太陽熱水器原理制造與施工

1、第一章 相關(guān)基礎(chǔ)知識06年1月1日 實(shí)施中華人民共和國可再生能源法08年4月1日 實(shí)施中華人民共和國節(jié)約法第一節(jié) 能源基本知識一 能源與能量能量：物質(zhì)做功的能力能源：能夠產(chǎn)生能量的資源二 能源分類<一>按能源形成來分1. 太陽能2. 地?zé)崮?地下熱水,蒸氣)3. 太陽,月亮對地球的引力能(潮汐能)4. 來自放射性元素的核能(聚變,裂變,衰變)<二>按利用能源的方式1. 一次能源(現(xiàn)有的,無需加工)2. 二次能源(加工,轉(zhuǎn)換)<三>按人類利用能源的程度1. 常規(guī)能源(廣泛使用,技術(shù)成熟,煤,石油,天燃?xì)獾?2. 新能源(太陽能,潮汐能,地?zé)崮?<四>

2、;按能源資源的可再生性1. 可再生能源(不斷再生并有規(guī)律地得到補(bǔ)充的能源,如太陽能,風(fēng)能,生物質(zhì)能,地?zé)崮艿?2. 不可再生能源(儲(chǔ)量有限,短期內(nèi)無法恢復(fù))三.能源的計(jì)量單位 法定單位:”J” “KW/H” 標(biāo)準(zhǔn)煤的單位 1Kg標(biāo)準(zhǔn)煤=2.931×KJ的能量W 物理學(xué)上為功率的單位,指單位時(shí)間內(nèi)獲得或輸入的能量多少.1J/S=1W 一秒內(nèi)獲得一焦的能量第二節(jié) 熱工基礎(chǔ)知識一. 熱量,比熱容和熱量計(jì)算<一>熱量:物體中因存在溫度差引起熱交換所傳遞的能量.用Q表示<二>比熱容: 水的比熱容4.1868KJ/(Kg·°C)單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1

3、或1K所吸收或降低1所放出的熱量<三>熱量計(jì)算 Q=m(-) 1KW·h=3.6×J=3600KJ 1.5×3.6××t×95%=Q (1.5為功率1.5W)第五節(jié) 常用材料知識概要一黑色金屬按化學(xué)成分分類碳素鋼低碳鋼含碳量<0.25%中碳鋼0.25%-0.60%高碳鋼>0.6%合金鋼低合金鋼合金元素總量<5%中合金鋼5%-10%高合金鋼>10%按質(zhì)量分類普通鋼鋼中有害雜質(zhì)P和S的含量P0.045%;S0.055%優(yōu)質(zhì)鋼P(yáng)0.040%;S0.040%高級優(yōu)質(zhì)鋼P(yáng)0.035%;S0.030%按用途分類

4、結(jié)構(gòu)鋼低碳鋼,中碳鋼,合金鋼工具鋼各種刀具,量具用鋼,高碳鋼或高碳合金鋼質(zhì)量上為優(yōu)質(zhì)鋼或高級優(yōu)質(zhì)鋼特殊性能鋼某種特殊物理或化學(xué)性能的鋼,如不銹鋼,耐熱鋼,耐磨鋼,電工用鋼有色金屬鋁鋁白色輕金屬,密度小,2.72t/ ,導(dǎo)電、熱性好，耐蝕性強(qiáng)，但不而酸，堿，鹽的腐蝕鋁合金熔點(diǎn)低（一般為600左右），適合多種鑄造工藝，塑性良好，可用擠壓法制成各種形狀復(fù)雜的薄壁及尺寸精度高的零件，含有Sn,Cu,Mg,Mn等銅又稱紫銅，塑性良好，強(qiáng)度低，導(dǎo)電、熱性好，抗蝕，在海水中耐蝕性差銅合金黃銅，加鋅.強(qiáng)度適宜,塑性良好,耐蝕和工藝性好白銅，加鎳.耐熱性好,塑性好,特殊性導(dǎo)電,導(dǎo)熱性強(qiáng)青銅,除黃銅,白銅以外的銅

5、的合稱不銹鋼分類腐蝕速率稱謂不銹鋼12%鉻,8%-25%鎳,奧氏體鋼,無磁性,抵抗弱酸性介質(zhì)<0.01mm/完全耐蝕鋼<0.1mm/耐蝕鋼耐酸鋼抵抗強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)<0.1mm/完全耐蝕鋼<1mm/耐蝕鋼二金屬腐蝕：表面被破壞的現(xiàn)象1 兩種基本形式：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕（兩者區(qū)別是腐蝕過程中有沒有電流產(chǎn)生）2 類型：A均勻腐蝕。評定方法：腐蝕速度（單位面積的金屬經(jīng)過一定時(shí)間后損失的重量）B晶間腐蝕：沿晶界貧鉻區(qū)產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象 產(chǎn)生貧鉻區(qū)的原因：合金中鉻與碳結(jié)合形成Cr23C6化合物,使相應(yīng)部位的鉻含量減少,相當(dāng)于使含鐵量變多,與原電池腐蝕類似. C應(yīng)力腐蝕:在腐蝕介質(zhì)和拉力

6、作用下產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象 D點(diǎn)蝕 E縫隙腐蝕3. 種類A按合金元素含量來分:鉻不銹鋼,鉻鎳不銹鋼B按正火狀態(tài)下鋼的組織形態(tài)分:馬氏體不銹鋼.M 耐蝕性弱鐵素體不銹鋼.F 脆性大奧氏體不銹鋼.A 耐蝕性強(qiáng),脆性小奧氏體鐵素體雙向不銹鋼.A-F4. 合金元素對不銹鋼耐蝕性的影響<1>Cr-鈍化膜(在鋼材表面形成,起到增強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性的作用)<2>Ni-改變晶體結(jié)構(gòu)（奧氏體結(jié)構(gòu)提高塑性，韌性，可焊接性）<3>M-抵抗氯離子點(diǎn)蝕,改善塑性常用牌號SUS304SUS316LSUS430行業(yè)代號0Cr22Ni32AlTi0Cr18Ni900Cr17Ni2MO21Cr17含碳量(

7、影響硬度)<0.07%<0.07%<0.03%<0.15%鎳(耐晶間腐蝕)30%33%9%.12%<0.6%鉻(耐均勻腐蝕)20%22%18%17%16%18%鉬2%三.鍍鋅板(主要為支架材料) 1.分類:熱鍍鋅板(利用電化學(xué)反應(yīng)) 冷鍍(電鍍):物理2鋼板鍍鋅的作用:增長鋼板的壽命,防腐防銹3 鋅彩板: 基材(鋼板)(外面)鍍層(熱鍍)(處理)噴塑圖形(粉末或漆)四.防銹鋁,鑄鋁第四節(jié) 非金屬材料主要包括:塑料,橡膠,纖維,部分膠粘劑一. 塑料1. 定義:以樹脂為主要原料,加入少量添加劑,經(jīng)加工形成高分子材料2. 分類:根據(jù)成型工藝: 根據(jù)應(yīng)用范圍:通用塑料,工

8、程塑料,一身塑料3 常用塑料聚乙烯(PE)高壓聚乙烯,中壓聚乙烯,低壓聚乙烯聚氯乙烯(PVC)耐蝕性,強(qiáng)度高,硬度大,電絕緣性好,但不耐沖擊,不抗老化聚丙烯(PP)強(qiáng)度高,剛性好,能夠耐150高溫,但不耐磨聚苯乙烯(PS)透光性達(dá)到90%,電絕緣性好,脆性小,強(qiáng)度低ABS力學(xué)性能好,強(qiáng)度高,剛性好,耐磨性好,但耐候性差聚酰胺(PA)尼龍/綿綸,耐磨,耐油,但耐蝕性差聚甲醛(POM)耐磨,耐候性差,易燃聚碳酸酯(PC)聚四氟乙烯(F-4)塑料王,耐高溫,缺點(diǎn)是高溫下不流動(dòng)聚氨酯(PU)四大耐磨材料:PA POM F-4 UHMUPE(超高分子量聚乙烯)二.橡膠常溫下,彈性大,線變形能力強(qiáng)常用材料

9、:乙丙橡膠(EPDM)優(yōu)點(diǎn):耐臭氧性強(qiáng),耐老化,電絕緣性好,耐寒-68缺點(diǎn):不耐濃硝酸,粘著性差丁腈橡膠耐寒,耐酸,但絕緣性不好硅橡膠用于真空管與內(nèi)膽,耐高溫材料三.保溫材料1.發(fā)展: 礦渣棉,玻璃棉(強(qiáng)度低,耐水性差) 珍珠巖(成形性差) 聚苯乙烯泡沫塑料(耐溫性差) 聚氨酯(最新型材料):耐溫,耐水,強(qiáng)度好,易成型3. 聚氨酯(乳黃色粉末)黑料:異氰酸酯(室溫下深棕色液體)白料:組合聚醚(室溫下淡黃色或棕色透明液體)第二章 太陽太陽：大氣層和內(nèi)部大氣層：日冕,色球,光球內(nèi)部:對流層,中間層,核心二 太陽和地球地球自轉(zhuǎn) 逆時(shí)針 23時(shí)56分4秒地球公轉(zhuǎn) 逆時(shí)針 365256天三 太陽位置的確

10、定和表示方法1.太陽高度角h：太陽與地面一點(diǎn)的連線與該線在地面上的投影組成的夾角 0902.太陽方位角r: 太陽與地面一點(diǎn)的連線在地面上的投影與南北方向的夾角 -1801803.赤緯角: -23.523.54.太陽高度角的計(jì)算公式Sinh=sinsin+coscoscos 方位角的計(jì)算公式: 日出日落時(shí)角及時(shí)間關(guān)系 &=23.5090o太陽熱水器&=23.50H當(dāng)?shù)鼐暥龋惭b角度為 （）&=23.50冬至90o太陽熱水器&=23.50H當(dāng)?shù)鼐暥?，安裝角度為-23.5 90-(90-W)-23.5-&=23.50&=23.50夏至四.太陽輻射和太陽光譜 1.太陽輻射:太陽不停地向空間輻射出能量的過程. 輻射出的能量就為太陽輻射能2太陽光譜 7%紫外線,50%可見光,43%紅外線五.太陽常數(shù): 當(dāng)日地間為平均距離時(shí),在地球大氣層的上界垂直太陽光線的平面上,單位時(shí)間內(nèi)單位面積上所獲得的