目前,排空技术在太阳能热水、供暖系统中已取得广泛应用,其作用之一是避免室外系统管道里的工质冻堵,保证管道畅通,同时对管道进行防冻裂保护。二是将系统中传热工质里的热能吃干榨尽,进行最大化利用。
排空分为集热器系统全排空和管道排空两种方式。其原理是将系统内的水以一定方式与大气相通,形成一个连通器,水在自身重力的作用下从下端管道端流出,使室外的集热器系统和管路达到无水状态。排空是通过控制装置来实现的。
全排空是将真空管横插的太阳能集热器联箱内的水和管道里的水全部排回到室内水箱的方式。管道排空指仅排掉输水管道里的那部分水。
对于集热器较大或落差较大的系统,为避免排回水流压力对水泵叶轮直接冲击并造成损坏,星亚阳光的做法是,在水泵出水口前方的管道上加装一个止回阀,并在止回阀的侧面安装一个直径比主管道细得多的旁通管,通过对排回水流的流量控制减轻对水泵叶轮的冲击力,从而达到保护水泵的作用。与其它方法相比,管道旁技术可靠,实用且经济。
在太阳能供暖系统中,笔者推荐采用管道排空方式。因为当系统内的水全部排回之后,重新上水时会面临很多不确定的技术因素,很容易造成系统故障。因此在做系统设计时就要选管道排空方法,这对于控制和安装技术把控还不到位的施工人员来说具有特别的现实意义。
此外,在采暖项目中使用全排空技术会导致保存在真空管里的余热得不到充分利用,存在用一部分、扔一部分的浪费缺陷,从而降低了系统热输出效率。以近日正在西北某地区大规模推进的户用太阳能采暖项目为例,他们采暖的就是系统全排空技术。公司为用户在室外配置了两组横插式的联箱集热器,每50支真空管为一组。在室内配置了400升的水箱。据当地用户反映,太阳能供暖的效果不好,用电量较大。
笔者分析发现,当联箱里的水排空后,真空管里尚存有一部分未能排尽的热水。此时,位于联箱内的水温传感器所测到的只是联箱内空气的温度,该温度比真空管内的实际水温要低,未能创造温差循环的条件,所以真空管内的热量就慢慢地还给老天爷了。
而只做管道排空的系统因传感器反映的是真空管内真实的水温,通过管道循环可以把集热器内的余热带回到室内使用,效率较高。当余热用尽之后,循环泵停止工作,管道内的水会依靠自身重力自动排空,对管道进行保护。
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