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常见家居采暖系统设计的问题与改进

一、现有分户采暖系统出现的问题:
1、管道噪音; 增加能耗,舒适性差;
2、建筑面积比较大时,安全阀泄水;
3、末端为地板辐射采暖时,采用常规壁挂炉直供,地面温度过高;
4、或锅炉设定低温,产生冷凝水,影响设备使用效率及寿命;
5、选用外置泵时,与壁挂炉的内置泵之间产生影响;
6、缺乏必要的地面,墙体及管道保温,影响系统使用效率。
分户采暖系统优化改进的目的节约能源,提高系统的效率,提高采暖的舒适度。

二、典型分户采暖系统的构成:
1、热源
2、散热末端
3、管路及管路控制
4、循环泵
5、补水定压
6、系统保温 
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常规壁挂炉适合高温供水,大温差,散热器的的散热特点正好与之满足,因此壁挂炉+散热器的供暖系统是最为常见的采暖形式。
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三、系统优化

(1)管道噪音
a.水泵流速过高:根据供暖系统供回水温差,选择水泵合适档位。壁挂炉温差应按照20℃选择,壁挂炉内流速不能超过0.8m/s。
b.管道选择不合理:选择合适管径,由于壁挂炉内置水泵功率较小,因此在选用管道时,应尽量选取稍大型号的管径以减小系统管道的延程阻力。
c.管道中有气体,循环不畅: 由于管路中的气体始终存在,应在系统的高点安装自动排气装置。
d.系统初次运行时应该对壁挂炉内置循环泵排气。
合理的水泵流速与系统管路选型,可以提高系统约5%以上的效率,减少气蚀现象并延长设备及系统使用寿命。

(二)建筑面积较大时,安全阀泄水
壁挂炉内置膨胀水箱,一般配置的是6-8L,可挑选壁挂炉配置10L,满足稍大的供暖系统。
壁挂炉内置膨胀水箱,以8L为例,安全阀设定3Bar,补水压力1Bar,膨胀罐预充压力1Bar,膨胀水箱的可用容积为4L,可以满足总容水量约140L以下的系统;当补水压力为1.5Bar或膨胀罐预充压力为0.8Bar时, 膨胀水箱的可用容积减少20%-50%,因此,当系统升温时,会造成安全阀泄压。
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解决办法:
1、在系统中单独增加膨胀水箱:通过计算系统需要的总的膨胀水箱容积,减去壁挂炉配置的膨胀水箱容积后,得到需要增加的型号。
2、注意系统补水的压力:根据计算,壁挂炉的补水压力易在0.8-1.2Bar,过小或过大都将影响系统的运行。
3、检查膨胀水箱的预充压力:此项检查非常重要,膨胀水箱的预充压力会随着时间的延长而减少,注意在检查时,应将壁挂炉内的水放掉,不然会影响检测的准确性。预充压力一般在0.8-1.0Bar。
选择配备合适的膨胀罐,可以避免因经常补水导致的热交换器水垢增加,额外加热的需要和5-20%左右的热效率下降。也会导致系统部件的氧腐蚀,降低使用寿命。

(三)常规壁挂炉直供地暖
1.常规壁挂炉适合供高温水,若回水温度过低会产生冷凝水,同时也会影响热效率。
2.按照地暖设计规范(JGJ142—2004)及国外经验,地暖的供水温度在35℃-50℃可以满足供暖要求,地面温度控制在28℃。
3.常规壁挂炉的额定温差为20℃,地板采暖的设计温差为10℃,不能同时满足。
解决办法
1、系统设计时,选用冷凝炉供地暖系统。
2、在常规壁挂炉系统中增加电动三通混水阀,单独控制地暖的供水温度。
3、系统选用去藕罐,使壁挂炉和系统末端各自按照设计工况运行。

(四)内外水泵的相互影响
水泵串联情况
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当户型面积较大并采用散热器采暖时,系统需要配外置泵,可以通过串联水泵解决。但是应注意:
1、如上图所示,1+1≠2,选用两个水泵的性能参数不能相差很大,否则很难确定水泵的工作点;
2、将外置泵与壁挂炉内置泵进行同步控制,否则可能造成壁挂炉内置泵过流量,并造成设备的损坏和5-10%的热量损失。
多台壁挂炉并联及多个末端循环
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当选用2台及以上的壁挂炉和末端多个水泵循环时,必须采用去藕罐。当户型面积较大并采用地板辐射采暖时,系统需要配外置泵或多个循环支路,这种情况下必须选用去藕罐。
无去藕罐,单泵运行图示
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无去藕罐,双泵运行图示
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无去藕罐,三泵运行图示
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去藕罐的工作图示
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通过安装去藕罐,壁挂炉和末端多个水泵都可以按设计工况运行。系统效率和舒适度提高10%以上。
典型壁挂炉采暖系统的设计示意—风机盘管
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(五)优化五
1、采暖系统管路和地面及墙体无保温,增加热量损失
2、热水管路没有保温,或安装环路供水后无保温,增加用水消耗,和循环热损耗。
按照规程CECS215:2006,节能建筑热指标比保温性能不好的建筑采暖热指标要低近50%,良好适当的墙体,底面与管路保温非常必要。
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  1. wangxueleiyy 2018-01-02 17:32:21
    谢谢楼主的资料 沙龙365
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  2. aiyouhehe 2018-01-04 09:05:46
    感谢楼主分享 沙龙365
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