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由于无压式太阳能不能同时上水和下水,水箱不承压,水箱上面与大气连通,如果上水过多,就会溢出来,因此不能直接以其水箱为热水循环中心做成热水循环系统。那么这种太阳能和燃气热水器组合一起供应热水,怎样才能做成一个热水循环系统呢?这里有两个设计方案供大家参考。
设计方案一,无压式太阳能+燃气热水器+恒尔暖自控中心+蓄能保温水箱+循环泵及其智能控制器组合而成的热水循环系统;设计方案二,无压式太阳能+燃气热水器+恒尔暖自控中心+循环泵及其智能控制器组合成的热水循环系统。两种系统解决方案的区别在于是否增加了蓄能保温水箱,是否有这样的水箱,系统设计不同,能耗也不同。以下是详细的介绍。
热水循环系统设计方案一,无压式太阳能+燃气热水器+恒尔暖自控中心+蓄能保温水箱+循环泵+智能控制器搭配的热水循环系统如下面的系统图:
(图1、无压式太阳能+燃气热水器+恒尔暖自控中心+水箱热水循环系统示意图)
热水循环系统的设计:从上面系统图可以看出无压式太阳下水管与蓄能保温水箱进水口相连,之前不要有任何用水点,并在进水口处安装止回阀,水流方向指向水箱,从水箱的出水口依次安装增压循环泵、水流开关和热水主管,热水主管与自控中心右下口连接,这中间也不得有用水点,自控中心左下口与热水主管道连接,然后依次经过各个用水点接出支管与热水龙头连接,到最后的用水点后,热水主管道继续向水箱方向前进,与水箱的回水口相接,在回水处安装测温三通、温度传感器和止回阀,这样热水主管道就形成一个完整回路,热水从水箱出来经过循环泵、自控中心、各个用水点后,再回到水箱,就形成一个完整的热水循环系统。
自动控制中心右上口接燃气热水器冷水入口,左上方口接燃气热水器热水出口。可在自动控制中心的右下或右上口处预留自来水的备用水口,并安装水阀,通常水阀是关闭的。如果太阳能和蓄能保温水箱都没水了,可以打开这个水阀,用自来水进入燃气热水器直接加热。尽管这种可能性非常小。
如果太阳能与水箱之间的高度差较小时,太阳能水无法进入蓄能保温水箱,可在太阳能出水管上(如进水口处)安装自动增压泵。
工作原理:恒尔暖自控中心工作原理:太阳能热水器流出来的水首先保存在蓄能保温水箱内,再从水箱流往自控中心,经自控中心内温度传感器测量温度,如果水温达到自控中心设定水温,就从左下水口流出,流往用水点,如果水温低于设定水温2°C,自控中心内三通阀转变方向,水流从右上口流往燃气热水器,燃气热水器启动对其进行二次加热,再从热水出口流进自控中心左上水口,并从左下水口流出,流往用水点,经过各个用水点后,流回到蓄能保温水箱内。
(图2、恒尔暖自控中心工作原理图)
热水循环工作原理:当循环泵智能控制器的温度传感器检测回水处水温低于设定水度2°C时,循环泵就开启循环,热水从蓄能保温水箱出水口流出,经循环泵、自控中心、燃气热水器(只有出水温度低于自控中心设定水度2°C时),依次经过各个用水点,最后经过测温三通,再回到水箱,当高温热水到温度传感器处,智能控制器检测到水温达到设定水温,循环泵就停止工作。
恒尔暖自控中心和循环泵怎样配合设定温度和时间?循环泵推荐配置具有水龙头遥控开机功能的恒尔暖智能控制器。与自控中心一样,智能控制器具有5+2周编程的自动开关机功能,并可在每天6个时间段内设置不同的水温。例如:早上和中午设定为0℃,晚上洗澡时间设定为40℃,其他时间不使用热水时设定为8。
这样,由自动控制中心和循环泵配合设定启停时间和温度,可以达到很好的节能效果,减少燃气热水器的启停次数。设定方法如下:。
启动时间设定:每设定一次启动时间,循环泵比自动控制中心早1分钟左右。自动控制中心和循环泵控制器设定的每周编程时间完全相同,但循环泵控制器的时钟设定比准确时间早1分钟,自动控制中心设定为准确时间。
温度设定:设定燃气热水器的水温(例如:58°C)大于循环泵设定水温(如42°C)大于自控中心设定水温(例如:40°C)。
可以看出,当热水管道中的水温还没有降到自动控制中心设定的水温以下时(如40°C),循环就开始启动了,水管中的水很快被温度更高的水所替代,所以只要蓄能保温水箱的水温高于自动控制中心设定的水温(如40℃),燃气热水器将永远不工作。
只有当水箱水温比自动控制中心设定温度低2°C时,自动控制中心中三通阀转向,热水流经燃气热水器进行二次加热,再流往取水点。当二次加热的水到达温度传感器时,控制装置检测到水温已达到设定值时,循环泵将迅速停止工作。因此,也可以看出,即使水箱内的水温低于自动控制中心设定的水温,燃气热水器也不会加热整箱水,而只会加热热水管内的水。
这种热水循环系统的优点:1.可避免燃气热水器频繁开停机,延长其使用寿命。
2.大大降低燃气消耗,节约能源,保护生态环境。
.蓄能保温水箱作为太阳能的第二水箱,使生活热水更丰富。
4.配有蓄能保温水箱,热水温度更稳定,不会出现忽冷忽热的情况。
5.让每个水龙头都一开就有热水,不需要等待,也不浪费自来水。
6.热水龙头一打开,加压循环泵就会启动增压,使沐浴更加舒适。
这种热水循环系统的缺点:只有一个缺陷,这就是初期投资会增加。增加了蓄能保温水箱,成本高出几百元到上千元。如果太阳能和蓄能保温水箱之间的高度差较小,可能会在太阳能下水管上加一个自动增压泵,这样会增加几百元的费用。
热水循环系统设计方案二,无压式太阳能+燃气热水器+恒尔暖自控中心+循环泵+智能控制器搭配的热水循环系统
如下面的系统图:
(图、无压式太阳能+燃气热水器+恒尔暖自控中心热水循环系统示意图(无水箱))
热水循环系统的设计:从上面系统图可以看出,无压式太阳下水管与上水管连接的三通下面安装一只止回阀,然后依次安装测温三通、温度传感器、增压循环泵、水流开关,然后与恒尔暖自控中心右下水口连接,在这之前不要有任何用水点,自控中心左下水口接热水主管道,然后依次经过各个用水点接出支管与热水龙头连接,到最后的用水点后,热水主管道继续向太阳能下水管方向前进,利用三通与下水管连接,并在三通之前安装一只止回阀,以上2只止回阀水流方向均指向自控中心方向,这样热水管道就形成一个完整回路,太阳能下来的水经过循环泵、自控中心、各个用水点后,再流经一截回水管,与太阳能下水管连接,就形成一个热水循环系统。
恒尔暖自动控制中心右上口接燃气热水器冷水入口,左上口接燃气热水器热水出口。可在自控中心右下或右上出口预留备用自来水入水口和水阀。通常水阀是关闭的。如果太阳能没水了,急需热水,可以打开这个水阀,用自来水进入燃气热水器直接加热。
本系统的设计与方案1的不同之处在于少了一个蓄能保温水箱。
恒尔暖自动控制中心和循环泵怎样配合设定水温和时间?该方案中,自动控制中心和循环泵控制器设定的温度和时间与方案一完全相反。
启动时间设定:每设定一次启动时间,自动控制中心比循环泵提前1分钟左右。将自动控制中心和循环泵控制器的每周编程时间设置为完全相同,但将自动控制中心的时钟设置为比准确时间早1分钟左右,循环泵控制器设置为准确时间。
温度设定:燃气热水器设置的水温(例如:58°C)大于自动控制中心设置的水温(例如,42°C)大于循环泵设置的水温(例如:40°C)。
工作原理:
由于自动控制中心设定的时间在每个启动周期比循环泵设定的时间早1分钟左右,当自动控制中心检查其内部水管水温比设定温度低2°C时,三通阀转动,热水向上流往燃气热水器,如果这使使用热水,燃气热水器就启动进行二次加热。当循环泵智能控制器检测到测温三通处水管内的水温低于设定水温2°C时,循环泵就启动工作,当热水到自动控制中心时,向上流经燃气热水器,燃气热水器启动二次加热,再从自控中心左下口流出,依次经过各个用水点,经过回水管和太阳能下水管处三通,再到测温三通,再到循环泵,这样经燃气热水器二次加热后的高温水到达测温三通温度传感器处,智能控制器检测到水温达到设置水温,循环泵就停止工作。
由于该系统中没有蓄能保温水箱,只要循环泵处水管的水温降低,整个热水管道内的水温都降低,在循环泵启动之前,自动控制中心内部三通阀需要提前转向,水流才会流经燃气热水器,否则,循环泵无论循环多久,没有热源对管道内的水进行加热,热水无法达到循环泵设置的水温,循环泵会始终循环,停不下来。
在这个方案中,燃气热水器不仅仅是在使用太阳能下水温度不够时进行二次加热的热源,也是在热水循环时对系统管道内水进行加热的唯一热源。
这就是方案二和方案一中自动控制中心和循环泵智能控制器设置水温和时间完全相反的原因。
方案二热水循环系统的优点:1.让每个热水龙头一开就有热水,不需要等待,也不浪费自来水。
2.热水龙头一打开,加压循环泵就会工作增压,所用的水会有一定的水压,使沐浴更加舒适。
.与方案1相比,节省了蓄能保温水箱的投资成本。即使太阳能与燃气热水器之间的高度差很小,也不需要另外安装自动增压泵。
方案二热水循环系统的缺点:1.燃气热水器的启停次数增多,缩短了其使用寿命。循环泵每启动一次循环,燃气热水器就会启动和停止一次。
2.燃气热水器能耗增加。每次热水循环时,燃气热水器就会启动燃烧,对热水主管道中的水进行加热。
.如果太阳能水箱小,家里人口多,又没有蓄能保温水箱,太阳能水箱里的热水可能不够。
无压式太阳能+燃气热水器构成的热水循环系统中水流点控制功能的作用
以上两种方案中,对循环泵的控制必须采用具有水流量点控制功能(水龙头遥控开机)的智能控制器,与无源水流量开关配套使用。以具有水流量点控制功能的恒尔暖品牌智能控制器为例,它除了具有温度控制和周编程定时自动控制外,还具有水流点控制功能。热水龙头一打开,增压循环泵就会自动启动增压,加压使水流有一定的冲击力,使沐浴更舒适。另外,无论太阳能与燃气热水器之间的高度差有多小,当太阳能水温不够时,都能保证燃气热水器启动,不会因水压低而无法启动。
(图4,2种规格的水流量开关+水流量点控制器示意图)
无压式太阳能+燃气热水器热水循环系统主要设备说明恒尔暖自控中心它是合肥恒暖暖通设备有限公司发明的2台热水器联合供应热水的智能控制装置,当常用热水器(如太阳能或空气能)的水温足够时,它会直接流向取水点;水温不够时,自动经过备用热水器(如燃气热水器)二次加热,智能全自动,无需手动开关水阀,无需手动开关水阀,可根据家庭用水习惯设定不同时段的水温,使生活热水更加舒适、方便、节能、环保。
根据房屋的大小和水点的数量,有2种型号可供选择。一种是集成自控中心(型号:HZ2-B),适用于面积较小的单层商品房,最多2个水龙头可以同时使用热水。二是分体式大流量自控中心(型号:HZ2-01B),可供用水点多的大型住宅、复式住宅、别墅等三个龙头以上同时使用热水。
(图5,恒尔暖自控中心2个型号)
蓄能保温水箱推荐使用生活热水专用承压式蓄能保温水箱。水箱内不需要盘管,内胆采用04不锈钢或环保搪瓷材料,保温层要厚,否则降温较快。为了安装方便,水箱最好有三个口,即太阳能进水口、循环出水口和回水口。
(图6、inwarm(银屋)牌蓄能保温水箱结构图)
详情请参考淘宝网上德国银屋暖通国际的“inwarm银屋”牌热水专用蓄能保温水箱。
燃气热水器太阳能与燃气热水器相结合的热水循环系统中,选购普通的燃气热水器就可以了,而不必购买内置循环泵的“零冷水燃气热水器”。由于这种“零冷水燃气热水器”只适用于燃气热水器单独作为零冷水系统使用时,一般只适用于小房子,对于复式住宅和别墅就不太适用了,因为燃气热水器一循环就启动,不仅消耗大量的燃气,还缩短燃气热水器的使用寿命。
与太阳能相结合的热水循环系统中,燃气热水器只是起到补充和备用的作用,因此升数的选择不需要太大,一般12—16L就够了。
增压循环泵增压循环泵的选用应遵循以下几点:1.泵体选用黄铜,不会产生锈水,更耐用。2.应该选择一个超静音型的,噪音小,不会影家人休息。.选择耐高温型,因为太阳能的最高温度可能达到90°C以上,甚至°C,而循环泵必须承受°C的高温。4.应配备过热保护器,过热保护器具有断水保护功能。断水时,电机不因无水冷却而干运转而烧坏。
详情请参考淘宝网德国银屋国际暖通的inwarm品牌增压循环泵。它是增压和循环两用的。当用作热水循环时,可配置恒尔暖智能控制器(带水流点控功能的),实现定时、定温、周编程、自动开停机和水龙头远程开机。
(图7,inwarm银屋牌增压循环泵两种型号)
恒尔暖循环泵智能控制器套件(带水流量点控制功能)包括:周编程智能控制器、水流点控制器、温度传感器、测温三通等配件。
通过周编程设置循环泵每天的开停机时间和各时段的水温,使热水使用期间热水管道内的水始终保持热状态。当水温低于设定温度时,循环将自动开启,达到设定温度时,循环停止。而且有了水流开关,在非启动期间,如果用热水,把热水龙头打开几秒钟,而循环泵会自动启动循环,这样水管里的水就会很快被热水置换。而且一使用热水,循环泵会自动启动给水加压。
(图片8、恒尔暖循环泵智能控制器套件图)
无源信号水流开关与恒尔暖水流点控制功能智能控制器配套使用的水流开关,应选购无源信号水流开关,无V电压,只提供开关信号。串联在V电路上的水流开关不能使用。
(图9、2种型号inwarm无源水流开关示意图)
知识点:什么是无压太阳能热水器?和承压太阳能热水器有什么区别?无压太阳能热水器又称之为:非承压式太阳能热水器,有以下几个特征:
1、集热器都是管状的,集热管和水箱是一体的,集热管插入水箱内;2、水箱上方是和大气连通的,如果注水过多,就会溢出;、水箱不能同时上水和下水,上满水后必须关闭上水阀,有的是手动关闭,有的是利用电磁阀自动上水,上满水自动关闭;4、由于水箱不能同时进自来水和出热水,因此不能利用其水箱作为中心做成热水循环系统;5、热水出水是靠大气压,热水压力较小,洗浴没有冲击力。
承压式太阳能热水器具有以下几个特征:
1、水箱是承压的,上面与大气不连通;2、集热器有板式的和管式的2种,板式的集热器和水箱是分开的,阳台分体壁挂的太阳能就是这种;、水箱可以同时进出水,热水的流出是靠冷水进去挤压出来的,停水时,即使水箱内有热水,也无法流出;4、可以利用其水箱作为中心,直接做热水循环系统;5、热水出水是靠自来水压力,因此水压较大,洗浴更舒适。
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