排水回流太阳能热水系统

太阳能热系统设计中使用的一些词可能会让新手感到困惑，所以我想我会在本文中介绍其中的一些。

我们听到的词，加压，非加压，排水回流，排水，开环，闭环。我听说专业人士混淆了其中一些术语。让我们一次一个地浏览它们，看看我们是否可以澄清它们的含义。在下面的定义中，我们仅指收集器回路，而不是DHW系统，空间加热或任何其他回路。

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开环：开环系统让水进入一端，离开另一端。它不断被倾倒和补充。热带地区的小型DHW太阳能系统以这种方式工作。饮用水通过收集器循环，直接进入水槽，洗碗机，浴缸等。开环系统是最便宜的太阳系，而且相当高效，因为它们的组件很少，也没有热交换器来浪费热量。然而，它们容易从水中的矿物质中结垢，因此高效率可能是短暂的。

闭环：收集器回路中的流体被俘虏并留在回路中。如果它不是开环，它就是闭环。闭环系统可以加压，也可以不加压。所有开环系统都经过加压，因为它们与水管相连。

排水：在非常罕见的边缘气候中，可以通过关闭进水供应并打开阀门将所有水排出系统来保护开环系统。这些系统通常具有由太阳能控制器操作的电磁阀，以自动进行排水。有许多恐怖故事，成千上万的这些系统在严冬中失败了。我不推荐他们。

排水回流：这是本博客中演示的系统。该名称令人困惑地接近上述排水系统，但它们在结构上完全不同。

排水回流是一种闭环系统，其中收集器回路水被捕获。每当泵停止进入水库时，水就会从收集器中排出。排水回流系统可以是加压的，也可以是非加压的。

a）加压型通常为住宅DHW的较小系统，并使用标准热水器作为太阳能储罐。我们称之为“单罐”系统。集热器回路包含一个排水回水箱，通常为10-20加仑，一个内部或外部热交换器，用于将热量放入热水器，泵，控制器等。小型加压排水系统看起来类似于乙二醇系统，只是膨胀罐现在是一个储液罐，止回阀和通风口缺失。两者都需要热交换器将热量放入热水器中。单水箱系统试图防止来自电气元件的热量进入太阳能回路，并人为地加热流向收集器的水。这可能会扼杀收集器的效率。为此，有必要尝试隔离水箱底部的较冷水，以便收集器回路使用。该设计还应将罐内的循环保持在最低限度。热和冷部分的大量混合破坏了底部的（相对）冷水和顶部的热水之间的温度分层。应尽可能避免在单个罐系统中“混合”。这些条件限制了可以被认为是太阳能存储的水量和可以归因于传统热水器的水量。例如，一个80加仑的系统可以被认为是40加仑的太阳能存储和40加仑的电热水器。如此小的太阳能存储限制了系统的总尺寸。

请注意，对于火焰位于水箱底部的燃气热水器，不建议使用单罐系统。这将热源放在收集器的较冷水管线应该位于的位置。传统的燃气热水器只能用于两个水箱太阳能系统（见下文）。

对于较大的系统，加压排水回油箱开始变得越来越昂贵。超过120加仑，它们必须符合ASME锅炉代码额定值。这就是为什么你看到这么多120加仑的热水器串在一起，用于存储在更大的系统上。

b） 非加压型排水回流系统消除了加压储罐和输入热交换器。由于油箱是非加压的，因此不必经过ASME认证，也不必花费手臂和腿来购买更大的尺寸。热交换器从集热器侧移动到 DHW 侧。

非加压排水系统是“双罐”系统。太阳能存储是排水回水箱，而不是普通的热水器。优点是太阳能水箱仅由太阳能加热。其体积的100%可以被视为太阳能存储。没有与电气元件的竞争，燃气热水器工作正常。不需要繁琐的方法来防止传统的加热系统覆盖太阳能加热系统。分层不是一个问题。由于没有热交换器阻塞传热，所有来自集热器的热量都进入储罐，集热器回路的效率显着提高。使用需求侧交换器将热量从水箱中取出到DHW中非常简单。

最后，非加压型排水回流系统可以扩展到任何尺寸的系统，从小到大。电路图在小型住宅系统和大型商业系统之间是相同的。