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3.2.3集热器面积补偿
由于安装位置角度及纬度等影响,应对集热器进行补偿。 AB=
AI
R 式3-3
AB 为补偿后的面积,R为补偿系数,按0.8计算。
3.3太阳能热水系统安装
3.3.1集热器安装
集热器安装设计时应与周围环境,包括建筑、结构等融为一体,不能破坏建筑物的防水层和其它附属设施。
3.3.2贮热水箱的容积计算
因为该供热取暖系统要提供耗热和生活热水两部分所需水量,所以应选用高1.5m,截面圆直径为0.5m的贮热水箱,且进出口流速应小于0.05m∕s。
3.4太阳能燃气壁挂炉集成供热系统运行与控制
3.4.1系统控制
该控制系统分为两个独立的循环系统,系统1为集热器与水箱换热器系统,系统2为水箱内蓄水与采暖系统。蓄热水箱内设置两个温度传感器S1、S2,液位控制器压力传感器,集热器联箱出水口设置温度传感器S3,燃气壁挂炉出水口设置温度传感器S4,房内设置温度传感器S5。
3.4.2运行控制
当温度传感器S1、S2温差大于5°C时,启动系统1的循环泵P1 。若P1 启动后连续运行1h后S1仍旧小于 50°C ,则关闭P1 、电磁阀F4 打开电磁阀F1、当S1>60°C 时延时15min,关闭电磁阀F1,打开电磁阀F4。当S4>80°C时,立即关闭电磁阀F1,打开电磁阀F4。当S1、S2温差小于2°C时,延迟10min, 关闭系统1的循环泵 P1。
当温度传感器S5与房间设定温度差大于?2°C时,延时30min启动系统2循环泵P1当温差小于 ?2°C或温差大于等于 0°C时,延时15min关闭系统2循环泵 P1。
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当水箱液位高度H<1.25??时,延时30s打开电磁阀 F2 补水;当H<1.45??时,延时30s关闭电磁阀F2 ;当H>1.55??时,延时5s关闭电磁阀F2 ; 当H<1.15??时,延时5s关闭电磁阀F5 。
防冻控制,当集热器出水口传感器S3 温度小于5°C 时,发出声光报警,关闭电磁阀 F6、F7 ,打开电磁阀F3 ,排空集热器内的存水。
安全控制,当水箱内压力传感器检测值大于0.7Mpa时,延时3min系统发出声光报警,关闭电磁阀F2 循环泵P1、P2 停止工作,安全阀打开、泄压。
3.5太阳能燃气集成生活热水系统设计
3.5.1太阳能燃气集成生活热水系统运行原理
太阳能燃气集成生活热水系统由太阳能收集系统、泵站、储热水箱和中央控制器组成。
热水供应流程 :当太阳能收集系统提供热水的水量和水温能满足要求时,蓄热水箱给用户供应热水,此时不需要启动燃气壁挂炉加热系统。当太阳能收集系统的温度T1高于蓄热水箱的温度。时,太阳能循环泵被打开,此时太阳能收集系统的热水通过蓄热水箱底部的盘管换热器开始给蓄热水箱加热,当蓄热水箱的水温低于设定值T2时,太阳能循环泵停止工作,燃气壁挂炉被打开,此时燃气壁挂炉的热水通过蓄热水箱上部的盘管换热器开始给蓄热水箱加热。
采暖供应流程 :燃气壁挂炉的供暖回路直接与采暖系统连接,当有供暖需求时,启动壁挂炉,由壁挂炉提供采暖热水。
3.5.2太阳能燃气集成生活热水系统组成
太阳能燃气集成生活热水系统由太阳能集热、 泵站、双盘管蓄热水箱、供暖洗浴两用燃气壁挂炉和中央控制器组成。一些厂家又将泵站和中央控制器集成在双盘管蓄热水箱内,预留太阳能和燃气壁挂炉的接口,结构紧凑、安装方便。
3.5.3太阳能燃气集成生活热水系统特点
一般选用高效的平板太阳能集热板(也有选用高效热管式真空管), 承压运行,强制循环。
一般将中央控制器和泵站集成在蓄热水箱内,蓄热水箱内置有自动调速循环泵,系统控制器、镁棒、安全阀、补/泄水阀门、预充太阳能液,全套功能组件高度集成,结构紧凑,方便安装。
系统采用温差循环方式,根据中央控制器设定的温差自动启停内置循环泵,
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保证系统充分利用太阳能。
当太阳能能量不足时,启动燃气壁挂炉作为辅助热源,保证提供全天候24h的热水。
采暖功能的实现是由燃气壁挂炉提供热源燃气壁挂炉需选用洗浴采暖两用燃气壁挂炉。
3.6太阳能燃气集成洗浴采暖系统设计
3.6.1太阳能燃气集成洗浴采暖系统运行原理
太阳能燃气集成洗浴采暖系统由太阳能收集系统、泵站、储热水箱和中央控制器组成。
热水供应流程 :当太阳能收集系统提供热水的水温能满足要求时,生活热水通过蓄热水箱上端的盘管换热器换取蓄热水箱的热量,此时不需要启动燃气壁挂炉炉加热系统;当太阳能收集系统的温度高于蓄热水箱的温度时,太阳能循环泵被打开,此时太阳能收集系统的热水直接储存在蓄热水箱内;当蓄热水箱的水温低于设定值时,太阳能循环泵停止工作,燃气壁挂炉被打开,此时燃气壁挂炉的热水通过蓄热水箱中部的盘管换热器开始给蓄热水箱加热
采暖供应流程 :当太阳能收集系统提供热水的水温能满足采暖要求时,采暖系统的水通过蓄热水箱下部的盘管换热器由循环泵强制循环将热量输出给室内散热器,此时不需要启动燃气壁挂炉加热系统,当太阳能收集系统的温度高于蓄热水箱的温度时,太阳能循环泵被打开,此时太阳能收集系统的热水直接储存在蓄热水箱内,当蓄热水箱的水温低于设定值时,太阳能循环泵停止工作,燃气壁挂炉被打开,此时燃气壁挂炉的热水通过蓄热水箱中部的盘管换热器开始给蓄热水箱加热。
3.6.2太阳能燃气集成洗浴采暖系统组成
太阳能燃气集成洗浴采暖系统由太阳能集热板、泵站、三盘管蓄热水箱、供暖燃气壁挂炉和中央控制器组成 一般厂家将泵站和中央控制器集成在三盘管蓄热水箱内,但还需外置采暖泵站。
3.6.3太阳能燃气集成洗浴采暖系统特点
一般选用高效的平板太阳能集热板(也有选用高效热管式真空管),承压运行,强制循环。
一般将中央控制器和泵站集成在蓄热水箱内,蓄热水箱内置有自动调速循环泵、系统控制器、镁棒、安全阀、补/泄水阀门、预充太阳能液全套功能组件
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高度集成,结构紧凑、方便安装。
需在采暖管路系统中增加采暖泵站太阳能的热量除供应生活热水需要的热量外,还提供采暖系统的热量燃气壁挂炉选用单供暖燃气壁挂炉。
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4太阳能壁挂炉组合系统热效率计算
我们以热水产率为 13kg/min、热效率为 90%、基准气为G20的单体壁挂炉和组合产品为例作对比计算:假定冷水温度是20°C ,太阳能热水器出水温度为35°C ,而需要42°C 热水。 根据公式
ηu=
4.186m× t2?t1 +DP
103VrHi
×100% 式4-1
式中:假定DP =0 ηu为单机有效效率; m为修正后水的质量;
t2为热水温度 、t1 为冷水温度;
DP为对应于平均水流温度试验装置的热损失,包括循环泵的热损失, DP根据实际计算,在这里我们可认为两种测试状态相同;
Vr为试验期间测得的燃气用量经修正后的值, m3/min;按名义状态 15°C、101.325kPa;
Hi为所使用的燃气净热值, MJ/m3; DP=0 ,
则单机壁挂炉每分钟燃气需用量
Vr=4.186m×(t2? t1 )/1000 ηu Hi=4.186×13×(42?20) / (1000×
90% ×37.78) =0.0352m3
太阳能壁挂炉组合系统每分钟燃气用量
Vr=4.186m×(t2? t1 )/1000 ηu Hi=4.186×13×(42?35) / (1000×90% ×37.78) =0.0112m3
通过比较,太阳能壁挂炉组合系统热水状态的热效率比单机壁挂炉高很多。
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