常見壁掛爐采暖、熱水系統(tǒng)錯誤 6: 未進行基本的水力計算
假期有多爽,上班就有多忙,上周在清明假期后,大量假期間積累的工作要補,所以沒有更新這個系列文,本周繼續(xù)。 前言在上周,我們聊到常見錯
假期有多爽,上班就有多忙,上周在清明假期后,大量假期間積累的工作要補,所以沒有更新這個系列文,本周繼續(xù)。
前言
在上周,我們聊到常見錯誤5,沒有基本的水力平衡措施的時候,提到了:很多時候系統(tǒng)中出現(xiàn)的冷熱不均現(xiàn)象,有很大比例嚴格意義上并非水力失衡造成的,而是另一個常見錯誤:不進行基本的水力計算,說大白話就是管道或者水泵選型錯誤造成的。 上篇文章的傳送門如下:
常見壁掛爐采暖、熱水系統(tǒng)錯誤 5: 沒有基本的水力平衡措施 - 知乎 (zhihu.com)
錯誤描述
沒有進行基礎的水力計算,導致系統(tǒng)出現(xiàn)一系列問題,主要表現(xiàn)在系統(tǒng)中流量與壓差的不足與過大導致的一系列問題。
常見錯誤及危害
在實踐中,最常見的錯誤是系統(tǒng)的主管道選型錯誤,最典型的就是系統(tǒng)的主管道直接按主機設備的接口尺寸選型。 我專門寫過一篇文章來講這個問題。鏈接如下,供參考:
連接設備的管子管徑應該選多大? - 知乎 (zhihu.com)
- 主機管道接口尺寸往往是偏小的,對于主機廠家而言,過大的接口尺寸會提高整機內(nèi)部所有部件的制造成本,因此會選用比較小的接管尺寸,局部的流速會非常高,但在主機的內(nèi)部,會迅速地分支,降低流速和阻力,因此對于主機廠家而言,這個比較小的口徑是合理的。
- 當主機到末端的管道距離較小時,如果主管道仍然按照主機接口口徑去選擇,問題不大。 但是如果管道距離稍長,那么阻力就會過大,從而導致嚴重的流量不足。
- 當流量不足時,只能靠主機和末端的安全裕量來填補,例如:如果末端散熱能力和實際需求相比有很大的富裕,流量小一點,也不是大問題。
- 但如果安全裕量如果不足的時候,就會立刻導致流量不足和散熱量不足,直接影響整個系統(tǒng)的效果。
- 如果大家稍微簡單計算一下,大家會發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)的主管道往往應該比主機的管道接口大 一號,才合理。 例如,如果24kw的鍋爐,系統(tǒng)往往需要內(nèi)徑20的管道,也就25的鋁塑管才能滿足要求散熱器系統(tǒng)的要求,可是現(xiàn)實中大家往往直接選了內(nèi)徑15的塑料管道。
另外一個經(jīng)常被忽視的錯誤就是走向了另外一個極端,為了避免流量不足,采取了過大的水泵選型或者錯誤的水泵接法。 例如我們的熱泵系統(tǒng)里經(jīng)常出現(xiàn)接近20m揚程的大水泵。 壁掛爐采暖系統(tǒng)里,經(jīng)常會選用 25-8這樣比較大的水泵。 也有人直接在壁掛爐上串接水泵,使得系統(tǒng)揚程被疊加到8m以上。 如果進行了基本的水力計算,那么大多數(shù)情況下,完全用不到這么大的水泵,而且會帶來很多的問題:
- 靠增大水泵去解決系統(tǒng)流量問題是有限度的,當管道口徑小一號時,流速會增加一倍,阻力會增加為4倍。 如果你真的主管道選型錯誤,選得過于小,水泵加得再大也解決不了問題。
- 大水泵會帶來很多的問題,首先成本升高,不僅是大水泵更貴,而且日常使用費用也會升高。
- 錯誤的水泵選型會帶來噪聲等其他問題:管道流速過大,本身就會出現(xiàn)噪聲。 末端閥門、分集水器處也會出現(xiàn)噪聲,甚至會因為流速過高,壓降過大,而產(chǎn)生末端的控制閥門無法關閉。
- 錯誤的水泵選型也會使水泵偏離自身的最佳工作狀況,造成水泵能耗進一步升高,電機發(fā)熱及水泵壽命縮短等問題。
解決辦法
既然不做水力計算的危害這么多,那是不是要每個零售案例都做非常詳細的水力計算了?那倒也不是,對于小型燃氣壁掛爐采暖、熱水系統(tǒng)來說,我們還是要抓住主要矛盾看問題,采取合理和適用的解決方法,這是我一貫的觀點。卡住最關鍵的點,在零售案例里就足夠了,我們現(xiàn)在的行業(yè)競爭這么殘酷,做非常專業(yè)的和詳細的水力計算,在大多數(shù)案例是沒必要的。
最關鍵的就是系統(tǒng)的主干管的口徑和水泵選型。 把這兩點做好,就消除了大部分的風險。 而做好這兩個基礎的工作,其實花不了多少時間。
通常系統(tǒng)主管道的口徑應該按照系統(tǒng)的比摩阻在300Pa/m以下進行選擇,按照我的個人經(jīng)驗,對小系統(tǒng),可以適當放寬到400-500Pa,但不能再大了。如果偷懶的話,如果單臺主機的系統(tǒng),主管道的尺寸比主機接口尺寸大一到兩號,永遠是非常穩(wěn)妥的做法。
水泵選型方面,對于我們的小型系統(tǒng),我不推薦用大水泵,在設計流量下,水泵的揚程不宜超過4m。 如果超過了,產(chǎn)生噪聲的風險就會非常高,而且水泵的造價、運行費用、電機發(fā)熱等風險也會隨之大部上升。 如果確實系統(tǒng)有特殊情況,對流量和揚程要求比較高,可以采取如下技術措施,避免采用大水泵:
- 主管道早分支:主管道盡早進行分支,減少高流速、高壓降的管段的長度
- 大水泵拆分:一臺大流量水泵可拆分為并聯(lián)的兩臺或多臺小水泵,分區(qū)供應;一臺揚程非常高的水泵可拆分為兩臺水泵,注意,不要采取水泵直接串聯(lián),而應該采取二級泵系統(tǒng),例如:去耦罐+二級泵系統(tǒng),混水中心(主機水泵為一級泵,混水泵為二級泵)。
- 這里的幾個技術措施,實際上和上一篇中是相通的,我就不重復配圖了,大家可以返回到上一篇文章中去看下。
同時,如果做好了主管道的水力計算,你會發(fā)現(xiàn),其實完全不需要大水泵,這也是我在前面建議在我們的小型系統(tǒng)中,沒必要選用在設計流量下超過揚程4m的水泵的原因。
后記
在這篇文章中,涉及到了水力計算等相對偏技術的內(nèi)容,一定會有很多朋友會有疑問:如何做水力計算? 比摩阻是什么意思? 如何進行水泵選型?這些都是非常基礎的技術問題,要靠大家自己去學習。我寫文章的初衷是把行業(yè)里的一些缺環(huán)補上來,而不是重復造兩次車輪,這些基礎問題已經(jīng)都有非常完善的教材、手冊,大家可以學習和借鑒。 這部分也是我們作為舒適家居行業(yè)從業(yè)者的基礎基本,我以前專門寫過兩篇文章,聊,大家可以參考:
作為一個舒適家居行業(yè)經(jīng)銷商,你需要有哪些基礎知識和技能?(下篇) - 知乎 (zhihu.com)
好了,關于水力計算,就簡單地聊這么多,一定還有很多沒有覆蓋到的問題,歡迎朋友們補充和指正。
鳥叔隨筆 2022









