采暖系统设计方案点评
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2010-04-02 23:55:48
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摘要：系统设计是指在做采暖施工之前，对用户的实际情况进行了解，做出达到最佳采暖效果的科学系统设计方案。采暖系统的设计包括主机安装位置、功率配置，散热器的位置、功率配置，管路的走法等等。
系统设计是指在做采暖施工之前，对用户的实际情况进行了解，做出达到最佳采暖效果的科学系统设计方案。采暖系统的设计包括主机安装位置、功率配置，散热器的位置、功率配置，管路的走法等等。涉及方方面面，处处需要考虑周全。系统设计的不合理，不但达不到最佳的采暖效果，还会浪费燃气，频繁出现使用故障，给后期使用带来许多不必要的麻烦。
系统设计第一步：技术信息收集
设计师点评：该步骤需要了解收集用户的需求，使用习惯，房屋朝向、保温等情况。要求达到地板采暖供水温度≤60℃；室内设计温度为卧室、起居室、餐厅、书房均为20℃，厨房14℃，卫生间22℃。地板表面设计为24～26℃。
系统设计第二步：采暖热负荷计算、生活热水负荷计算
采暖热负荷的估算方法：Qn=a*qn*V*(tn-tw)
■ Qn―采暖热负荷 W
■ tn―室内空气温度
■ tw―室外供暖计算温度
■ V―建筑的体积
■ qn―根据建筑的保温情况宜取0.4-0.7
■ a―修正系数，请参考下表
|
采暖室外计算温度 |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
|
a |
2.46 |
2.00 |
1.74 |
1.55 |
1.40 |
1.30 |
1.20 |
不同输出功率壁挂炉的适用面积：以北京地区普通住宅为例选用燃气壁挂炉选型建议
|
壁挂炉输出功率(Kw) |
适用住宅面积(O) |
|
24 |
200以下 |
|
28 |
240以下 |
|
36 |
300以下 |
生活热水热负荷：
热水加热的基本计算公式Q=Cxmx(tr-tl)
■ tr/tl―热水/冷水温度℃
■ m―热水流量L/min
■ Q―加热功率kW
■ C―常数0.07
常用热水参数表
|
热水器具名称 |
热水量L/m |
水温℃ |
|
热水龙头 |
5-7 |
30-35 |
|
淋浴器 |
7-10 |
37-40 |
|
浴缸 |
10-15 |
40 |
|
高级浴缸 |
15 |
40 |
设计师点评：该步骤在计算时特别需要注意根据地区不同、环境条件，以及客户需求的不同有稍微的调整。
系统设计第三步：选择设备以及设备校核
按照第二步的计算选择合适的壁挂炉设备。壁挂炉的功率选择，要从满足家庭所有区域采暖的最大需求来考虑，选择合适的功率负荷。壁挂炉的功率选择小了，会导致采暖区域受限，或采暖温度达不到。功率选大了，则不经济。
设计师点评：壁挂炉选型的通用方法有：1、对于标准壁挂炉，按照采暖及卫生热水中的较大值选取设备。2、对于系统壁挂炉，如用户有使用卫生热水的需求可再加装一个外置储热水罐。对于对卫生热水有特殊要求的用户，也可采用系统壁挂炉加装外置储热水罐的配置。
系统设计第四步：系统设计以及阻力校核
设计师点评：该步骤系统设计时需要关注的重点较多。
1、壁挂炉安装位置
壁挂炉安装位置不对，会给以后检修燃气管道带来麻烦，且不太安全，存在事故隐患。如果是别墅楼，壁挂炉装在室外，会不便于控制，非常麻烦。
2、壁挂炉排烟管长短
壁挂炉的排烟管长度如果过长，会导致壁挂炉工作时缺氧，点火不着。
3、散热器的功率配置
散热器的功率是由大小、组数决定的。尺寸大、组数多，散热器的散热功率自然就大。在设计散热器功率配置时，要考虑房间面积的大小、层高、朝向、墙体保温性能等多个因素，来合理配置散热器的组数多少(即散热功率的大小)。散热器功率配置过小，会导致房间温度升不上去；功率过大，房间温度过高。
4、散热器的安装位置
散热器的安装位置，要考虑到房间家具物品的摆放、空气的对流方向、房间地理位置等，既不能阻碍家具的摆放，同时要利用房间的地理位置做到不占用空间，位置合理，同样功率的散热器，房间温度可能会大不相同。
5、地暖管路的设计
如果全是做地暖，要使用分集水器，保证每个采暖区域是一根整管。不用的话就要用三通接头，这样漏水的隐患和可能性增大。地暖管应选择散热性能好，耐高温使用寿命长的PEX-C水管，能与房屋建筑寿命等同，避免出现故障，维修难度相当大。地暖系统中，一个回路和另一个回路之间的管道长度相差不能超过10米，否则会导致水力不平衡，出现一边热一边冷。每个回路的管道长度不得超过80米，否则会导致水泵扬程达不到，升温达不到，出现忽冷忽热。地暖管路应避开书柜、衣柜等固定在地面上的家具位置，以免温度过高造成家具变形开裂。为保证地暖的散热均匀，地暖管的管间距为20～25厘米。
6、采暖水管的管路设计
在做散热器时，应选择保温性能好，防渗氧性好的水管。水管管路的设计不要走成“几”字型，以免管路中积气，出现噪音，散热器不热等情况。
7、分集水器的安装位置
考虑到分集水器的阀门较多，为避免万一出现的漏水情况，最佳的位置是安装在有排水的地方。
8、地暖与散热器混装时的设计
因为地暖和散热器的采暖水温不一样，因此要使用地暖混水系统，来进行地暖水温的调节。如果没使用，会造成地暖温度过高或散热器过低。
设计师总评：设计完成后，完整的家庭独立采暖系统包括燃气壁挂炉、主管道及其保温、球阀、分-集水器(配流量计和热电阀)、循环增压泵(配壁挂炉联动器)、恒温混水阀、压差旁通阀、自动放气阀、泄水阀、抗冷凝阀、地面辐射管路(或暖气片)、管接头及温控中心等设备和部件组成。
管路系统：承担热量输送和加热地板功能。由于有大量的管路暗埋在地面，合适的管路材料是系统安全运行的重要保障，常用的管路材料有PB、PE-RT和PEX等。选用时除考虑承温承压能力及较好的热传导性外，还要重点考虑维修质量和方便等因素。
分-集水器(配流量平衡阀和热电阀)：优质的分-集水器，其外形及构造应进行过水力方面的设计，各个支路之间的压差极小，安装方便，各回路有可精确调节的流量平衡阀，在不同的管道敷设方式并配置热电阀的情况下，可对不同区域提供所需的热负荷和不同室温的个性化需求。分-集水器配置的自动排气阀还可将系统内的空气排除防止发生气蚀和噪声等由于空气引起的系统问题，配置的泄水阀可方便系统检修。
循环增压泵(配壁挂炉联动器)：配置了壁挂炉联动器的循环增压泵主要作用是弥补水管路沿程阻力和局部阻力损失，保证采暖热水能根据设计值输送到各采暖功能区。配置配壁挂炉联动器的作用是确保壁挂炉停止运行时联动循环增压泵停止运行。
恒温混水阀：恒温混水阀主要作用是把部分采暖回水混和到采暖供水管路内，保证采暖供水温度为40～45℃，因壁挂炉在供水温度为78～80℃时热效率最高，国外研究证明长期地板温度过高会损坏地板并引发人体腿部毛细血管疾病，而为保护地板和满足人体健康要求，地板温度应为29～30℃，这样管路回水温度就在35～40℃之间，为保证采暖供水温度40～45℃，必须将35～40℃的一部分回水混和到78～80℃供水里。
压差旁通阀：在设置了独立温控的采暖系统中随着各区域的开启和关闭，系统内的水流量和压力值在不断发生变化，有可能会超出锅炉及水泵的实际工作范围，造成水泵“堵转”，锅炉内的水迅速被蒸发等不正常现象。安装压差旁通阀后可使系统水压及流量控制在设定值范围内，使系统平稳运行。
自动放气阀：自动放气阀的主要作用是将管路内水蒸气排出，防止管路内形成气塞，阻断管路内水的流动。
泄水阀：泄水阀的主要作用是维护采暖系统时将系统管路内的水排放掉，以利维护。
抗冷凝平衡阀：如果采暖回水温度过低将会导致换热器表面温度与烟气温度的温差过大，换热器表面将会出现冷凝，冷凝水与烟气中的硫的氧化物及氮的氧化物形成酸将会腐蚀换热器，影响锅炉工作效率及使用寿命。同时会导致锅炉内传感器，风压开关等设备的故障。因此必须通过抗冷凝平衡阀将一部分供水分流到回水中以提高锅炉回水温度，这样系统才能正常运行。
温控中心：家庭独立采暖系统最重要的指标就是温度和耗气量，温控中心根据感应的室内温度通过控制分-集水器热电阀开和关，从而调节室内温度。温控中心不仅能使系统内有足够的水流量，保证地面散热的均匀性并防止出现冷热不均的现象，同时可使锅炉一直运行于最佳工况，节能效果显著。
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