在锅炉应用中设计多个温度回路时应考虑的因素

在锅炉应用中设计多个温度回路时应考虑的因素
在过去的五年中，我们看到了一种倾向，即设计人员在锅炉房应用中促进双回温选择。这个想法的构想是希望通过最大限度地减少浪费能源来最大限度地提高能源效率。

有几篇发表的文章和视频解释了它如何“能够”节能的理论，然而，基于第三方测试的基于数据的证据并没有伴随这些说法。

这一论点预测，你可以利用建筑物中的多个分区，将水从“较冷”区域（即融雪、地板辐射热等）输送到换热器的特定部分进行冷凝，通过换热器的备用部分（生活用水优先加热或温度较高的空气处理机组区域），在该区域不会发生冷凝。为了使该方案切实可行，较冷部分的效率增益必须抵消较热部分的效率损失。

由于系统的复杂性，该收益必须抵消额外管道、控制和潜在设备故障/停机时间的成本。由于很少有制造商选择这种策略来生产足够的能源。

理论上讲，这个论点是有道理的——但是只有在极少数情况下，你有两个独立的温度区，其中一个温度区的回水温度一直都很低。实际上，它充其量是一个更复杂的系统，更糟的是，它会缩短HX的寿命。

为什么要用双区把整个循环系统复杂化？考虑：

●当“冷”区没有热量需求时会发生什么？流向换热器整个区域的流动必须完全停止，使这些表面失去必要的冷却，并导致换热器内部不均匀的热膨胀。由于循环疲劳和局部沸腾/沉淀导致结垢，这可能导致HX加速失效。这在没有任何外部热膨胀补偿的单程火筒HX设计中尤其普遍。
●如果你采用一种策略来保持通过换热器的流量以避免上述情况，那么无论是否需要加热，你都需要在整个系统中运行泵。无论是否有水流到该部分，管道火炉侧的长度都具有热能。因此，换热器“冷凝”部分的热量仍然存在；这就产生了局部沸腾的可能性。
●系统需要有两个独立的回水温度，共用同一个锅炉设定值。换言之，180°F离开锅炉，150°F从系统的“热”侧返回，而80°F的水从“冷”侧返回。这种应用程序设计并不典型，只在极少数情况下在“最佳”条件下运行。这一策略也回避了这样一个问题：“谁控制两个回水温度，以确保最冷的水撞击到换热器的冷凝部分？”。
●另一个要考虑的是肩部月份，那里不需要寒冷地区（融雪、池热等）？在更传统的系统中，所有的系统流量将流向舒适的加热系统，该系统可从系统退步到冷态（即140/110△T）中获益。在双回路示例中，气流将通过换热器的“较热”部分。随着总换热器表面积的减少，显热和冷凝换热都大大降低，导致效率降低。
●其他需要考虑的问题包括：
○当换热器只有一个部分需要加热时，如何保持锅炉的最低流量要求？
○当泵通过系统的“冷”部分运行时，即使不需要加热，也要消耗多少电能？
○在使用可变一次流的情况下，泵上的VFD如何与不同“区域”中的不同δT反应？
○是否有多个流量开关以确保最小流量？谁负责这些控制？流程管理中的故障如何影响HX保修？
系统设计中的一个基本错误是坚持复杂性而不努力删除部分和过程。简单、行之有效的解决方案通常运行最可靠。