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  • 酷游平台地址ku111系统设计中如何处理好保温水箱与辅助能源的利用?

    保温储热水箱是热水系统的主要蓄能部件,一般云南昆明太阳能厂家有一个个情错误的认识,认为甲方提出需要多少热水,就配置相应容的的水箱就算合格,对于只装热水的保温储热水箱这样做是对的,但对于用“顶水法”取水的太阳能热水系统的保温循环储热水箱而言,就远不是那回事了。我们设想一支容量为100L的保温循环储热水箱内,装满平均温度为45℃的达标热水,我们用平均温度为15℃的冷水,以冷水顶热水的办法去挤提热水。因为冷、热水存在30℃的温差,也就是说,每加人一升冷水,理论上说就将会有5L左右的热水,被掺混后降温到40℃以下。如此推算下去,我们用“顶水法”只要掺人40L冷水,即置换出40%左右的达标热水后,保温循环储热水箱内的平均水温就达不到35℃的最低使用温度下限了。就算该水箱的水温分层情况较好,水箱内最多能被顶出50%的可用热水后,水箱内存水的平均温度就低于人体温度,电就不宜再用来沐浴了。也就是说,不管你是自然循环系统,还是强制循环系统,只要我们采用“顶水法”去提取热水,就必须考虑到系统所产热水,当日不可能被全部有效提取使用,冬天冷水温度偏低时尤其如此。因此,在进行系统设计时不仅要充分考虑系统实际可得热水产量是多少,还要考虑到因取水、用水方式不同,可能需要增加的集热面积和水箱的富余容量。
    此外,对于热水保障率要求较高的系统,还必须考虑匹配辅助供热装置问题。当前可作为太阳能热水器辅助能源的有燃气热水器、电加热器或热泵等。鉴于燃气热水器的热效率仅为75%、电热水器的效率为90%,而热泵的平均“能耗比”可达300%以上,从安全、节能角度考虑,首选热泵机组作为太阳热水器的辅助能源是较为理想的方案,选用热泵机组可能存在问题是系统较为复杂,配套成本偏高。其次,就是选用电热水器简单的电加热装置就是一支电发热管,一支温度探头和一台带过流、过压、防漏电保护装置的温度控制器。
    传热学理论告诉我们,热量只能由高温自发地向低温传递,低温热源不可能将热量自动富集到高温热源中去的。如果要想实现反方向的温度传递,即将低温区的热能收集起来输送往高温区,就必须先选用比低温热源沸点更低的工质来作为载热介质,先通过一个膨胀阀将工质膨胀蒸发汽化,然后利用膨胀汽化后的低温工质在蒸发器中充分吸收低温热源的热量随后启动压缩机作为机械动力,将载有潜热汽化的低温工质,搬运到需要富集热能的地方同时对其施压,强迫低温工质在冷凝器里释放出所携带的热量,重新凝结成液体流回到储液罐中,等待进人下二个吸热~放热循环。只有通过上述低温工质的吸热~放热的中介转换,才有可能实现将低温热源的热量,富集起来并实现向高温热区的转移。科学家们把能将低温区热量逆向搬运流向高温区的物理现象,称之为“逆卡诺循环”。此种。逆卡诺循环。有如通过水泵,将低位凹塘中的水,提升到高处水塔中一样,因而人们就形象地将能实现。逆卡诺循环。搬运热能的机械装置,就简称为“热泵”——即能将低温热富集起来,并移送输往更高储热装备泵中,如图4.1所示:热泵工作原理结构图
    也就是说所谓“热泵”,就是一种用于专门收集周围(空气、水、地热)环境中低温热源的热能,并实现将低温热能富集和有效搬运传输的设备。热泵使用低沸点物质作为工质,利用工质低压膨胀汽化吸收热量,高压冷凝液化释放出热量的物理现象,来实现对低温热量的有效收集,并通过压缩机械动力做功,将所获取的热量有效地异地传输给高温蓄能部件的装置。热泵所采用的低沸点工质,在。逆忙诺循环。的过程中,只是发生了形态的改变和还原,内能并没有因此发生任何不可逆转的根本性变化。如果,热能在正向循环时,评价热能传导的好坏,我们用循环效率(?)来表示的话。那么,衡量热能逆向循环效果的优劣,我们通常就用能耗比(COP)来表述。所谓能耗比(COP)就是指系统所获得的热能(Qc),与实现该过程中所消耗掉的电量( Wo)之比。
    公示:COP = Qc / Wo【4.3.1】
    如果系统所获的的热量Qc;从自然环境中获取的热量为Qa;根据热力学第一顶入,在“逆卡诺循环”过程中实际消耗掉的功Wo就应该为: (责任编辑:中建太阳能)
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