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(注:要查看这些数据,请阅读布里斯托尔的专栏七月数码版PHC新闻!)
在本专栏中,我们的重点是太阳能热循环组合系统,通常包括多个热源和多个热负荷。在多年来设计了无数这样的组合系统之后,我已经开发了一个标准化的管道配置,现在我将其用作我们创建的每个新组合系统的骨架。我经常把这种设计和控制方法称为新标准水循环组合系统。
图84-1显示了一个典型的新标准管道系统是如何组装在一起的框图。正如您所看到的,它基于熟悉的主回路配置,其中二次回路使用紧密间隔的三通连接,以允许热源和热负荷以一致和系统的方式插入两个管道连接。
这个框图和本专栏中出现的其他管道原理图似乎对建造者或机械安装人员对水力加热系统的操作施加了严格的限制。但事实上,我们发现情况正好相反。主回路配置可用于连接几乎任何热源到任何热负荷,但以有序和系统的方式,然后可以用预先存在的控制方法和软件进行控制。以下是该领域最近的几个例子,展示了设计的灵活性,以及它如何从一个安装适应到下一个安装。
挂在墙上的迷你检查环
图84-2显示了一个安装程序对Primary Check-Loop的解释,本专栏在过去多次描述过。这可能是圈养状态下主循环最紧凑的版本。使用止回环方法,通过在“紧密间隔的三通”之间放置旋启式止回阀来消除主泵。这使得任何二次泵都可以充当主循环泵,迫使任何二次泵的流体通过主循环,因为它不能反向通过止回阀。当多个循环泵开启时,旋启式止回阀可以开启,允许来自任何一个或所有泵的流体在主回路周围循环,而不会相互干扰。因此,止回管起到流动分离器或流动中心的作用,但具有单向流动。
采用不锈钢平板换热器完成一次回路的右侧,通过换热器的水侧进行循环。热交换器的乙二醇侧由太阳能泵站内建的循环器泵送,这增加了该装置的紧凑和模块化吸引力。
虽然在这张照片中没有完成安装,但我们可以看到主回路周围的温度顺序似乎是正确的。主回路周围的流动是顺时针的,在这种安装中,流动似乎从热交换器到锅炉二次,靠近DHW间接二次,然后到更高温度的底板,最后到辐射地板(带回火阀),然后回到热交换器。
靠近天花板的水平环
图84-3中的照片显示了最近安装在新墨西哥州新房子里的太阳能水力组合系统。这是一个相当典型的全屋太阳能循环加热系统的住宅,当遵循新标准的设计方法。太阳热量通过锅炉上方照片中的不锈钢热交换器进入系统。就像在以前的系统中一样,热交换器用于完成主回路,该回路流经水侧,类似于上面框图中看到的细节。
主回路水平悬挂在天花板上,并在机械室周围延伸足够远,以便轻松连接每个热源和热负荷。室内设备的布置使其能够方便地以正确的温度顺序与一次回路连接,并有一对从上面下降的二次管。在这种配置中,主空气分离器可以安装在主回路上,作为管道中的最高点,用于正面空气清除。
如果你仔细看这张照片,你可以看到一个太阳能泵站模块,用于快速安装连接到屋顶上的太阳能集热器的太阳能管道组件。蓝色水箱是DHW的间接水箱,内部有一个热交换器盘管,用于锅炉和太阳能热水。该系统中没有其他储热水箱,因为大部分太阳能空间的热量是利用混凝土辐射地板的储热能力来积累和分配的。模块化集成控制系统可以在左边的墙上看到,SolarLogic集成控制系统(SLIC),除其他外,它可以在精心维护的舒适范围内控制整个房屋辐射地板的热量储存,从而消除了对大型太阳能储热罐的需要。
挂在墙上的扩展主回路
图84-4显示了科罗拉多州一户家庭最近进行的重大改造中对新标准管道配置的另一个巧妙解释。机械室位于地下室,来自整个房子不同供暖区的辐射管在地下室墙壁的不同位置终止。安装人员将主回路延伸到管壁的中间,在这里可以最容易地连接到多段歧管。你可以在照片中看到,主回路被简化为一对管道穿过墙壁,并与180度弯头连接,使u型转弯。太阳能乙二醇回路也是这样做的,安装在主回路的后面。
如果你仔细看这张照片,你可以看到一个太阳能泵站,一个主泵,四个带泵和混合阀的加热区歧管,一个水膨胀罐,一个乙二醇膨胀罐,一个矩形热交换器和一个间接DHW罐。SLIC控制系统盒的边缘刚好在右侧的框架外。换句话说,在其他标准系统中发现了许多相同的组件,但安排适合建筑物,其大小和几何形状。
这种扩展主回路以将远程组件连接在一起的方法已经在其他作业中使用到更极端的情况。在一些有多个建筑物的工作中,我们将主回路扩展为从建筑物到建筑物的一对绝缘和地下管道。因此,相同的基本管道配置在小型建筑和小型区域供热系统中同样有用,使用相同的设计程序和控制方案。
最后指出
这些文章针对的是小于一万平方英尺的住宅和小型商业建筑。重点是加压乙二醇/水力系统,因为这些系统可以应用于各种建筑几何形状和方向,几乎没有限制。这些文章中提到的品牌名称、组织、供应商和制造商仅为说明和讨论提供示例,不构成任何推荐或认可。
布里斯托尔Stickney从事太阳能水力加热系统的设计、制造、维修和安装已有30多年的经验。他拥有机械工程学士学位,是新墨西哥州的许可机械承包商。他是位于新墨西哥州圣达菲的SolarLogic LLC的首席技术官,在那里他参与了太阳能加热控制系统的开发和太阳能加热专业人员的设计工具。访问www.solarlogicllc.com了解更多信息。