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水力加热系统必须充满水,以提供使其工作的传热流体(HTF)。在闭环太阳能加热系统的情况下,HTF通常是水和丙二醇的混合物。用这种防冻剂填充管道系统的过程,同时清除所有的空气,必须系统地、按正确的顺序进行。这就是所谓的“充电”系统。
其目标是永久地将太阳能收集器和整个管道回路充满加压液体,同时消除最后一个气泡,并在未来几年内保持液体进出。大量的维修时间可能被浪费在试图填充和清洗配置不正确或忽视适当程序的管道系统上。
这是充电过程的简要描述和一些建议,使这一关键过程顺利进行。
安装正确的组件
条件:设计了一种闭环太阳能乙二醇集热器系统,绘制了管网图,并进行了安装。系统示例如图72-1所示。
推荐的程序:在组装管道组件时,必须始终进行实际检查,以确保建成的管道不会以某种方式阻止或禁用填充和清洗过程。正确的组件必须安装在正确的位置,以使正确的充电过程成为可能。
安装一个灌装和清洗阀总成,通常在主太阳能乙二醇循环泵附近,通常在太阳能管道回路的低位。
确保填充阀能给太阳能集热器的底部供气,这样进入填充阀的液体就能把系统中的空气推到太阳能管道回路的顶部。吹扫阀为液体从太阳能集热器顶部返回到机械室提供了一条路径。在充注和吹扫端口之间必须安装旁通阀,以便在充注过程中将供应和回流分开。
在乙二醇环中空气可能被困住的任何地方安装一个通风口,即使它不在原管道计划上——通常是在管道中流量从水平流向向下转移的任何高点。
在难以使用手动通风口的地方使用浮子通风口。
将每个浮子通风口和每个膨胀罐安装在球阀上,以便能够快速关闭和更换。
在太阳能乙二醇回路中使用合适的PR (pressure relief)阀,且压力额定值合适,无温度探头。从PR阀上安装金属排气管到金属收集罐上。
确保膜片膨胀罐,通风口和所有其他暴露在高温乙二醇下的部件都符合这些极端条件。
如果需要,使用两个扳手和适当的垫圈仔细拧紧所有螺纹接头。在配合面、管螺纹和垫圈上使用正确的管道涂料。
补牙前
条件:管道已经完成,所有部件都按照原设计图安装到位。任何已建成的修改已被证实与原计划兼容,并且不会妨碍填充和净化过程。必须对泄漏零容忍,因为HTF和膨胀罐中的圈闭空气必须在未来的许多年里保持在这个闭环中。
推荐的程序:在向系统充注乙二醇混合物之前,建议进行以下操作。
用压缩空气对太阳能管道回路进行压力测试,压力是正常工作压力的两倍。在测试期间,使用浮子通风口和膨胀罐上的球阀密封这些部件。锅炉排水管和空气压缩机连接处的软管使用与填充和净化泵程序(如下所述)相同的软管。
一些安装人员在排水并重新填充乙二醇混合物之前先用水进行压力测试。当冬天来临的时候,如果有可能一夜冻僵,千万不要这样做。在最后一次充注乙二醇之前,如果有结冰的可能,请使用空压机系统地将乙二醇回路中的水吹出。
不要假定隔膜膨胀罐设置在正确的气压下。使用气压计测试各膨胀罐的气压,但必须在乙二醇回路为空且罐液侧压力为零的情况下进行。调节乙二醇膨胀罐气压,使其略低于液体的正常工作压力(如液体为20psi,空气为15psi)。
在主水管回路进行气压测试时,使用气体泄漏检测皂寻找膨胀罐空气阀上的气泡以及任何可能泄漏的接头或配件上的气泡。
充注乙二醇:充注和吹扫
条件:太阳能乙二醇管道和所有管道组件已通过有条不紊的压力测试。膨胀罐和其他部件也通过了测试。
推荐的程序:需要一个公用泵和三个高温柔性软管连接到填充和清洗端口。该泵必须能够将乙二醇混合物从机械室提升到太阳能集热器的顶部。泵通常用于此目的,输出额定压力为30至60 psi。
高温洗衣机连接软管通常用于连接到管道中的软管围嘴锅炉排水管和泵本身的软管围嘴螺纹适配器。(此外,充电泵套件可从太阳能加热供应商如Resol和Caleffi处获得。)
不要临时安装充电泵软管或螺纹连接,因为该过程需要精确控制充电泵和泵连接,以在去除空气时提供适当的流量和压力。只使用合适的软管和配件和良好的垫圈,没有什么会融化,下垂或堵塞在高温下。软管必须是全流量的,没有内置的流量限制。
太阳能集热器盖有时用于控制过程的温度,因此安装人员不必在晴朗的晴天处理滚烫的太阳能流体。一些安装人员可能会等到阴天,或者可能会在一天中很早或很晚的时候填充和清洗,以避免太阳温度高。
然而,使用适当的泵,软管和其他设备和预防措施,该过程通常可以完成,即使在晴朗的晴天非常热的流体。
确保通风口、膨胀罐或循环器旁边的任何隔离阀都是打开的,以便所有太阳能管道组件都能正常运行并充满液体。
首先,清除泵和软管中的空气。用两根软管连接泵;在乙二醇混合液桶底端有过滤网的吸入软管,供油软管连接到泵出口。在将供应软管连接到太阳能管道回路的填充端口之前,将其对准桶并运行泵。
做任何必要的准备泵,并运行它,直到它从桶的底部泵出乙二醇,并返回到桶的顶部,有足够的流量,没有空气困在泵或软管。
当泵关闭时,泵出口适配器上的球阀是关闭通过泵/软管的流量的理想选择。(有些安装人员会简单地压紧供应软管,而不是使用阀门。)将供应软管(现在充满液体)连接到填充端口,不要让空气回到泵或供应软管中。
一旦软管连接牢固,泵就可以将乙二醇液体(不是空气)输送到填充端口。第三根软管与吹扫口相连,这使得液体在绕太阳能管道回路循环后回到桶中。
关闭充注口和吹扫口之间的旁通阀,打开这两个口,开着充注泵的阀门运行。乙二醇现在被泵出桶,从底部到顶部充满太阳能集热器。收集器和管道中的空气由吹扫软管由充注泵推回到桶的顶部。
首先,空气返回到桶中,然后是乙二醇与空气和泡沫的混合物,这可能非常热。然后,几分钟后,只有清澈的乙二醇返回到桶中,证明太阳能回路现在充满了液体。
吹扫阀可以关闭,桶中剩余的乙二醇混合物继续被泵入太阳能闭环。这将液体从桶中推入膨胀罐。当太阳能回路上的压力表显示正常工作压力(例如,25 psi)时,系统被充电,填充阀关闭,充电泵关闭。
在这一步骤中,必须打开旁通阀,使太阳能循环器处于正常运行状态,使集热器通过正常的流体流动进行冷却。