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该提议的目标是为位于云南的某医院设计一个带有丙烷备用的被动批量太阳能热水系统。它是非政府组织非洲卫生网指导并由欧洲联盟资助的替代水系统建设和培训项目的一部分。该设计还将用于加纳未来的拟议项目，医院或其他设施。 设计选择和描述 为该提议选择的设计类型是渐进式管批式太阳能热水器。选择此设计的原因如下： 效率：与大多数商用设备相比， 低成本：加纳可用当地材料制造的可能性， 低维护：需要极少的维护，面板经久耐用 人体工程学：使用基本工具和技能相对容易构建， 不引人注目：由一个单元制成，易于运输和安装在屋顶上。 这个怎么运作： 渐进式管太阳能热水器由玻璃覆盖的面板组成，高度绝缘。太阳辐射被面板通过玻璃盖吸收，吸收板由铝制成并涂成黑色，以确保最大效率。 集热器由铜管制成，并连接到该吸收板上。热量从吸收板传递到铜管，然后传递到流过它的水。该渐进式管单元用作集热器和储罐。 如下图1所示，热水从设备顶部抽出，并在每次使用热水时被冷水取代，冷水进入收集器底部。 图1：渐进管太阳能批量水加热原理 渐进式管太阳能热水器将在雨季多阴天作为预热罐，但在一年中的其余时间将用作平均加热系统。 对于Dixcove医院，将安装三个太阳能加热装置： 第1单元：提供主要病房的产房，剧院和东翼， 第二单元：供应实验室和主要病房的西翼， 第3单元：提供洗衣房和厨房。 购买原材料和逐项预算 对于太阳能电池板的构造，材料都可以在当地购买。在下表中，显示了所需材料的清单以及它们的出处和成本。该逐项预算对应于一个单位。 （2011年4月27日，1加纳塞地以元计算为0.67363）
为了能够为该项目储存30加仑的水，一个单元将由三个并联连接的面板组成，如下图2所示。 图2：三个并联连接的面板 面板托盘和框架的构造为面板选择的尺寸为2000毫米×1000毫米×100毫米。木材将根据商人在下面的图3和4中切割和加工。 良好的角接缝对于确保良好的防水性非常重要。 图4：部分细节和尺寸以及木材 该部分将使吸收板和框架内的玻璃成为可能。 在框架构造完成后，应在框架的侧面钻两个27毫米的孔，以容纳铜管的入口和出口，如图2所示。 来自切割部分的木珠将被保持用于固定吸收板和玻璃板。 然后将胶合板用作背板。如图5所示，在将其钉在框架的背面上之前进行相应的测量和切割。 图5：固定背板 现在整个框架和背板应涂上木材防腐剂，以确保持久的光洁度。 吸收板 铝板必须切割成一定尺寸并用锤子压平，因为为此目的找到的唯一材料是用于屋顶的波状铝板。 应在两侧清洁铝板，以去除可能存在的任何油迹。将片材的光泽面打磨以蚀刻表面。这将去除少量油，并使油漆更好地粘附在表面上。 在使用亚光黑漆涂漆之前，将使用底漆。 铜管 成型铜管 下一步是生产蛇形铜水路管道。如果可能，每个面板将使用3个长度为6米的长度。 小心地，铜管将通过将其弯曲在圆柱形物体（如瓶子）周围而成形。由于铜是非常柔软的金属，因此在没有成型机的帮助下进行弯曲时容易使管变平或挤压，因此将确保逐渐弯曲管。这将避免管道扭结，这可能导致由于水流受限而导致的水垢，从而降低效率。如果管道扭结或压扁，可以将其放在一块木头上并用木槌敲击它，使其恢复原状。管子应弯曲成尽可能多的弯曲。 形成的管将涂上亚光黑漆。 将铜管安装到吸收板上 当涂料干燥时，将形成的铜管放置在铝吸收板（黑色侧）的顶部。可以使用白色粉笔标记将铜管的图案压出到黑色吸收板上。将钻一系列小孔，两个位于横管两侧。这些孔将采用将管紧紧靠在吸收板上的导线，以实现对管中水的有效热传递。将形成的铜管放置在板上，并将良好的强力线穿过孔并穿过铜管。单根电线就足够了。导线的一端将穿过一个起始孔，穿过管子，然后穿过第二个孔，这个系带过程将持续到达到最后的孔并且所有的横梁都已被覆盖。 铜管也可以使用特殊焊料和助焊剂焊接到铝板上，但工艺必须精细控制，必须由专业焊料完成。 图6：涂上油漆并将铜管固定到板上 吸收板现在已准备好插入面板托盘，但首先绝缘必须到位。 绝缘 一个3英寸的软泡沫床垫将被切割成一个尺寸并放在托盘中。当吸收板降低在其上时，这将压缩，如图7所示。 图7：将泡沫放入托盘内 一层铝烤箔将夹在泡沫和板之间，光亮的一面到板上。这将通过将热量反射回板来帮助阻止热量损失。 现在可以通过确保入口和出口管端首先向后弯曲然后插入面板两侧的27毫米孔，如图8所示，将吸收板插入托盘。板将保持在通过木质珠子将其固定在内框架的侧面。 图8：放置在集电板上 最后一层哑光黑色涂料将用于掩盖由电线引起的油漆工作上的任何划痕并覆盖木框架的内壁。 插入玻璃板 面板现在已准备好上釉。5 mm浮法玻璃是Takoradi在这个项目中发现的，虽然推荐使用4 mm，因为它的透光率略高。 玻璃将非常小心地处理，如果可能的话将由玻璃窗运送。将精确测量框架内部，并且必须通过玻璃窗将玻璃切割成精确的尺寸。铜管顶部与盖板之间应有10 mm的间隙，如图9所示。间隙越大，效率越低。将玻璃放入托盘后，将用木珠固定，并使用硅等良好的密封剂来防潮。 图9：太阳能电池板的横截面 现在面板已经建成，它们应该存放在安全的地方，直到需要为止。它们应直立存放，以免管子入口和出口损坏。面板很重，移动时应该有帮助 在屋顶上安装面板 Dixcove医院提供屋顶元素，这些元素是水平的，由厚混凝土制成。这些将非常适合安装太阳能电池板。这些位置如下图所示： 1单元：孕妇，剧院，主要病房东2单元：实验室，主要病房西面 第3单元：洗衣房和厨房 图10：3个太阳能加热装置的位置图 这些面板将水平安装，以便在这个纬度上进行最大程度的太阳采集，尽管面向南方的微小坡度将被考虑在内，以实现雨水径流。 使用不锈钢支架将四块经过处理的木块（2块150毫米×150毫米×60毫米和2块150毫米×150毫米×40毫米）连接到面板的每个角落。两个最厚的将附在北角; 这将使面板略微倾斜，以便雨水可以径流。这也将允许面板和屋顶顶部之间的间隙为60至40mm，这将避免潜在的滞留雨水与木框架接触。 然后将木块用螺栓固定在混凝土中。 面板屋顶固定的原理如下图11所示： 图11：将面板固定到屋顶上 与丙烷备用热水器连接 丙烷热水器将作为太阳能加热系统的备用设备安装。对于每个太阳能单元，一个水箱将尽可能安装在太阳能电池板上，并且位于医院工作人员能够在必要时操作的方便位置。 加热罐的位置 单元1：可以安装水箱以替换已经可以进入管道的药房中的旧水箱。 第2单元：水箱可以安装在与实验室相邻的房间角落。 第3单元：可以安装水箱以替换已经可以进入管道的厨房中的水箱。 前两个坦克的位置如下图12所示： 图12：药房和实验室中丙烷水加热罐的位置 与坦克连接的描述 直径为1/2“的铜管将用于连接，因此必须在面板的入口和出口处使用1”至1/2“的减压器。用于连接的管道必须高度绝缘，以防止从穿过太阳能电池板到达水箱的水的热量损失。 太阳能电池板和丙烷热水器之间的连接将按照图13所示制造： - 供应截止阀 - 三通球阀3 - 双向球阀4 - 回火阀5 - 锅炉排水 - 泄压阀 - 传统燃气热水器 - 温度/压力安全阀 - 屋顶千斤顶 -渐进管批料加热器 热水 出 冷水 图13：连接系统功能 连接系统所需的不同组件如图14所示： - 铸造青铜“T”配件（1/2“）x2 - 全端口三通球阀3 - 全端口双向球阀4 - 防烫伤阀 - 泄压阀 - 青铜锅炉排水（x2） 图14：连接系统组件 4.2连接系统的分项预算 在下表中，显示了所需组件的列表以及它们的出处和成本。该逐项预算对应于一个单位。
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