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对于集热面积和热水产量均要求较大的自然循环系统，可采用化整为零的方式，将其改组成相对独立的若干组子系统来运行，以确保整个大系统的灵活布置和正常运转。或者将其组建成若干自然循环定温放水(补水)的小系统，然后再将其各小系统达标热水集中在一个可按建筑承重要求，低位隐蔽安装的总保温储热水箱内储存，以满足更多用户的实际需要。因为这种自然循环定温放水(补水)的小系统，不仅组建起来更灵活，而且还可有效地提高大系统的整体热效率与热水的总产量。图3.13为自然循环。定温放水。系统图；而图3.14则为自然循环“定温补水”系统图。  所谓的自然循环定温放水与自然循环定温补水，尽管两者都属于自然循环系统，但两种系统的不同之处在于其一，自然循环定温放水系统须将定温放水控制阀门，安装在循环水箱的热水出水管上，而自然循环定温补水系统相类似作用的电磁阀或电动阀，则要安装在循环水箱的冷水进水管上其二，自然循环定温放水系统的水箱水位控制与通常的自然循环系统相同，通过一套常规的浮球阀补水箱来实现，而自然循环定温补水系统则省略了浮球阀补水箱，由预埋在保温循环水箱热水出水口附近的温度传感器，来直接控制安装在冷水进水管上的电动阀，当传感器感到水箱出水口处的温度低于设定温度后，就会立即切断进人水箱中的冷水，停止挤放热水，系统转为正常自然循环运行状态。众所周知，热容量大的控制阀门系统安装在冷水管上，可有效地减少系统热损，提高系统效率，降低设备造价和延长管阀零配件的使用年限。从这个角度来考虑，显然，定温补水系统比定温放水系统热损更小，设备的投资费用和使用成本也更低，因而在系统设计中也有更为可取之处。 上述两种系统的共同点是可将原有大型自然循环系统的高位保温循环储热水箱的功能二分为二，系统只需保留二个小容积(笺200L～300L)，仅相当于二个家庭使用的高位保温循环水箱，而将主要承担保温储热功能的大水箱分离出来，低位隐蔽安装在附近建筑物的承重结构上，以实现某种程度上的集储分离，降低水箱重心高度，消除视觉污染，麟少安全隐患对于定温放(补)水系统而言，其系统的热效率与集热器的效率因子直接相关。集热器密封性能的好坏、板芯传热效率的高低、板芯热容量的大小、系统设定温度的合理性，都可能直接影响系统取得的热效率。在太阳日照强度不高的地区，如果集热器自身结构有缺陷，板芯热容量又偏小，系统设计又不合理，其系统的产热效果就不会很理想。但无论怎么说，将大型或超大型自然循环系统采用化整为零的办法，对降低大型保温循环储热水箱的重心高度、简化系统结构、提高系统总体的光热转换效率等仍不失为·二种最佳的选择。 经化整为零处理后组建起来的新系统，需要考量和回答的一个问题是分离出来低位放置在一旁的大水箱中，如果存有相当数量当天用不完的隔夜散热余水，应当怎么办?解决这一难题的办法有二第一，在大水箱靠近热水出水口附近安装一套电加热装置，但要把温度传感器安装在比电加热器稍低一点的位置。如果当天系统所产的热水与水箱中的存水渗混后，水箱热水出水口附近的水温仍达不到使用温度，则系统自动启动电加热器，将需要立即提供给用户使用的部分温水升温到使用温度，以解燃眉之急。待这一区域的水温达标后就自动切断电源。第二，在大水箱与最靠近的一套小系统之间，增设一套低温散热余水二次循环增温控制系统，当安装在大水箱底部的温度传感器发现水箱存水温度低于使用温度设置后，系统自动切断最靠近的一套小系统的冷水进水电磁阀。同时启动一套可将大水箱中散热余水泵人到最靠近的一套小系统循环小水箱中的小型水泵，并将该小系统定温控制电源信号转接来控制该小型水泵，以确保在大水箱存水未恢复到设定温度之前，该小系统只承担大水箱散热余水的二次循环增温工作，直到大水箱整个存水温度恢复正常后，系统才又切换回到原运行状态。实践证明上述两种方案之一，都能有效地解决大水箱隔夜散热余水的增温问题。 严格说来，任何一种系统的组合方式都是各有利弊的。就化整为零的系统组合方式而言，绝对不能教条主义的一概而论。不要以为只要将小系统串、并联起来，就必然能够得到更高效率的大型系统。例如有资料介绍，某单位要建一座40L/人× 80人/日=3200L/d规模的一套职工共用洗浴设备，设计方案指定要选用成套的家用真空管太阳热水器来作为基础部件组合大系统。但由于该型热水器每台的水箱容积只有225(L/台)，按用水量来测算总共需配置该型热水器3 200 +225=15氤于是就简单地想将同类型的15台真空管家用太阳热水器，分成三组组合后，即可构成一个共用的大系统。工程设计方案提出以5台家用真空管热水器串联为一组的方式，将其15台真空管热水器组合成三个串联单元，每单元通过一支共用的浮球补给水箱，控制该排5台家用真空管热水器系统的冷水补水。然后再将三个串联分系统，并联组合成一个大型的真空管热水集热器阵列。设计方案将这三排分系统头天所生产的热水，通过所谓。水量控制型。的统一控制阀门，推迟一天打开，(但打开以后，将不再关闭)一天后再将三个并联分系统中的热水统一输入到一个总容积为3T的工程保温储热的大水箱中，以后将根据工程大水箱中水位变动情况，由三个串联单元的真空管系统将各自所产热水随机自动补给工程大水箱。该工程保温储热水箱内(底部)安装有功率为24kw的辅助电加热器，然后由该工程保温水箱，统一向共有20个莲蓬头的集体共用沐浴室统一供应淋浴热水。据说，该系统确保了共用沐浴室的热水供应。对于这个被设计者称为。运行可靠、故障率低、效果良好、值得推广。的自然循环直流式系统的设计方案，需要讨论的问题是(1)配置有双倍容积保温储热水箱的热水系统经济上是否合理?(2)通过三个浮球阀水位控制箱，能否即时而有效地群控通过低位进、出水口成排串联后，又并联组合起来的(总共15台)家用真空管热水器阵列，能否确保将每一台家用真空管太阳热水器当天所产的全部热水，都能高效率地通过直流方式，全部有效地置换到工程保温储热的大水箱中来，并确W 80人/日淋浴用水的正常热水供应?(3)这种太阳能系统的供热效率到底有多高?要检验这种系统的实际运行效果，其实只要在确保冷水压力正常供给的前提下，切断工程保温水箱中24kw电加热器的电源开关，连续实测几个晴天每天通过水量控制型方式，汇集到工程大保温储热水箱中的实际产水总量的平均产水水温，大概就能对这种系统的实际运行效果和系统太阳能的实际可得热产量，得出一个客观正确的结论。 (责任编辑：中建太阳能) |
