第26期水力杂志-分户式热力单元在集中供暖中的应用分解.doc

分户式热力模块在集中供暖中的运用 意大利卡莱菲公司北京办事处 舒雪松 当今的供暖方式逐渐趋向于独立性、多样性、自控性。也就是说，用户能够根据自己的喜好、需求、经济条件等选择所需要的供暖方式诸如散热器、风机盘管、地板辐射采暖等，同时能做到独立的开关、自动化的调节，从而提高了供暖的人性化、舒适、节能。壁挂锅炉的广泛运用为独立供暖提供了可能性，但是目前大多数用户使用的仍然是城市热力管网或区域锅炉房提供的热源，这些使用集中供暖的用户需要如何实现供暖的独立性、多样性和自动化呢？我们将在本章内详细讨论各种解决方案。 我们将从以下几个方面进行讨论： 锅炉房、换热站； 一次管路：将热源的供水提供到用户模块； 分户式模块：用于分配、调节和计量用户消耗热量； 二次管路：将通过用户模块的热水分配到每个末端； 热量消耗的集中自控系统。 图1为以上几个部分的示意图，我们将探讨如何把集中供暖的分户控制和计量实现得更为简便，如何运用先进的电子和信息技术使系统更加优化和安全。 锅炉房、热力站、换热站 我们把集中供暖的热源分为提供和不提供生活热水两种方式。 不提供生活热水型 以下为三种不同方式的热力中心示意图。由于热力中心不提供生活热水，用户的生活热水需要通过分户式热力模块内的即时换热设备或储水罐提供。因此，由热力中心提供的热水温度不能低于必须的最低换热温度（65-70℃）；如果说热力中心是运用的气候补偿式调节，如图2所示，其温度曲线则需要在低温限制点上截断。 1．2 提供生活热水型 以下为三种不同的热力中心示意图，由于热力中心提供生活热水，因此分户式热力模块内不加入换热设备。如果热力中心运用了气候补偿式调节，建议将温度曲线向上调节8-10℃，这样是为了让某些用户在长时间停止供暖后系统能迅速进入状态。 2，一次管路的计算和平衡 2.1 立管口径的计算 在计算一次管路的管径时，可以采用延长阻力r=10mm水柱/m这一系数，这样能有两大优点：1，管路造价和水泵功率的折衷；2，楼层之间较低的压力损失。第二点尤其重要，因为较低的压力损失对于正确地平衡系统非常重要，以下我们将用实例来做探讨： 假设楼层之间高度为3米，以阻力系数r=10 mm水柱/m计算，每层楼之间的压力损失△p大致为100 mm水柱（包含弯头等折算的长度）；如果以阻力系数r=40mm水柱/m计算，每层楼之间的压力损失△p大致为400 mm水柱（包含弯头等折算的长度）； 要使每一个分户式热力模块的压力损失△H都一致（这样能保证每个热力模块按设计运行），则需要运用平衡阀提供相应的压力损失△p来补偿，如图11所示： 楼层 平衡阀压力损失 △pv（r=10） 平衡阀压力损失 △pv（r=40） 9 0 mm水柱 0 mm水柱 8 100 mm水柱 400 mm水柱 7 200 mm水柱 800 mm水柱 6 300 mm水柱 1200 mm水柱 5 400 mm水柱 1600 mm水柱 4 500 mm水柱 2000 mm水柱 3 600 mm水柱 2400 mm水柱 2 700 mm水柱 2800 mm水柱 1 800 mm水柱 3200 mm水柱 从上面看出，如果一次管路以较高的阻力系数设计，那么底层的平衡阀调节的压力损失超过了2200水柱，如果水中气体含有量较大的情况下，这个压力损失值会造成可能的气蚀现象，表现于管道剧烈的震动和噪音。这对于工业建筑也许能够接受，但是对于民用住宅，会严重影响系统的平衡调节。 2．2 分户式热力模块的三通阀平衡方式 示意图12表明了热力模块的大致工作方式： 用户房间内的温控器感应温度低于设定温度时，三通阀通向用户端打开；相反，三通阀旁通打开，热水回到集中供暖系统。 当三通阀的旁通开启时，如果旁通管没有进行流量平衡，三通阀有可能‘抢’走其它热力模块的流量，造成系统流量失调。在比较小型的系统里这也许不明显，但是在中型以上系统则需要对旁通流量进行平衡，如图13 所示，在模块的分支回路上加入手动或者自动流量平衡阀。这样就保证了无论三通阀开启还是关闭，其流通的流量都是一样的。 在旁通流量得到正确平衡的情况下，运用三通阀平衡的模块式热力中心的特征为定流量型，因此可以选择定频泵。定频泵的流量为所有模块流量的总和；扬程为热源至最远端模块的压力损失值总和。 2．3 分户式热力模块的两通阀平衡方式 示意图14表明了热力模块的大致工作方式： 用户房间内的温控器感应温度低于设定温度时，两通阀打开；相反，两通阀关闭。这类系统为变流量型。它相对于三通阀的定流量系统有以下两个优点： 水泵消耗的功率小。因为两通阀系统中的循环流量