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地暖壁挂炉是燃气的吗(燃气壁挂炉与地暖的优缺点)

地暖壁挂炉是燃气的吗(燃气壁挂炉与地暖的优缺点)

更新时间:2022-03-29 09:53:01

江亿教授在2014年全国暖通空调学术年会上,关于《“集中”与“分散”》的学术报告中,在建筑功能的方式上,分别深入浅出的研究了“集中”与“分散”方式的特点,对建筑功能将实行“集中”与“分散”两条路并行的发展方向做出了精辟的分析。

燃气壁挂炉作为“分散”供暖的热源,近年来应用越来越广泛,要求使用壁挂炉的呼声越来越高,而且几乎100%是与地暖结合使用。

因此,分析和研究壁挂炉在地暖中的应用有着重要的意义。严格意义上讲,由于壁挂炉的工况与地暖的工况不同,壁挂炉在地暖中使用时,应加装换热装置。但对于100m2~200m2的较小户型来说,采用间歇供暖方式时,只要科学、合理的设计地暖及系统连接管道,采用空气温度控制器来控制壁挂炉的启停,是可以将壁挂炉直接和地暖连接的。

有人认为:这是因为壁挂炉的输出水温可以调整在60℃方式(所谓地暖方式),所以壁挂炉与地暖的工况是一致的。

我们测试了壁挂炉的工作过程,如表1,从中可以看出,壁挂炉的供、回水温差为20℃左右,这与地暖的工况并不完全吻合。另外,通常壁挂炉内置的循环泵的扬程都较低,其静扬程只有5m~6m水柱,最佳工作点扬程为3m~4m水柱。因此,壁挂炉直接和地暖连接是如何相配合工作的,还值得我们重新分析和定义。

其实,壁挂炉直接和地暖连接的应用是打了一个技术上的“擦边球”,在这种情况下,地暖并未按照我们事先定义的“10℃温差”工作,而是在满足了供回水温差小于20℃时或满足了室内温度达到了室内空气温度控制器设定温度时,壁挂炉就停止了。

所以说,壁挂炉直接和地暖连接时,其工作方式只能是间歇供暖方式。在这种方式下,传统地暖(混凝土填充层形式的)的优势更大,更节能,因为在壁挂炉工作期间,填充层高效的存蓄了大量的热能,在壁挂炉停止以后,在相当长的时间里释放而维持室内温度。

还有人认为:由于壁挂炉内置循环泵的扬程较低,为了减少其负载的阻力,地暖加热管的环路越短越好。所以,有人在设计壁挂炉采暖的地暖系统时,将加热管设计的很短(40m~50m),说这样可以保证壁挂炉的输出流量。

我们分析一下这样做的后果:若某户房间为100m2,采用壁挂炉供暖,地暖采用De20的加热管,原设计为4环路,管间距为250mm,每环路管长为100m,每环路所需工作流量为:g=0.0082×3.14×0.25×3600=0.18m3/h,总工作流量为:G=4×0.18=0.72m3/h,壁挂炉阻力为20KPa,加热管阻力为7KPa,分集水器阻力为3KPa,系统连接管道及阀门阻力为10KPa,对于壁挂炉内置循环泵来说,总阻力为40KPa, 根据如图1,G1工作点,阻力为40KPa时,壁挂炉输出流量为0.8m3/h,满足地暖需求。

如果我们将加热管长度由100m设计为50m,系统阻力较少了70Pa×50m=3.5KPa,在相同管间距情况下,地暖环路数增加一倍,系统工作流量增加了一倍,为1.44m3/h,根据如图2中G2工作点,系统阻力为36.5KPa,壁挂炉输出流量仅为1m3/h,显然不能满足地暖工作流量的需求。可见,缩短加热管长度后的效果恰恰事与愿违。

另外,传统地暖的结构决定了热媒的散热条件,大约是每10m水温降1℃,地暖加热管过短,势必使壁挂炉回水温度升的很快,造成壁挂炉启动后很快就停止,水温降低后再启动,启动后又很快就停止……就这样使壁挂炉处于震荡状态,在很长的时间里,室内温度无法提升(如图2)。

在壁挂炉直接与地暖连接的供暖系统中,壁挂炉的内阻是无法改变的,地暖加热管的长度又不能太短,那么,减少系统阻力就只有从系统连接管道上入手了。

我们可以采取以下措施来减少系统管道的阻力:1、分集水器尽量设计的离壁挂炉近一点,以减少系统连接管道的长度。2、尽可能增大系统连接管道的管径,将系统连接管道的摩阻控制在科学、可行的范围内。

综合上述:分析、定义壁挂炉直接和地暖连接是如何相配合工作的,科学、合理的设计壁挂炉与地暖系统,不仅关乎系统的使用效果,而且直接决定了系统的节能效果。

主编点评:

本文短小精悍,是多年从事壁挂炉销售和地暖一线施工的王风林总经理力作。地暖和壁挂炉配合问题一直在争论,在迂回向前发展,不断磨合,不断发现问题、提出可行性方案、解决问题到提成新问题……壁挂炉的最小输出问题,目前一般普通壁挂炉达到40%,冷凝壁挂炉达到20%。主要问题还是在壁挂炉本身水泵大小的限制上。市面上壁挂炉水泵一般都是格兰富UP15-50(应用于18-24千瓦),UP15-60(应用于28-32-36千瓦)。

当采暖系统较大时是存在流量不匹配问题,需要加外置水泵,但是简单串联或者并联外置水泵是不可行的,需要耦合罐或者混水来配套使用。本文对于地暖管长度的分析非常合理,地暖管并不是热短越好,而是需要综合考虑散热、水泵的机外动压、管径和流量。

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