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太阳能热水系统雷电防护

太阳能产品被迅速推广应用,因其采光的需要,一般安装在楼顶等至高点处,并通过各种管线引入室内,致使雷击危害的概率大大增加。
太阳能产品被迅速推广应用,因其采光的需要,一般安装在楼顶等至高点处,并通过各种管线引入室内,致使雷击危害的概率大大增加,为了保证使用者的安全,防雷措施实施与太阳能产品应用同步至关重要。
一、太阳能产业的应用现状
   蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国已是全球太阳能热水器生产量和使用量的以及重要的太阳能光伏电池生产国。
   目前我国应用比较成熟且应用较多的太阳能技术有两部分:太阳热水系统和太阳能光伏发电系统。反映到具体产品上就是太阳能热水器、太阳能光伏电站、太阳能灯等。下面就以具体应用产品为例进行太阳能产品雷电防护的探讨。
二、太阳能热水系统雷电防护
1、太阳能热水系统结构简介
   太阳能热水系统一般有储水箱及支架、加热真空管及上下水管等组成,随着太阳能热水器智能化的不断提高,辅助加热、水位、水温自动显示,补水、断水的自动控制功能都应用于太阳能热水器中,而这些功能都是通过专用电脑控制芯片、传感装置等电子装置来实现的。电子装置在室内,辅助加热、传感装置在室外太阳能热水器水箱中,为这些电子装置供电的电源线、显示及控制用的信号线、控制线都是感应雷击的侵害途径。太阳能热水器除可能遭受直雷击外,还有可能遭受感应雷,其遭受感应雷击的通道主要有三条:电源线路引入;信号线路引入;接地线路引入。所以对太阳能热水系统的防雷设计就应从两方面考虑。
2、太阳能热水系统的防雷设计
   太阳能热水器的防雷可分为外部防雷和内部防雷两种情况,外部防雷是防直击雷,内部防雷是防感应雷。外部防雷——将绝大部分雷电流直接引入地下泄散;内部防雷——快速泄放沿着电源或信号线路侵入的雷电波或各种危险过压;这两道防线,互相配合,各尽其职,缺一不可。                        
A、 太阳能热水系统的外部防雷
   太阳能热水器的真空管和水箱一般设置在建筑物的至高点,这就要求与建筑物的防雷设施融合在一起。如果热水器在建筑物的接闪器的保护范围之内,就将热水器的金属架和水桶壳与建筑物上的避雷设施作等电位连接。如果热水器不在建筑物的接闪器的保护范围之内,需单独设接闪装置,其高度按滚球法进行计算,且与水箱保持0.5m以上的安全距离,防止反击,然后与建筑物的防雷设施连接。热水器的金属架和水桶壳、室外线路屏蔽层接地也要与建筑物防雷设施作等电位连接。
B、 太阳能热水系统的内部防护
   内部防雷系统主要是易受过电压破坏的电子设备(或室外独立电子设备)加装过压保护装置,在设备受到过电压侵袭时,防雷保护装置能快速动作泄放能量,从而保护设备免受损坏。
C、等电位连接
   等电位连接是太阳能热水器雷电防护的一个重要环节。因现在安装太阳能热水器使用的上下水管绝大多数为铝塑管,虽然铝塑管管壁有加强金属层,但没有和室内电磁组合阀及室外水箱做到金属连接,所以,形不成有效的等电位连接,有很大的安全隐患存在。
   等电位连接分为室外部分和室内部分金属构件的等电位连接。室外部分包括太阳能热水器金属支架、金属构件、避雷针、避雷带及线路屏蔽层等,室内部分包括线路屏蔽层、SPD接地及其他金属管道的等电位连接
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