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地暖系統設計經(jīng)驗分享

2013-08-24 17:34  建設工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  1、重視地暖系統的設計、計算與校驗:

  在系統的設計中,負荷計算是基礎,只有正確的基礎數據才能保證系統設計正確。但是,在“獨立供暖系統”實(shí)際應用中,極少有真正經(jīng)過(guò)嚴謹計算和設計的系統,多數都是憑“經(jīng)驗”或拍腦殼“設計”,“成功”就只有成為“可能”。

  獨立地暖系統需要從熱源、系統、末端、控制等多方面進(jìn)行設計、計算,確保每一環(huán)節的匹配與優(yōu)化。任何一個(gè)環(huán)節形成瓶頸都可能影響系統運行的效果。比如在系統設計中,因為鍋爐與分水器的位置發(fā)生了變化,其系統的數據就會(huì )發(fā)生相應的變化。所以就需要進(jìn)行認真的計算和校驗。

  計算工作比較繁瑣,往往系統變更數據變化了,就要重新計算,比較繁瑣。為解決計算問(wèn)題,我們設計、開(kāi)發(fā)了模擬計算程序,設計人員只需輸入相關(guān)數據就可得出計算結果。即使系統數據變更,也可重新計算、校驗,即時(shí)得出數據,大大提升了設計、計算工作效率。

  通過(guò)熱負荷計算,對每一環(huán)節的流量、流速、壓損進(jìn)行計算確認,計算得出系統管路的管長(cháng)、管徑,得出壓損數據,選擇循環(huán)動(dòng)力,做到最佳的匹配。校驗每個(gè)節點(diǎn)的數據是否符合系統設計要求,確保系統從設計階段開(kāi)始就能保證成功。

  2、地暖熱源的選擇與特性了解及優(yōu)化:

  根據當地的能源種類(lèi)及費用比選擇熱源,合理的配置末端,達到最佳的使用效果。充分了解新能源、新技術(shù)的特點(diǎn)、適用環(huán)境與條件。不能僅憑簡(jiǎn)單的了解就盲目的推薦客戶(hù)使用不成熟或者不適合當地條件的采暖及能源形式,造成應用失敗。這就要求我們掌握更多的專(zhuān)業(yè)知識,以負責任的態(tài)度對待客戶(hù),也是對自己、對行業(yè)負責任。 Ehvacr

  目前新能源技術(shù)層出不窮,如太陽(yáng)能、地源熱泵、水源熱泵、空氣源熱泵。包括傳統的電能、燃氣等采暖形式,都有其局限性,并非適合所有的使用環(huán)境與條件。但遺憾的是,很多時(shí)候廠(chǎng)家在推廣其產(chǎn)品時(shí),自身就對其產(chǎn)品的適用條件研究的不夠充分,盲目、不講條件甚至是不負責任的推廣其不成熟的產(chǎn)品、技術(shù)。而經(jīng)銷(xiāo)商的專(zhuān)業(yè)能力缺失,不能加以甄別和消化,也無(wú)法在系統整合上克服其弊端。

  對于各類(lèi)新能源技術(shù),筆者認為應該報以積極的態(tài)度,要認真的學(xué)習和研究,進(jìn)行嚴謹的適用性測試,和理性的結果分析,確定其可用性方可大面積推廣。這需要我們付出相當的努力和代價(jià),以及得到相關(guān)的專(zhuān)業(yè)機構和行業(yè)組織的支持,絕非個(gè)別急功近利和投機者能夠有所成就的。 暖通在線(xiàn)

  3、多熱源系統組合的設計及優(yōu)化:

  通過(guò)我們數年來(lái)的實(shí)踐,積累了一些整合多種熱源應用以及結合應用的經(jīng)驗和相關(guān)數據,使我們了解到不同產(chǎn)品和技術(shù)的特征和局限,充分發(fā)揮其有利因素,克服不利因素,發(fā)揮了“系統”整合的作用。

  我們進(jìn)行了燃氣鍋爐、太陽(yáng)能能源結合地暖、散熱器采暖系統應用;燃氣鍋爐與空調、地暖并機系統應用;燃氣鍋爐與熱泵結合地暖、散熱器采暖系統應用;以及燃氣鍋爐、熱泵結合地暖、散熱器采暖、風(fēng)機盤(pán)管除濕和生活熱水供應、泳池加熱等大型綜合系統的應用。

  多種熱源組合應用,要對其應用特征了解并優(yōu)化,系統的控制、聯(lián)動(dòng)尤顯重要,否則會(huì )有沖突。如果不能有效控制,系統運行將極不穩定,甚至是安全的隱患,也會(huì )造成售后服務(wù)工作量的增加。

  4、一二次系統設計:

  在獨立采暖、空調系統的應用中,我們發(fā)現傳統的一次大循環(huán)系統弊端很多,尤其不適合中國人即開(kāi)即用“節儉”的使用習慣。

  暖通在線(xiàn)

  在一些別墅等超大住宅中,由于人少,客戶(hù)通常只用極小的局部空間采暖或制冷,然而傳統的一次系統設計不能根據末端變負荷使用有效減少或降低熱量(或冷量)輸出,造成極大的能源浪費,使用費用高,甚為客戶(hù)詬病。

  針對這樣的問(wèn)題,我們設計采用“二次系統”,將熱源與末端系統分割,結合“動(dòng)力分散”系統(后面有介紹),根據末端負荷的變化輸出相應的熱量(或冷量),節能效果非常明顯。

  5、動(dòng)力分散原理及變負荷應用:

  “動(dòng)力分散”是我們針對超大住宅末端變負荷使用的情況設計采用的技術(shù)。

  二次側循環(huán)動(dòng)力如若不能根據負荷做相應的變化,也會(huì )造成無(wú)謂的流量傳輸和電功耗浪費。所以,我們將大型住宅根據熱負荷按照額定的流量進(jìn)行分區,在這個(gè)區域內有采暖需求時(shí)輸出相應的流量(熱量),做到需要多少供應多少的原則,有效的控制無(wú)謂熱量輸出和電功耗浪費。 Ehvacr

  6、熱源、末端及系統的控制:

  在“多熱源系統”、“一二次系統”及“動(dòng)力分散系統”的應用中,控制系統非常重要,如果不能解決這個(gè)問(wèn)題,會(huì )有沖突,并不能充分發(fā)揮系統整合的優(yōu)勢。

  而這樣的控制是較為復雜的,譬如,多點(diǎn)探測、多頭控制,模擬計算和邏輯關(guān)系的設置都需要認真的考慮。由于“獨立供暖系統”的“獨立性”,很少有通用型的控制類(lèi)產(chǎn)品供我們選擇,這使得我們在解決控制的問(wèn)題時(shí)動(dòng)了不少腦筋。 暖通在線(xiàn)

  建議各自控產(chǎn)品企業(yè)關(guān)注“系統”應用技術(shù)的發(fā)展,積極參與其研發(fā),未來(lái)一定會(huì )在“地暖系統”提升的過(guò)程中占得先機。

  7、總線(xiàn)溫控系統:

  地暖的熱墮性決定了很難實(shí)行即時(shí)控溫,所以時(shí)間預約控制是較好的選擇。

  我們設計采用“總線(xiàn)溫控方式”來(lái)實(shí)現對“地暖系統”的控制,即:系統及房間控制系統為總線(xiàn)型,當用戶(hù)開(kāi)啟任意房間,鍋爐即啟動(dòng),其相關(guān)聯(lián)區域循環(huán)動(dòng)力啟動(dòng);當全部房間達到設定溫度值即關(guān)閉所有房間水路,所有循環(huán)動(dòng)力及鍋爐停止運行。 暖通-空調-在線(xiàn)

  8、系統各階段壓損、流速、流量的計算與管路管徑選擇和循環(huán)動(dòng)力的控制:

  根據不同的末端形式,如低溫熱水地板采暖、散熱器采暖,或者風(fēng)機盤(pán)管采暖形式的不同運行工況,確定不同的系統相關(guān)數據。

  在一個(gè)大的流體系統中,各部分的特征與要求是不同的,相對應的數據需要掌握并精確控制。 暖通百科

  根據末端負荷數進(jìn)行負荷計算并設備選型,確定系統形式,然后根據各管段流體流量、流速計算壓損值及閥門(mén)、組件壓損值,疊加總壓損,確定各管段管徑和需要的系統壓頭,選擇循環(huán)動(dòng)力。

  校驗計算的數據和結果,如果系統設計不夠合理就重新配置。力求系統在最合理的流量、流速、壓損和循環(huán)動(dòng)力下運行,保證最好的運行效果和節能效果。

  9、末端盤(pán)管的設計、計算和選擇:

  通常地暖盤(pán)管的管徑、管長(cháng)和排管行距都是根據“經(jīng)驗”或“規范”來(lái)定的。我們在實(shí)際應用中發(fā)現這樣的結果并不科學(xué),或者不能適應南方獨立供暖形式的需要。很多機械的套用“經(jīng)驗”或“規范”的案例效果比較差。

  通過(guò)我們的計算和實(shí)踐,結合實(shí)際情況,我們總結了一些非常適用的盤(pán)管形式,完全可以根據需要確定管徑、管長(cháng)。例如,我們可以根據分室控溫的需要進(jìn)行盤(pán)管,無(wú)需保證管長(cháng)差距,甚至是在一個(gè)系統中采用不同管徑的盤(pán)管,個(gè)別小房間也可以做獨立的環(huán)路。對于可能超長(cháng)的管路通過(guò)我們設計專(zhuān)用分路器分路,有效的控制環(huán)路壓損不超過(guò)可控范圍,又方便控溫,并不增加成本。匹配適合的熱源與循環(huán)動(dòng)力,得到最佳的運行和節能效果。

  現在我們已經(jīng)可以非常熟練的計算、掌握和控制流量、流速和壓損,確保系統的最佳效果。并在此基礎上研究、開(kāi)發(fā)新的“細管地暖系統”。未來(lái)可以提供適用于各類(lèi)環(huán)境的地暖。

  10、系統的水力平衡:

  系統的水力平衡要在設計階段就要認真考慮。通過(guò)嚴謹的計算與控制,確保水力平衡。這對系統正常運行非常重要。

  控制水力平衡的方式很多。筆者在國外參觀(guān)、學(xué)習,并與國外同仁的交流中了解到,他們對水力平衡非常重視,研究的也很透徹。無(wú)論是控制方式,還是檢測設備都很專(zhuān)業(yè)。但也覺(jué)得他們的方法不太適合中國的國情。譬如,國外更多的依賴(lài)“機械”,“系統”中大量的采用平衡閥,而平衡閥價(jià)格很高,造成“系統”成本增大。

  國內的實(shí)際情況是,即不重視系統水力平衡,也沒(méi)有解決水力平衡的方法,更接受不了使用平衡閥的高昂造價(jià)。所以,在實(shí)際應用中水力失調的情況很?chē)乐,當然不?huì )有好的運行效果。

  我們通過(guò)實(shí)踐與總結也積累了一些經(jīng)驗,完全可以在設計階段就保證流體水力平衡,控制水力失調。通過(guò)上面介紹的管路設計、計算,結合管路布置方式,以及“二次系統”和“動(dòng)力分散”原理就可以實(shí)現。

  11、不同末端形式混裝及混水系統的應用:

  在南方的“獨立采暖系統”中,混裝的情況經(jīng)常出現,我們也積累了很多的應用經(jīng)驗。

  不同末端形式所需的工況不同,就需要根據其工況提供相應的流量和循環(huán)動(dòng)力。

  散熱器采暖通常是小流量、大溫差形式;低溫熱水地板采暖通常是大流量、小溫差形式;而風(fēng)機盤(pán)管則是更大的流量與更小的溫差。所以在混裝系統中要非常注意根據其特征,合理的匹配系統,才能保證好的運行效果。在了解到的實(shí)際應用中,失敗的案例比較多。

  由于不同末端不同工況和供水溫度的不同,系統混水是非常重要的。這方面的產(chǎn)品很多,魚(yú)龍混雜,要注意甄別和選擇。

  好的地暖混水產(chǎn)品應該能夠保證良好的工作特性和穩定、可靠的流量、溫度值,并能提供專(zhuān)業(yè)的流量、溫度曲線(xiàn)和KV數據。部分產(chǎn)品這方面的基本數據都不能提供,制造工藝也很差,其可靠性令人懷疑。

責任編輯:淘淘
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