的水资源总量约为150亿立方米，市场需求约为1250亿元。　　如果分10年进行建设，则每年的投入为125亿元。根据国家财政部颁布的《2014年全国一般公共预算支出决算表》，在农业、林业和水利上的支出分别为5816.6、1348.8和3478.7亿元；在荒漠治理、退耕还林和退牧还草上的支出分别为40.6、290.3和17.0亿元；而在节能和可再生能源上的支出分别为580.7和146.6亿元。只需将上述支出的1.06%作为光伏水利建设专项资金，就能保障项目的顺利推进。　　同时，每年对应的光伏组件需求量高达45GW，为产量占全球总产量60%以上、主要依赖出口、因欧美“双反”而产能严重过剩的中国光伏行业，开辟了大规模、可持续的新市场。如果对全球1%的旱地推动光伏水利产业发展，光伏组件的总需求量为6500GW，远远大于光伏并网发电的需求。　　国内外多个地区的光伏水利示范实验结果表明：防护林生长良好，生态环境得到明显改善；典型天然草地生产能力可提高10~30倍，荒漠天然草地生产能力可提高20~40倍，大大提高了草地载畜量和牧民收入；荒漠治理的植被成活率大幅提高，一年变绿，四年成田，结合苜蓿草、枸杞、甘草、肉苁蓉等的种植，可获得可观的经济效益。　　四、结语　　光伏水利不仅为农林牧业生产、生态环境改善、荒漠治理、精准扶贫和戍边建设等提供了综合性解决方案，对促进我国光伏行业的健康发展也具有重要意义。但是，这是一个新领域，需要各级部门的关注和支持，需要参与企业的敬业和呵护，真正为人类社会的可持续发展作出贡献。 摘要　本文分析探讨了全玻璃真空太阳能集热管在集热工程中出现的炸管问题，指出系统缺水空晒是造成全玻璃真空太阳集热管炸管的主要原因。针对炸管问题的出现，本文指出，对系统进行防虹吸装置能很好地解决炸管问题。　　0前言　　近年来，随着全玻璃真空太阳集热管供热工程的增多，全玻璃真空太阳集热管炸管问题越显突出，成为困扰工程设计和施工人员的一个难题。笔者根据多年的设计、施工和维修经验，对全玻璃真空太阳集热管炸管问题进行了研究和分析，下面是一些心得体会。　　1全玻璃真空太阳集热管的炸管现象　　全玻璃真空太阳集热管供热工程在运行时出现全玻璃真空太阳集热管破损，从而造成集热系统漏水，使整个集热系统停止运行。这种现象我们简称“炸管”。　　2炸管原因分析　　全玻璃真空太阳集热管集热系统在晴天运行时，系统如果长时间空晒，就会造成系统内部及全玻璃真空太阳集热管内缺水高温，或者局部缺水高温，温度可高达450℃左右，这时如果突然给系统内部加入冷水，就会造成系统部分或者大部分全玻璃真空太阳集热管炸管或者破损，造成系统瘫痪无法使用。　　炸管原因分析：　　1.全玻璃真空太阳集热管受到严重的冷热冲击，使玻璃热管的冷热膨胀变化超过了玻璃的承受能力，从而引起玻璃破损。　　2.由于系统内部或者局部高温，造成系统内部或者局部的水蒸发而缺水。在系统内部或者局部高温情况下，突然进入系统的冷水接触到高温的部件就会蒸发，使系统内部在短时间内形成高压。高压压迫全玻璃真空太阳集热管向外偏移。这时，如果支撑全玻璃真空太阳集热管的尾架变形严重，就会使全玻璃真空太阳集热管脱离内胆而破损。如果支撑系统全玻璃真空太阳集热管的尾架变形没有造成全玻璃真空太阳集热管脱离内胆，也会使尾架受到很大的压力。这时由于全玻璃真空管破损，大量水蒸气从破损的全玻璃真空太阳集热管处外泄和大量的冷水进入系统对系统进行了冷却，使系统瞬间出现负压或者回到常压，这时以前承受正压变形的尾架得到压力的瞬间释放，就会把全玻璃真空太阳集热管推进内胆，造成全玻璃真空太阳集热管管口相互撞击或和内胆相互撞击而造成大量的二次破损。　　综上所述，笔者认为在全玻璃真空太阳集热管集热系统中，系统缺水空晒是造成全玻璃真空太阳集热管炸管的主要原因。　　3系统缺水形成的原因分析　　1.晴天系统突然停电空晒一段时间后又恢复供电时　　晴天系统突然停电，如果停电时间较长，使系统内全玻璃真空太阳集热管内的水蒸发，水蒸气由排气阀排出。随时间延长，全玻璃真空太阳集热管管内和系统内局部水被蒸发完，全玻璃真空太阳集热管在光照下进行升温，使全玻璃真空太阳集热管和系统达到高温状况，此时如果系统突然恢复供电，循环水泵就会按照设定参数开启，将冷水打入系统和全玻璃真空太阳集热管内造成炸管现象发生。　　2.晴天自来水停水而保温水箱又缺水再恢复供水时　　晴天自来水突然停水，如果停水时间较长，保温水箱内的水又被使用而造成缺水，就会使集热系统内部缺水，而使系统内全玻璃真空太阳集热管内的水蒸发，水蒸气由排气阀排出。随时间延长，全玻璃真空太阳集热管管内和系统内局部水被蒸发完，全玻璃真空太阳集热管在光照下升温，使全玻璃真空太阳集热管和系统达到高温，此时如果自来水突然恢复供水，循环水泵就会按照设定参数开启，将冷水打入系统和全玻璃真空太阳集热管内造成炸管现象发生。　　3.系统设计安装时没有考虑防回流和虹吸现象　　全玻璃真空太阳集热管集热系统在设计安装时一般要考虑集热器和保温水箱的相对位置，如果集热器全部或者部分高出保温水箱时就一定要考虑防回流和虹吸装置（见图1），如果没有考虑或者没有安装，在系统循环泵停水运转后，集热器内部的水就会倒流回保温水箱，直到集热器和保温水箱内的水保持平衡为止，这样就是高出保温水箱的部分集热器内部无水而空晒；如果在集热器进水端安装了防倒流装置，而没有在上端安装防虹吸装置，也会在循环泵停止工作后，由集热器顶部出水端向低位置的保温水箱继续流水，这就是所谓的虹吸现象，从而造成集热器部分缺水空晒。一般情况下要两套装置缺一不可。图1防虹吸装置　　4.不在同一水平面安装的太阳能集热器（图2）　　如图2所示，个别全玻璃真空太阳集热管集热工程安装时由于安装面积和位置所限制。不得不将太阳能集热器安装在不同高度的施工面上，而保温水箱在较低的施工面上，造成太阳能集热器之间、太阳能集热器和保温水箱之间有较大的高度差，如果不考虑防回流和虹吸现象就会造成太阳能集热器内部缺水而引起空晒炸管。图2不在同一水平面安装的太阳能集热器　　4全玻璃真空太阳集热管集热工程炸管现象的预防措施　　1.预防晴天突然停电和停水　　对于全玻璃真空太阳集热管集热工程，晴天突然停电停水现象的发生是一个无法预知的情况，但是我们在设计和施工时一定要做好这种现象发生时的预防措施，避免大面积的真空集热管破损。预防措施如下：　　首先，在设计时可以考虑在控制系统中加入防过热保护装置，即太阳能集热器的温度如果超过90℃，系统停止循环，停止向太阳能集热器内供水，从而预防炸管。　　其次，在系统停电后再恢复供电时，最好控制系统不要全部自动恢复运行，尤其是系统循环泵的运行最好是人工手动运行。如果采用停电后人工手动循环时，可以观察太阳能集热器内的温度，如果温度很高就停止运行，待系统温度降低后再运行。　　最后，在系统停水后，保温水箱水位较低（低于20%水位）而太阳能集热器内温度较高时，循环泵处于空转状态时，应该设计系统报警，同时强制停止系统循环泵的运转。强制停止后如果再启动应该先检测系统集热器内的温度和保温水箱内的水位，满足条件后再自动启动，当然最好还是强制停止循环后再启动时应该用人工手动启动较为安全。　　2.预防回流和虹吸现象　　回流和虹吸现象是所有的全玻璃真空太阳集热管集热工程设计和施工都要考虑的问题。图1、图2的设施就是两种预防办法和工程案例。我们强调的是在设计系统时一定要两个问题都要考虑，缺一不可。同时要考虑采用比较安全和保险的方式方法，最好是双保险。一般在考虑防系统回流问题时，大多数设计者会考虑使用止回阀（单向阀），但是在使用中我们发现止回阀（单向阀）会经常失灵，大部分是由于水中的杂质和水垢造成的，所以我们建议采用管道U型结构比较安全可靠。　　3.施工安装　　在安装施工时，对于循环泵的选择、固定全玻璃真空太阳集热管尾架的安装和全玻璃真空太阳集热管在联箱内的相对位置也要引起注意，这些也是造成全玻璃真空太阳集热管炸管的因素。

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