在地暖舒適性分析中我們講到，地暖是一種適合水溫調(diào)節(jié)的采暖末端，而為地暖提供水溫調(diào)節(jié)的工具最適合的就是地暖混水裝置。那么混水裝

在地暖舒適性分析中我們講到，地暖是一種適合水溫調(diào)節(jié)的采暖末端，而為地暖提供水溫調(diào)節(jié)的工具最適合的就是地暖混水裝置。那么混水裝置是怎么工作的，在采暖系統(tǒng)解決方案中的作用是什么，如何判斷混水裝置的性能，如何選擇合適的混水產(chǎn)品，本期和大家分享關(guān)于混水的話題。

混水裝置是這些年被頻繁提起和廣泛應(yīng)用的一個產(chǎn)品，但是對混水裝置的作用并沒有很清晰的和系統(tǒng)的說明，行業(yè)里也有很多不同的理解，因此這一講我們探討混水相關(guān)的內(nèi)容，因?yàn)榛焖b置在構(gòu)建采暖系統(tǒng)時是一個特殊的裝置，用好混水裝置可以解決很多系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用的問題。

一：什么是混水裝置？

顧名思義混水裝置從名字上看就是將兩種不同類型的水進(jìn)行混合的設(shè)備，我們可以嘗試給他一個更全面的表述：

混水裝置是一種工況控制轉(zhuǎn)換設(shè)備，由混水閥、二次循環(huán)泵、驅(qū)動器、溫度控制器等部分構(gòu)成，用于將高低溫流體進(jìn)行有控制的混合，并獲得介于高低溫介質(zhì)之間的、需要的混合流體溫度的裝置，特別的在暖通行業(yè)是將一次進(jìn)水與二次回水進(jìn)行有控制的混合，獲得介于兩者之間的需要水溫的設(shè)備。

但是混水裝置的作用不僅僅對于水溫調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)中可以發(fā)揮多方面的作用。以混水裝置為核心構(gòu)建的解決方案，與傳統(tǒng)的通過流量分配平衡等方法構(gòu)成的采暖系統(tǒng)相比具有簡單方便自適應(yīng)強(qiáng)的特性，不需要對壓差流量進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，動態(tài)工況下可以可靠穩(wěn)定工作，有效提高系統(tǒng)舒適性、節(jié)能性和安全性，也大大簡化復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計的難度。

二：混水裝置的工作原理

混水裝置包括管道，混水控制閥，溫度檢測裝置，混水泵等部件構(gòu)成，在混水泵的作用下二次回水經(jīng)過混水控制閥與一次進(jìn)水混合，控制閥根據(jù)溫度檢測裝置檢測到混水溫度控制二次回水與一次進(jìn)水的混合比例，確保獲得需要溫度的混水。

混水裝置包括降溫型產(chǎn)品和升溫型產(chǎn)品兩種，降溫型混水是指二次混合流體溫度低于一次輸入溫度的設(shè)備，典型如地暖采用的混水裝置；升溫型混水是指二次混合溫度高于一次輸入溫度的設(shè)備，典型如輻射供冷設(shè)備中采用的混水裝置。

圖中一次高溫水進(jìn)入混水控制閥中，在水泵的作用下二次低溫回水向上進(jìn)入混水控制閥，與一次供水混合，溫控器根據(jù)混合水溫度調(diào)整高溫進(jìn)水和低溫回水的混合比例，獲得需要溫度的混合水。

三：混水裝置輸入輸出特性及其作用分析：

從上述表述可以看出，混水裝置工作中體現(xiàn)出以下幾個方面的特性：

1：混水裝置可以獲得介于進(jìn)水溫度和回水溫度之間的任意水溫，并且在一定范圍內(nèi)不受進(jìn)水溫度影響，將高低波動的進(jìn)水溫度轉(zhuǎn)換成相對低的但是穩(wěn)定的混水溫度；因此混水裝置可以適應(yīng)較寬范圍的進(jìn)水溫度工況，不影響末端效果；

2：進(jìn)入混水系統(tǒng)的一次水量用于滿足與回水混合出設(shè)定的混水溫度，進(jìn)入多少一次水取決于末端散發(fā)的熱量，當(dāng)二次負(fù)荷或者流量變化的時候，為了滿足混水溫度的穩(wěn)定混水裝置將自動調(diào)整一次進(jìn)水量，因此混水裝置可以自動根據(jù)需要的負(fù)荷進(jìn)行動態(tài)功率分配，不會多去占用熱量或者少占用熱量；

3：進(jìn)入混水的流量和一次壓差無關(guān)，無論壓差高低都是提供滿足末端負(fù)荷需求的流量，因此混水裝置可以用于負(fù)荷的自動分配，解決系統(tǒng)壓差不平衡的問題；

4：我們將于熱源相連的管道稱之為一次系統(tǒng)，將于末端的管道成為二次系統(tǒng)，可以看出二次系統(tǒng)中循環(huán)的流量是一次進(jìn)水量與二次回水量混合之和，當(dāng)一次水溫高于二次水溫時二次流量低于一次流量，從而可以將較小的一次流量轉(zhuǎn)換成較大的二次流量，滿足地暖、風(fēng)盤等對二次流量要求較大的末端設(shè)備；

5：二次系統(tǒng)的循環(huán)動力由循環(huán)泵提供，與一次系統(tǒng)壓差無關(guān)，因此我們可以用混水驅(qū)動和滿足二次系統(tǒng)對壓差的需求；

四：混水裝置在采暖系統(tǒng)中的應(yīng)用：

1：用混水裝置解決熱源和末端水溫不匹配的問題：

a:常規(guī)壁掛爐出水適合高溫差小流量工作，而地暖需要低溫差大流量工作，在壁掛爐和地暖之間安裝混水裝置后能夠讓高溫壁掛爐與低溫地暖同時工作在適合的工況下，達(dá)到提高系統(tǒng)效率的目的；

b：地暖是一種適合通過改變水溫調(diào)節(jié)散熱量的方式，在地暖中配置混水裝置，根據(jù)房間熱需求提供適合的水溫，使之與房間需熱量平衡，對于提升地暖舒適性和節(jié)能性具有重要作用；

c：通過具有氣候補(bǔ)償功能的混水裝置，可以根據(jù)室外環(huán)境溫度自動調(diào)整混水水溫，提高舒適性的同時具有良好的節(jié)能效果；

壁掛爐用混水裝置選型注意事項(xiàng)：壁掛爐對于混水系統(tǒng)工作穩(wěn)定性要求較高，不恰當(dāng)?shù)倪x型可能導(dǎo)致壁掛爐無法穩(wěn)定可靠工作。

壁掛爐應(yīng)該選擇專用混水系統(tǒng)，對于混水裝置的溫度穩(wěn)定性、流量穩(wěn)定性、壓差適應(yīng)性等方面的參數(shù)要求較高，還應(yīng)該設(shè)置有避免低負(fù)荷壁掛爐工作失常的功能，特別是后面采用分室溫控的地暖，由于末端負(fù)荷變化大，導(dǎo)致混水的一次流量可能很小，耗散功率也很小，這種情況下壁掛爐可能出現(xiàn)頻繁啟停的問題，如果混水工作性能不穩(wěn)定壁掛爐可能出現(xiàn)報故障的情況。

2：用混水裝置解決末端和熱源流量不匹配的問題：

a:混水裝置在壁掛爐采暖中的應(yīng)用：

一臺24千瓦的壁掛爐在標(biāo)準(zhǔn)工況下能提供的流量不足1噸，如果配合高溫差小流量特性的散熱器末端，在25℃高溫差下能夠?qū)⒈趻鞝t的功率完全送到末端，滿足兩三百平方的采暖需求，但是用其直接帶地暖時流量只能滿足100平方地暖需求，同時由于供水溫度降低和溫差降低到10℃以內(nèi)，壁掛爐輸出功率也降低一半以上，無法帶更大面積地暖。

這種情況下為每組分水器配置一臺混水裝置，讓混水裝置對二次回水進(jìn)行循環(huán)利用，從而可以獲得數(shù)倍于一次流量的二次流量，將高溫差小流量的一次水轉(zhuǎn)化成低溫差大流量的二次水，一臺24千瓦壁掛爐同樣能夠滿足兩三百平方地暖的需求；

上面方案中壁掛爐直接帶地暖流量不夠，通過兩臺混水裝置增加地暖的流量，滿足末端需求，同時壁掛爐可以在適合工況下工作。

混水裝置在集中供熱地暖中的應(yīng)用：

在依據(jù)散熱器溫度和流量特性設(shè)計的集中供熱中，直接帶地暖時需提供更多的流量，同時降低進(jìn)回水溫差，供水溫度較高導(dǎo)致用戶家里過熱浪費(fèi)，也增加管網(wǎng)的傳輸損耗，容易導(dǎo)致系統(tǒng)整體失衡。因此在相關(guān)規(guī)范中建議集中供熱地暖應(yīng)該加裝合適的混水裝置：

其作用如下：

1) 調(diào)整地暖水溫，滿足更加個性化的需求

2) 促進(jìn)地暖管道水流循環(huán)，降低管道溫差，提供更舒適和節(jié)能的使用體驗(yàn)

3) 降低主管道流量需求，避免流量不足采暖不熱；

4) 提高一次水溫差，提高傳輸利用效率，降低輸送損耗；

5) 降低主管道配置，可以用更細(xì)的管道滿足供暖需求；

6）滿足用戶對不同室溫水溫的需求

7）通過混水的流量轉(zhuǎn)換和溫度控制降低一次管網(wǎng)的流量，提高溫差，降低輸送損失，同時提高用戶舒適性，降低能耗損失。

3：用混水裝置解決雙末端采暖中水溫需求不同的問題：

混水裝置在雙末端應(yīng)用中的作用：

當(dāng)用戶同時采用地暖和散熱器采暖時，兩種末端需要的水溫不同，通過混水裝置供應(yīng)兩個末端水溫，同時避免兩個末端之間相互搶水的問題；這種應(yīng)用中要求混水調(diào)節(jié)性能穩(wěn)定，避免出現(xiàn)壁掛爐故障或者散熱器不熱等現(xiàn)象。

5：用混水裝置解決采暖系統(tǒng)中壓差阻力不平衡問題：

混水裝置在別墅等復(fù)雜采暖系統(tǒng)中的應(yīng)用：

在構(gòu)建復(fù)雜的采暖系統(tǒng)時，因?yàn)檠爻坦艿雷枇p失的影響，導(dǎo)致不同的位置壓差不同，加劇了系統(tǒng)失衡帶來的問題，這是造成系統(tǒng)效率低下的重要原因，為解決系統(tǒng)失衡目前常用的方式是用靜態(tài)平衡閥、動態(tài)平衡閥、恒流量閥、壓差控制閥等設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和補(bǔ)償，但是這種方式當(dāng)末端流量和負(fù)荷進(jìn)行大幅度變化時很容易出現(xiàn)問題，調(diào)試起來也比較困難。

混水是一個有源主動控制設(shè)備，具有根據(jù)二次負(fù)荷自動補(bǔ)充一次能量的特點(diǎn)，這種補(bǔ)充并不因?yàn)閴翰畹淖兓淖儯虼嗽谝淮螇翰钶^高的時候混水仍能通過關(guān)小控制閥的方式將一次補(bǔ)充流量控制在需要范圍內(nèi)，另一方面由于混水具有水泵，當(dāng)一次壓差較小甚至是零壓差的情況下，在水泵的作用下控制閥開啟能夠主動抽取一次流量滿足二次負(fù)荷需要，因此可以消除壓差對于系統(tǒng)的影響。相對于壓差旁通閥等方式，這種方式更靈活可靠，在工況變化的時候適應(yīng)性更強(qiáng)

參看（圖三）種兩套分水器距離壁掛爐距離不同，存在前面壓差較大，后面壓差較小，管道長度不同沿程阻力不同，當(dāng)采用混水裝置后每個采暖區(qū)域索取的熱量只與自己的末端散熱需求有關(guān)，利用混水裝置的自動調(diào)節(jié)和功率、流量、壓差平衡作用，避免功率分配失衡，提供更好的使用效果。

6：用混水裝置解決水溫波動對采暖系統(tǒng)的影響：

在系統(tǒng)中因?yàn)檎{(diào)節(jié)和設(shè)備本身的特性導(dǎo)致水溫、壓力等方面的波動，這種波動會對系統(tǒng)中的設(shè)備和工況造成影響，比如熱脹冷縮導(dǎo)致管道壽命降低，接頭松動等問題。經(jīng)過混水系統(tǒng)之后會將這種工況的波動進(jìn)行隔離，為后面的系統(tǒng)提供一個相對穩(wěn)定的工況，提高穩(wěn)定性和安全性。

混水裝置在壁掛爐采暖中的應(yīng)用：

壁掛爐采暖中為了滿足生活熱水需求，主機(jī)選型通常較大，在采暖工況下處于間歇工作狀態(tài)，因此即使設(shè)定一個壁掛爐出水溫度，實(shí)際工作中壁掛爐出水溫度上下波動可達(dá)20-30℃，這種溫度的劇烈波動會對后面舒適性和采暖設(shè)備的安全性等產(chǎn)生不利影響；通過加裝混水裝置可以將這種波動降低到適合的范圍。

圖六中可以看出，壁掛爐啟停時出水溫度在35-70℃波動，經(jīng)過混水裝置后二次水溫在35-42℃波動，波動幅度降低5倍，可以有效提高后面地暖的安全性。

五：如何選擇壁掛爐獨(dú)立采暖中的混水產(chǎn)品：

經(jīng)常有人說壁掛爐采暖中混水裝置不好用，沒有感覺節(jié)能省氣，甚至導(dǎo)致壁掛爐工作不正常，這里除了方案設(shè)計問題外，所選擇的混水裝置性能不合適也可能是重要原因。

1壁掛爐獨(dú)立采暖為了避免混水裝置工作時給壁掛爐帶來的擾動影響正常工作，因此對混水溫度控制精度要求較高，要求穩(wěn)定工況下混水溫度波動不超過±3℃。

2壁掛爐可能在間斷狀態(tài)下工作，因此混水裝置對水溫穩(wěn)定性要求較高，在進(jìn)水溫度變化30℃時出水溫度變化＜5℃。

3 壁掛爐需要保證最小流量才能正常工作，因此混水裝置需要具備當(dāng)末端負(fù)荷為0的時候能夠?yàn)楸趻鞝t提供最低流量保障，通常流量大于300公斤，此項(xiàng)工作可控制調(diào)節(jié)。

4 當(dāng)壁掛爐停止工作或者啟動工作后，混水能跟隨聯(lián)動壁掛爐工作，因此混水需要具備低溫停止和高溫啟動功能，方便構(gòu)建壁掛爐聯(lián)動方案；

5 混水裝置可以用于散熱器的溫度控制和負(fù)荷分配，因此混水溫度設(shè)定范圍要求不小于25-55℃。

6 為了在高壓差下不失控，混水裝置對壓差適應(yīng)性不小于0.1-1公斤范圍，

7 為了滿足末端高功率要求，混水裝置一次流量在0.2公斤壓差下不小于700公斤；

六：本章小結(jié)

混水裝置是采暖系統(tǒng)中非常特殊的一個設(shè)備，其核心作用是工況轉(zhuǎn)換，理解和合理利用混水工況轉(zhuǎn)換的功能可以非常方便的構(gòu)建采暖方案，讓復(fù)雜的工況變化問題簡單化，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、客戶使用體驗(yàn)，降低售后成本，因此本章內(nèi)容在應(yīng)用中具有非常重要的意義。