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在阿拉斯加,一个管道和供暖服务电话可能需要几天的时间,需要很长时间的驾驶,需要乘坐满载服务卡车的渡轮,或者乘坐小型飞机进行艰苦的旅行。只有在可能的情况下,避免服务调用才有意义,因为这涉及到时间和费用。这就是互联网控制系统最近在阿拉斯加州获得认可的原因。如果可以使用远程监控和远程控制调整来避免服务调用,那么节省的费用将是可观的。
去年冬天,在阿拉斯加偏远的比弗村,就安装并启动了这样一个系统。这是一个有趣的自主技术组合,包括微电网柴油发电、废热回收和利用水力热管将几栋建筑连接在一起的微区域供热。太阳能热的潜力被设计到这个系统中,当然,新标准的水力加热配置具有互联网监控和远程控制功能。该系统被设计为分几个阶段安装,因此整个安装尚未完成。但是,由于我们的标准管道和控制的模块化特性,已经安装的部分已经启用并取得了一些显着的结果。
海狸村
比弗是一个原住民的小村庄,大约有80名居民。它位于费尔班克斯北部的一个偏远地区,在育空河的北岸,冬季气候非常寒冷。电力由一台24小时运转的柴油发电机提供。饮用水从大型中央水箱储存和分配到村庄,当然水的储存和分配系统必须防冻。
有三座公共建筑包含整个村庄使用的服务:
大约两年前,村里的领导决定,一些设施急需维修和升级。为这些建筑供暖的水力锅炉又旧又低效。进行了一项维修和改造项目,以提高能源效率,提高供暖系统的可靠性和有效性。结果可能被称为混合组合系统,或热电联产(CHP)系统,因为它结合了更高的电效率和更高的热效率,以显著减少整体燃料燃烧。
现有的设备
这个水力加热改造项目很大程度上是由现有建筑中的设备定义的,其中一些设备不能轻易修改或搬迁。在设计过程的早期,我们看到了以下列表。
任何经常阅读本专栏的人都可能认识到上面的设备列表只是一些热源和一些热负荷。有些能源是间歇性的,有些则是“随需应变”的。有些地方的温度调节得很好,有些地方的温度会波动。热负荷的温度要求各不相同。
这种情况正是我们的新标准主回路管道配置所要管理的。通过以正确的温度顺序在主回路周围安排热源和热负荷,该设备集合成为一个集成的标准加热系统,可以使用我们的标准控制策略进行集中控制,而无需编写任何定制软件,并且设计工作最少。图86-1显示了基于我们提供给安装程序的原始概念的框图。根据这一概念提供了详细的管道图,作为去年冬天开始形成的热管道改造的最终计划。
微区域供热
请注意,图86-1左侧的设备周围画了一个矩形轮廓,表示所有这些设备都位于发电机/车间大楼内。图中所示的设备位于水洗厂/水厂大楼内。右边的设备将被放置在另外两座标有标签的建筑物中。当水力流体像这样从一个建筑循环到另一个建筑进行共享供暖时,它被称为区域供热。这是一个用于水力加热的微电网(如果你愿意)。
在这种情况下,该区相当小,(最多)只有四栋建筑,而且它们相距不远。这些建筑通过绝缘良好的地下热管连接在一起,这是左侧主回路的一部分,并由右侧的二次回路组成。因为我们没有偏离我们典型的标准主/次回路配置,整个系统可以通过我们通常的互联网控制系统进行集中控制,而无需任何自定义修改。
初步结果
未来将要安装的系统部分(绿色部分)还不存在,因此紧密间隔的三通被截断,并在这些连接的地方盖上盖子。此外,与诊所/办公楼和一些空间采暖区的连接尚未完成。尽管有这些缺失的部分,但确实存在的组件已经被激活,控制系统自2月份以来一直通过互联网向我们发送数据。
到目前为止,最引人注目的结果是,持续运行的柴油发电机提供了惊人的热量。事实上,居民们报告说,由于发电机通过主回路连接,可以为任何需要它的东西提供热量,因此水力锅炉(燃料油)的使用量下降了80%。即使在今天,当我从我在圣达菲的办公室看到远程显示时,比弗的发电机为主回路提供了157华氏度。2200加仑的储热罐稳定在150华氏度,DHW罐在其设定点122华氏度。这种从发电机回收的直接热量(来自主回路)和储存热量(来自储热水箱)的组合,迄今为止满足了洗衣、淋浴、干衣机、冷冻保护和空间加热的大部分加热需求。而且,这是在木材锅炉或太阳能集热器安装之前。
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。2
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。