關于分戶熱計量采暖系統(tǒng)的設計的研究

朱紅梅

摘要：本文就居住建筑中新雙管系統(tǒng)結合實際工作經驗，從分戶計量采暖系統(tǒng)的形式、負荷計算、水力計算、熱表及水力平衡元件以及管材附件選用等方面進行了全面的分析和研究。

關鍵詞：分戶計量；采暖系統(tǒng)設計；研究

1 單體采暖系統(tǒng)形式

1.1戶內采暖系統(tǒng)形式

1.1.1散熱器采暖

水平雙管下供下回式，水平單管跨越式，放射雙管式。

1.1.2低溫地板輻射采暖系統(tǒng)

低溫地板輻射采暖系統(tǒng)，以其室內溫度均勻性好，舒適性好，溫度梯度小，符合人體生理要求及不影響室內使用面積等優(yōu)點，廣泛應用于別墅、住宅、賓館大堂、游泳池館等場所，尤其別墅和住宅使用更為普遍。設計工作中應注意以下幾個問題：

（1）布管方式

采暖熱水隨著管道水流方向，水溫逐漸降低。從便于施工和滿足室內溫度均勻的前提下盡可能的采用回折型布置，同時在靠近外圍護結構的地方加密管間距。

（2）流速

加熱管內水的流速不應小于0.25m/s，不超過0.5m/s。值得特別重視，因為盤管為無坡度敷設，容易集氣，影響采暖效果。

2 負荷計算

分戶計量采暖系統(tǒng)耗熱量計算按照規(guī)范②的相關規(guī)定執(zhí)行。但是應該注意以下幾點：

2.1在確定分戶熱計量采暖系統(tǒng)的戶內采暖設備容量和計算戶內管道時，應計人向鄰戶傳熱引起的耗熱量附加，但所附加的耗熱量不應該統(tǒng)計在采暖系統(tǒng)的總熱負荷內。

2.2戶間傳熱負荷計算方法1：

2.2.1.應計算通過戶間樓板和隔墻的傳熱量；

2.2.2與鄰戶的溫差，宜5～6℃。

2.2.3計算得出的戶間傳熱量，不宜大于按規(guī)范的有關規(guī)定計算出的設計采暖負荷的50%。

2.3戶間傳熱負荷計算方法2：

以戶內各房間傳熱量取適當比例的總和，作為戶間總傳熱負荷。該比例應根據住宅人住率情況、建筑圍護結構狀況及其具體采暖方式等綜合考慮。建議對中間層房間取30%～50%，對頂層、底層和端部房間取50～80%。

2.4需要特別注明的是地板輻射采暖負荷的計算應注意：

2.4.1全面采暖時應在規(guī)范的計算基礎上乘以0. 9～0. 95的系數(shù)（寒冷地區(qū)0. 9，嚴寒地區(qū)0. 95）或在室內計算溫度取值降低2℃。

2.4.2同時應綜合考慮家具形式，擺放位置，遮擋比例綜合考慮增加附加系數(shù)。

2.4.3在施工圖設計過程中，應該結合項目實際，落實室內面層形式，無法確定時應該在施工說明中指明設計計算時所擬定的面層材料；或者在設計圖紙中注明各房間的計算熱負荷，待甲方自行解決。

3 水力計算

值得說明的是：主立管采用下供下回異程式系統(tǒng)可以消除由于采暖水形成的自然作用壓力的不利因素，利于各戶內系統(tǒng)水力平衡。但是通過實際計算我們發(fā)現(xiàn)，不是所有分戶計量采暖系統(tǒng)均可以使用的。在供回水溫差為25℃，立管中水流速在0.35m/。左右時，立管比摩阻選用30～35Pa/m（此值也比較接近采暖系統(tǒng)經濟比摩阻）時可以完全消除采暖水形成的自然作用壓力；但是當采用低溫熱水地板供暖時由于水溫溫差較小，經核算此時的水溫降形成的自然壓力太?。?Pa左右）此值遠小于采暖系統(tǒng)的經濟比摩阻，此時系統(tǒng)平衡應該以控制立管阻力不平衡為主，系統(tǒng)形式最好為同程式系統(tǒng)（即下供下回同程式或者上供下回同程式）。其具體計算方法本文不再詳述。

3.1 散熱器采暖系統(tǒng)（水平雙管下供下回式，水平單管跨越式，放射雙管式）

針對以上分析，對散熱器采暖系統(tǒng)（采暖供回水溫度為：80～60（℃））應該采用下供下回異程式系統(tǒng)。

3.2 低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)

對于地板輻射采暖系統(tǒng)（采暖供回水溫度為：50～40（9℃）），主立管應該采用同程式系統(tǒng)。

4 熱量表及水利平衡元件的選用

4.1 熱量表選用

熱量表由：流量傳感器，溫度傳感器，積分儀三部分組成。按照流量傳感器的測量原理分為：機械式，超聲波式，電磁式。其具體設計選用應注意事項如下：

4.1.1機械式

（1）熱量表前要保證6～12倍的公稱直徑的直管段的距離。

（2）熱量表安裝在回水管上可以延長使用壽命。

（3）熱量表前安裝過濾器。

（4）當流量超過其額定流量時會損傷熱表。

（5）流體中者含有氣體會影響測t精度。

4.1.2超聲波式

（1）熱量表前要保證20～30倍的公稱直徑的直管段，表后10倍直管段的距離。

（2）安裝時應有良好的排氣措施。

（3）熱量表安裝在供水回水管上均可以。

（4）在最大和最小流量運行不會影響測量精度。

（5）表面無可動部件使用壽命長。

4.1.3 電磁式

（1）熱量表前要保證不小于10倍的公稱直徑的直管段，表后不小于5倍直管段的距離。

（2）安裝時應嚴格保證密封墊不得突人管道內，口徑縮小1㎜會引起1%的誤差。

（3）安裝時應保證有排氣裝置。

（4）應遠離有電磁干擾的場所。

（5）表面無可動部件使用壽命長。

總之熱量表的選型應綜合考慮：系統(tǒng)的壓力損耗、介質溫度、流量大小及波動范圍；精度要求；安裝空間的大小來確定熱表的具體型號和規(guī)格。

4.2 溫控閥選用

溫控閥是用于供暖系統(tǒng)散熱器的流量調節(jié)。其具體設計選用應注意事項如下：

4.2.1 調節(jié)溫度范圍為：8～28℃最大工作壓力為1MPa，最大壓差為0.1MPa。

4.2.2 應根據接管工程直徑選擇溫控閥口徑然后通過其壓降校核。

其中：Kv閥門阻力系數(shù)；G—通過流量（m3/h）；△P閥前后壓差（MPa）。

4.2.3 戶內為雙管系統(tǒng)時應采用兩通高阻閥；戶內為單管跨越系統(tǒng)時，當設在散熱器供水支管上時應采用兩通低阻閥，當設在三通處時應采用三通低阻閥。

4.2.4 恒溫閥務必安裝在能代表房間實際溫度的地方，以免出現(xiàn)感溫失誤。

4.3 水力平衡閥選用

4.3.1 靜態(tài)平衡閥：包括：平衡閥、手動平衡閥、數(shù)字鎖定平衡閥（常用）等。此類閥門有良好的調節(jié)，截止功能，但是不能根據系統(tǒng)壓差的變化改變自身的阻力系數(shù)，需要手動重新調節(jié)。

4.3.2 動態(tài)平衡閥：包括：自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥、自力式平衡閥、差壓控制器等。自力式壓差控制閥可以自動恒定系統(tǒng)壓差，有利于被控系統(tǒng)個用戶和各末端裝置的自主調節(jié)，尤其適用分戶計量供暖系統(tǒng)；自力式流量控制閥可以自動恒定系統(tǒng)流。

總之，具體應用時在每個單體熱力人口（或人戶管井處）處安裝較多，其原則為：當室內為單管跨越式系統(tǒng)時，應使用自力式流量控制閥；當室內采用雙管系統(tǒng)時，應使用自力式壓差控制閥。

5 散熱器及其附件的選用

散熱器選用：建設部在《關于推廣應用住宅建設新技術新產品的公告》中提出：“依據節(jié)能的要求，積極發(fā)展節(jié)能輕型散熱器，提高散熱器的金屬熱強度，散熱效率。注重散熱器使用功能與裝飾效果的統(tǒng)一，增加散熱器的裝飾性”。所以當前居住建筑散熱器選用應該從“鑄鐵為主，鋼制為輔”的觀念向“輕型為主，鑄鐵為輔”的方向上轉變。

輕型散熱器主要指產品為薄體輕型結構的，室內獨立供暖設備材質可以為鋼，鋁銅以及以上材料的復合材質。

5.1 鑄鐵散熱器其具有價格低、耐腐蝕等優(yōu)點，但傳統(tǒng)鑄鐵散熱器又有承壓低，體積重，內壁含砂、外形粗陋的缺陷。但最近幾年我國已有企業(yè)（如河北圣春集團等）充分的發(fā)揮了鑄鐵散熱器的長處，揚長避短，科學創(chuàng)新，開發(fā)了內腔無砂的外觀豐富的輕型結構特征的鑄鐵散熱器。

5.2 銅鋁復合散熱器主要有銅管鋁串片和銅鋁復合管，兩者都為銅質水道，適合各種供暖系統(tǒng)。其優(yōu)點是銅管的物理性能穩(wěn)定，可抵抗不同水質的腐蝕。缺點是導熱性較弱，銅鋁復合管如果結合不緊密，熱阻則增大，影響傳熱。銅鋁復合或純銅等銅水道散熱器，會因單管系統(tǒng)中的熱水流速高，對銅產生物理侵蝕。

5.3 不銹鋼散熱器有良好的抗腐蝕性，適合各種系統(tǒng)和水質。但要注意區(qū)分材質，其中316號等材質好的鋼材才具備足夠的防腐能力。

參考文獻：

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[2] 險雄慶.實用供熱空調設計手開[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008，（03）.