在分戶獨立式采暖系統(tǒng)中，采用優(yōu)質(zhì)的的調(diào)控技術(shù)將有效的提高室內(nèi)舒適度，并同時達到節(jié)約能源，降低溫室氣體排放的效果。供熱功率的計算

在分戶獨立式采暖系統(tǒng)中，采用優(yōu)質(zhì)的的調(diào)控技術(shù)將有效的提高室內(nèi)舒適度，并同時達到節(jié)約能源，降低溫室氣體排放的效果。

供熱功率的計算公式為：Q=mc△T （1）

式中： Q—供熱功率，kcal/h；

m—質(zhì)量流量，kg/h；

c—比熱容，kcal/（kg·k）

⊿T—供回水溫差，k。

公式（1）表明系統(tǒng)的供熱功率Q 可以通過調(diào)節(jié)流量m、改變供回水溫差⊿T、改變系統(tǒng)傳輸介質(zhì)（改變比熱容c）來進行調(diào)整。

上述三種方式，增大流量需要消耗更多的水泵電能，增大溫差受到熱源設(shè)備的限制，改變傳輸介質(zhì)（增大比熱容），水已經(jīng)是常見傳輸介質(zhì)中，比熱容最大的。

因此，出于節(jié)能減排的目的，供暖輸配管線的設(shè)計原則是小流量大溫差。也就是說，在熱源設(shè)備允許的前提下，增大供回水的溫差，減小系統(tǒng)中的水流量。

壁掛爐地暖系統(tǒng)的直聯(lián)調(diào)控方式

壁掛爐與地暖直聯(lián)時，系統(tǒng)循環(huán)的動力由壁掛爐內(nèi)置泵提供，家用地暖系統(tǒng)的循環(huán)阻力一般控制在25kpa 以下，此時壁掛爐提供的流量約為700 L/h。

某品牌壁掛爐有效揚程曲線圖見圖1：

圖1

按地暖系統(tǒng)額定的供回水溫差10℃計算，系統(tǒng)的輸送功率僅為7000 kcal/h，也就是說，供回水溫差保持10℃時，壁掛爐的實際輸出功率只有7000 kcal/h，按熱負荷100kcal（/ h·m2），實際采暖面積約70m2。

這也就意味著，如果采暖面積較大，直聯(lián)方式下，供回水溫差必然加大。此時，為了保證末端的供熱效果，需要調(diào)高壁掛爐的出水溫度，這就會引發(fā)一些系統(tǒng)問題：

地面溫度不均衡，局部過熱，面層材料易受損；地暖管道內(nèi)的水溫過高，降低了管道的使用壽命；回水溫度過低，壁掛爐排煙溫度降低，可能產(chǎn)生冷凝水腐蝕。

目前，大部分的壁掛爐采用非變頻泵作為壁掛爐的內(nèi)置泵，對于沒有分室溫控的地暖系統(tǒng)來說，這是一種恒定流量的質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，只能通過改變壁掛爐的出水溫度來改變供熱系統(tǒng)的輸送功率。

安裝分室溫控以后，采暖系統(tǒng)變成了變流量系統(tǒng)，一部分采暖區(qū)域的關(guān)閉，會降低系統(tǒng)流量，降低系統(tǒng)的供熱功率，對于未關(guān)閉的采暖區(qū)域，流量增加，溫差降低。圖 2 為壁掛爐直聯(lián)地暖系統(tǒng)示意圖：

圖2

總的來說，普通壁掛爐與地暖系統(tǒng)直聯(lián)只適用于小面積地暖。也有廠家專門開發(fā)增大水泵的地暖型壁掛爐，但是增大的水泵會引發(fā)新的問題：

噪音增加，包括水泵本身的噪音和管內(nèi)流速增加引起的噪音；

分室溫控改變系統(tǒng)流量時，旁通管和支管閥門的振動聲；

輸配管道的管徑較大，成本高，安裝較為困難。

壁掛爐地暖系統(tǒng)的混水調(diào)節(jié)方式：

地暖系統(tǒng)的混水調(diào)節(jié)裝置主要由循環(huán)泵、混水閥、控制系統(tǒng)組成。安裝混水裝置以后，壁掛爐與混水裝置之間的輸配管路系統(tǒng)可以使用較小的管徑，運行在小流量大溫差狀態(tài)，與壁掛爐的設(shè)計工況相符。

1、混水控制方式一（機械式恒溫混水閥+循環(huán)泵）

圖3

機械式恒溫混水閥，在混合出水端內(nèi)有一個熱敏元件，它根據(jù)設(shè)定的溫度自動調(diào)節(jié)一次高溫水和地板采暖回水的混水比例。

可選配水力分壓組件，它可以將一次高溫系統(tǒng)與地板采暖系統(tǒng)通過水力分壓的方式實現(xiàn)相對獨立的運行，內(nèi)置壓差旁通，保證一次高溫系統(tǒng)有足夠的壓差。

室溫溫控器和安全溫控器保證室溫或地暖供水溫度過高時，停止水泵運行，節(jié)約能源，延長地暖管道壽命。

2、混水控制方式二（三點式電動恒溫閥+循環(huán)泵）

圖4

三點式電動恒溫閥，可以外接各種可編程控制器，例如左圖的定點補償式溫度控制，或者氣候補償式溫度控制，從而更加節(jié)能。

左圖的定點補償式溫度控制，根據(jù)地暖系統(tǒng)的供回水溫差、地暖系統(tǒng)供水溫度設(shè)定值和實測值的差值，室內(nèi)溫度的設(shè)定值，調(diào)整一次高溫水和地板采暖回水的混水比例。

這種混水控制方式相比機械式恒溫混水的優(yōu)點是：（1）用溫控器設(shè)定溫度，設(shè)定溫度范圍大；（2）溫控器方便設(shè)定開啟和關(guān)閉時間，便于可編程控制，能增加其他各種智能控制功能；（3）三點式電動執(zhí)行器工作更可靠。

混水調(diào)節(jié)方式方案舉例

項目基本情況：三層獨棟別墅，建筑面積約380 ㎡，采暖面積約240 ㎡。

采暖系統(tǒng)原理圖見圖5

圖5

該系統(tǒng)采用一臺輸入功率37KW 壁掛爐作為熱源設(shè)備，每層樓分別設(shè)置一組定點補償式恒溫混水中心，熱源設(shè)備與混水中心之間安裝一臺水力分壓集分水器。

水力分壓集分水器將整個采暖系統(tǒng)分割為一次二次系統(tǒng)。它同時起到水力分壓器和干管、集水器的作用。

1、技術(shù)參數(shù)

供熱系統(tǒng)共有3 條支線，每條支線供熱功率8000 kcal/h。

分集水器和地暖盤管的水頭損失為25kpa，流量800 L/h，供回水溫度50/40℃，供熱功率8000 kcal/h。

每個混水裝置與水力分壓分集水器之間，流量200 L/h，供回水溫度80/40℃，按照經(jīng)濟比摩阻小于200pa/m 的原則，選用De20*2.0 作為連接管道，管長30m 時，管道水頭損失約為3kpa。

DN25 三點式電動恒溫閥的kv 值約為6.9m3/h，流量800 L/h 情況下，水頭損失約為1.3kpa。

系統(tǒng)二次側(cè)每條支線的總揚程為29.3kpa，流量800 L/h。

壁掛爐與水力分壓分集水器之間水頭損失約為5kpa，流量900L/h，壁掛爐供回水溫度80/53.3℃，供熱功率約為24000 kcal/h。

各條支路的流量和溫度參見圖6：

圖6

2、控制方式

每臺混水裝置安裝有定點溫度補償型溫控中心。供水溫度由兩個因素決定：溫度調(diào)節(jié)器上設(shè)定的供水溫度、實測的供回水溫差。當(dāng)溫差較小時（比如有其它室內(nèi)或室外熱源），供水溫度則低于設(shè)定溫度；反之，當(dāng)溫差較大時（比如初供暖階段），供水溫度則高于設(shè)定溫度。這種控制溫差的方式能更加準確地接近系統(tǒng)所需的熱負荷。

每臺混水裝置單獨安裝室溫控制裝置和室外溫度補償，可以單獨起停。

3、經(jīng)濟性分析

每個支路分別設(shè)置混水裝置，與安裝一臺大的混水泵站相比較，設(shè)備初投資稍貴。但是，由于支管線路運行在小流量大溫差狀態(tài)，可以使用更細的管道，管道安裝費用降低，安裝難度降低，運行費用方面，由于不同支路有單獨的水溫室溫控制，使用更靈活，水泵的電耗大大降低，壁掛爐的燃氣消耗量降低。

來源：互聯(lián)網(wǎng)，作者：徐鵬。