一、水质预处理：从源头降低硬度  

1. 软化处理  

      离子交换法：安装钠离子交换器，通过树脂置换水中钙、镁离子（如RNa型树脂吸附Ca²⁺、Mg²⁺），降低水的硬度（目标硬度≤70mg/L）。  

      化学沉淀法：投加阻垢剂（如聚磷酸盐、有机膦酸），与钙镁离子形成可溶性络合物或微晶颗粒，阻止水垢结晶析出。  

      电磁/射频处理：利用电磁场或射频技术改变钙镁离子结构，使其不易附着在管道和设备表面形成水垢。  

2. 过滤净化  

      安装石英砂过滤器+精密过滤器，去除水中悬浮物、胶体杂质（粒径≥5μm），减少水垢附着的“核心载体”。  

 二、系统设计优化：减少结垢风险  

1. 管路与设备选型  

      采用大管径管道（降低流速，减少湍流导致的离子碰撞结垢）和不锈钢/铜材质（抗腐蚀能力优于碳钢，减少金属离子参与结垢反应）。  

      热泵蒸发器、太阳能集热器等换热设备优先选择降膜式蒸发器或螺旋缠绕式换热器，避免滞留水形成浓溶液区。  

2. 循环与排污设计  

      设计强制循环系统（如温差循环、定温循环），避免局部水温过高（水垢析出临界点通常为60℃以上）。  

      在系统最低点设置自动排污阀，定期（如每周1次）排放底部浓缩水（含盐量高的水易结垢），排污量为系统总水量的5%~10%。  

3. 温度控制  

      设定热泵出水温度≤55℃（钙镁离子溶解度随温度升高而降低，55℃以下可显著减少结垢），太阳能热泵热水工程的太阳能集热器采用间接换热系统（如防冻液循环，避免高温直射导致水垢）。  

 三、运行维护：动态防垢与清理  

1. 在线监测与加药  

      安装电导率仪+pH计，实时监测水质指标（电导率＞800μS/cm时启动排污或补水，pH＞8.5时投加酸中和）。  

      配置自动加药装置，根据水质数据定时投加阻垢剂（如浓度20~50ppm），维持水中有效防垢成分。  

2. 定期清洗  

      物理清洗：每年用高压水（压力≤1.5MPa）冲洗集热器和管道内壁，清除松散垢层；  

      化学清洗：每2~3年用柠檬酸（浓度3%~5%）或专用环保除垢剂循环清洗，反应时间4~6小时，pH值回升至5~6时停止（避免腐蚀设备）。  

3. 智能控制策略  

      通过PLC或物联网系统联动水质传感器与排污/加药设备，实现防垢处理的自动化（如夜间低负荷时段排污，减少热水供应影响）。  

      通过以上措施，可将太阳能热泵系统的结垢风险降低80%以上，延长设备寿命（减少换热效率衰减），同时降低运维成本（避免频繁拆机清洗）。

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