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《采暖技术速成宝典》 连载·第七期——地暖特性分析, 如何快速判断不热原因?

发布时间:2022-08-23 15:39:28     来源:宅配机电
  为什么是180L/h,而不是170L/h 或者200L/h 呢?  
  设计规范里对地暖管内的流速有相关要求,流速不宜低于0.25m/s,流速过低容易造成气堵影响采暖效果。通过这项要求我们也能推算出20 管的流量需要达到多少时,才能符合要求。
  
  常用的20管壁厚是2.0mm,半径为0.008 米,当流速为0.25m/s 时:流量=v·s=0.25×3.14×0.008×0.008×3600=0.18t/h,即180L/h。
  
  16管也是同样的算法:流量=v·s=0.25×3.14×0.006×0.006×3600=0.102t/h。
  
  地暖对流量的需求很大,是不是流量一定要达到上述值?当供应的流量偏小时,对采暖效果的影响是不是很大? 
  并非如此,实际供给地暖的流量比需求的大一些或者小一些,都不是问题。在实际应用中,每路地暖在供给的流量达不到上述数值时,房间的效果通常也都不错。原因不外乎以下几点:
  1. 该路地暖所带房间需要的平均负荷较小。  
  2. 供水温度偏高。 
  3. 地暖盘管间距较小。
  
  当热源为壁挂炉时,假如给每路20 地暖管供应180L/h 的流量时,出现了室温稍低的问题,解决方案通常是把炉子的水温提高几度,这样一来供回水的温差就会变大,而系统的流量保持不变,所以提高水温后地暖向房间散发的热量就变多了,房间不热的问题也就迎刃而解了。当室温稍高时可以把炉子水温调低几度,或者加一个房间温控器,而不是通过复杂的负荷计算、水力计算、盘管间距计算等方法去解决问题。
  
  复杂的计算也未必好用
  房间的负荷是波动的,计算出的结果只能保证在某种工况时,系统可以给房间提供合适的热量,一旦负荷变化,计算出的数据就会失去意义。另外即便你详细计算出了每路地暖特定条件下需要的流量,在调试阶段也很难做到合理的流量分配,实际供应的流量还是和计算出的数据有一些误差,每路地暖要么过流要么欠流。
  
  当热源是集中供暖呢?也没有必要去计算吗? 
  是的,这时去详细计算每路地暖的流量就变得更加没有意义。
  
  系统的总流量主要由外网决定,一个建筑面积150 ㎡的户型,按设计要求主管道供应的流量大约600L/h,这还是在不考虑外网水力失调的情况下的参考数据。往年的售后数据显示,这些户型中因外网水力失调,导致不同业主家的流量会在300-900L/h 之间。
  
  在集中供暖系统中,不光入户总流量无法确定,就连供水温度我们也都确定不了。如果流量供应充足或者户型相对较小,又或者是外墙较少的中间户型,效果自然很好。对于户型大、外墙多、供应流量小、水温偏低的户型,不管怎么计算,效果也好不起来。
  
  20管一路180L/h、16管100L/h,这个数据对我们有什么意义?  
  意义不在数据本身,而在于我们通过它,可以得到一个快速估算末端需求总流量的方法。掌握了这个方法,就可以快速解决两个问题:1. 多大的户型需要做二次系统。
  
  2.在大户型中如何快速确定主管道的型号和外置水泵的型号。
  
  我还是不太明白,能不能再详细解释下?  
  我们把问题列得再详细一些:1.如果末端是地暖、热源为壁挂炉,当采暖面积超过多少平方时,不做二次系统就会因总流量不足使效果不理想?如果是暖气片呢?
  
  2. 假如有一个建筑面积1200㎡,地暖实铺面积800 ㎡的别墅,做二次系统时,二次侧主管道的型号如何确定?
  
  3. 上面这个户型中,二次侧水泵型号如何确定?
  
  这三个问题,都和末端所需的总流量有直接的关系,如果不会估算总流量,就只能靠瞎蒙的方式或者按照以往的经验去选型了。
  
  总流量的估算并不难
  我们知道每路地暖所需的流量,我们也知道业主家总共应该铺几路地暖,两者相乘就是总流量。
  
  每路地暖估算的流量值要基本满足需求,流量太小时即便提高了供水温度,采暖效果还是不理想。比如你用一台30kW的壁挂炉带300㎡地暖,不用外置泵、混水等产品,当末端全部开启时,即使你把水温调到了80℃,你也会看到一个惨不忍睹的采暖效果,因为实际供给的总流量和末端需求的总流量相差太远。
  
  九、末端总流量的快速估算方法
  还拿150㎡的户型为例,地暖实铺面积90㎡,20管每路带15-20㎡的话,总共会铺设5-6路地暖。每个环路180L/h,则该户型铺5个环路时需求的总流量为:180×5=900L/h。
  
  我们得到一个数据:90 ㎡地暖需要的总流量为900L/h,每平米需要10L/h,则每100 ㎡地暖需要的总流量约为1t/h。
  
  既然房间需要的流量是一个变量,并且还可以通过调节水温来进行改善,那么我们就没有必要在这上面钻牛角尖,只需要按照每100 ㎡地暖需要1t/h 的流量去估算就可以了,20 管和16 管都可以这样做。比如有一个地暖实铺面积500 ㎡的户型,末端全部开启时需要的总流量约为5t/h,1000 ㎡的地暖需要约10t/h。
  
  总流量的计算方法我懂了,是不是该回答上面的三个问题了?  
  问题1:壁挂炉作为热源时,什么时候需要加外置泵或做二次系统?我们需要知道两个值,就可以有一个确切的答案了。第一个值是壁挂炉能输出的流量Q1 是多少?第二个值是末端所需的总流量Q2 是多少?如果Q1 和Q2 比较接近,就可以不加外置水泵。
  
  如果Q1远小于Q2,那就必须增加外置水泵来放大流量了。
  
  壁挂炉的实际流量有多大?说明书上写的输出功率24kW 的壁挂炉标准工况下的流量是1.03t/h,35kW 的流量是1.50t/h;实际运行时,这两个型号的炉子输出的流量是这么多吗?
  
  并不是。
  
  大多数情况下24kW 和35kW 的壁挂炉实际输出的流量基本一样。这关键要看壁挂炉内置水泵的型号和系统的阻力特性,假如这两个型号的壁挂炉内置水泵都是6 米扬程,那么两者的流量输出能力基本相同。
  
  当用壁挂炉做一次系统时,内置水泵需要克服壁挂炉内部阻力、主管道阻力及末端阻力,所以即使是35kW 的壁挂炉,只要水泵是6 米扬程的,其实际输出的流量一般也达不到1t/h。
  
  壁挂炉标准工况下的流量是计算出来的。比如输出功率为24kW 的壁挂炉,在80℃供水、60℃回水的工况下,如果想把24kW 的热量全部输送出去,我们可以得到这样一个算式:24000= 流量×20×1.163;计算得出流量=1.03t/h。
  
  如果是35kW 的壁挂炉,在标准工况下:35000= 流量×20×1.163,流量=1.50t/h。
  
  壁挂炉在实际运行时,几乎不可能是标准工况,况且决定系统流量的,是炉子内置水泵的大小和系统的阻力特性;通常在这些小户型里,采用6m 扬程的内置水泵时,系统的流量约为800L/h。
  
  如果末端是地暖,800L/h 的流量带100㎡实铺面积还是没有问题的,这得益于炉子的水温可以自主调节,即使户型再稍微大一些,总流量不达标时,也可以通过提高供水温度的方式来补充热量,但各房间出现冷热不均的几率会变大。所以从总流量是否满足需求的角度考虑,当实铺面积超过100 ㎡时,建议加装外置水泵或者混水。
  
  末端是暖气片时,计算方法完全一样,只是数据上会有一些变化。  
  (未完待续)
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关键词: 采暖
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