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  • 散热器阻力大还是地暖阻力大

  • 来源:  发布时间:2015-07-28  浏览:3409
  • 散热器阻力大还是地暖阻力大 ——定性分析

    文章转自安安老师分析,谢谢经验分享,希望对有需要的朋友有用~

    摘  要:在实际工程,我们避免不了地暖和散热器混装。当散热器和地暖并联的时候,我们必须处理好二者的水力平衡。于是便遇到这样一个问题:是散热器阻力大,还是地暖阻力大呢?要解决这个问题,我们就需要进行分析或计算了。

    关键字:地暖和散热器并联  水力计算

     

    看到这个命题,有的朋友可能笑了,这还用算,地暖管道长,肯定地暖的阻力大!安安觉得——未必……不信?那就往下看吧,不过要说明这个问题,篇幅可能有点长,有点枯燥。比较忙的朋友可以转向本文末尾直接看结论。

    曾经在设计某底商地暖的时候,便遇到过这样一个问题:建筑设计师把卫生间放在了首层楼梯休息平台下,去卫生间需要往下走三步台阶,即相对室内卫生间下降了0.45m的高差。如果大面积的下沉,我们可以单独做个分水器。为了方便,我们可以只在一个小卫生间放组散热器;即使在成片的地暖住宅小区,有的设计师习惯在卫生间使用散热器,而不使用地暖盘管;在散热器采暖的小区,自家改地暖……

    这些实际工程都需要考虑散热器和地暖的平稳问题。前两个案例需要考虑统一分水器的水力平衡,第三个案例需要考虑的是不同住户之间是否水力平衡。下面我们就讨论后一种相对复杂的情况:

    如果比较散热器和地暖哪个阻力大,我们需要给定既定工况。

    假设两家负荷完全一样。热源假设为市政供热,最高60℃~70℃,最低30℃~40℃。散热器采暖方式为单管串联跨越式,按6组散热器考虑,采暖采用DN20铝塑管(内径20mm,垫层内埋设敷设按40m考虑),卡套连接。地暖,地暖入户管采用PPR,DN20(De25),S3.2(壁厚3mm,内径18mm入户按8m考虑),地暖盘管采用DN16(De 20)PB-R509,共四个环路。最长环路70m,问:哪个系统阻力大?

     

    网友“农民”给出了这样的答案(根据需要进行了整理),我的回答很简单:完全一样的。这样回答会有很多人觉得不可思议,事实会证明我说的是正确的。大家知道决定阻力大小的因素有很多,但接入到管网后一定会受到管网的资用压力影响,系统真正的阻力是不依你的计算来决定。我们的计算是在假定的一个条件下进行的,一般需要流量、管径、管长等数据。在这个题内,管径一定,管长一定,但流量确定不了,流量一定是依据管网的资用压力来自动达到平衡的。

    可以这样说,这两个系统最后的结果一定是散热器的流量远小于地暖的流量。如果从计算的角度就是说散热器系统的阻力会大。这是因为地暖仅担负一个房间的负荷,盘管担负一个房间的热负荷,而其他是并联的。在温差一样的前提下,地暖的阻力会小一些。而散热器采暖。DN20的管道担负全户的供暖,流量要比任何地暖环路都要大一些(假定温差相同),仅管道的阻力就不小了,还有加上6个散热器和恒温阀的阻力。散热器的弯头不少,那是要把一户的都加起来。盘管弯头是比较多,但都是炜弯,没普通弯头阻力大。弯头和煨弯的差距太大了!最大的问题是散热器的恒温阀,一个相当于几十米的管道阻力。

    运行的结果是:地暖的流量大,温差小,散热器的流量小但温差大。两者的阻力完全相同。一般来说这也只能搞好符合采暖系统的设置情况。

    其实供回水温度是不是一样,你做不了主,我也做不了主,与系统阻力和资用压力有关,资用压力大于户内计算阻力(不调节的前提下),流量加大,阻力相应加大,实现平衡(这时户内阻力等于入口的资用压力)。资用压力等于户内计算阻力(很难见这情况),户内阻力等于资用压力。资用压力小于计算阻力,流量减少,户内阻力变大,最后平衡,等于资用压力?纯,结果是不是一定是等于资用压力呢?所以说,温差大小、温度高低只用于计算,户内的阻力最后一定是等于资用压力,不论地暖还是散热器。

    说一下什么叫资用压力,资用压力就是管网接入点提供给用力的供水、回水压力差。不论室内采用什么型式(散热器或地暖)的采暖,室内消耗的阻力都不可能大于接入点管道的供回水压差,也不能小于这个压差。这就是我说的阻力相等的理由,差距只是流量大小,流量大小自动调整你的供回水温差。(注意:户内的温差不一定等于外网的温差)其实散热器户内采暖系统管路总阻力也赶不上一个高阻力的散热器恒温阀的阻力;诖笾髁Φ纳璞竿ǔS校汉阄路、平衡阀、过滤器、热表,如果把这些设备的阻力去掉,剩下的阻力也就是20%~30%户内采用双管的散热器系统,一户的总阻力不会超过10kPa,但一个高阻恒温阀就要2.5kPa左右。用户入口那一组阀件(含平衡阀、热表、过滤器等阀门)阻力5kPa左右。

    以上是网友“农民”的精彩论述。不知道朋友们看懂多少,看罢安安也不得不服,拿出来与朋友们分享。只想说,高手在民间……

    下面安安再补充几句。

    的确,实际运行的结果是地暖和散热器的并联节点阻力是完全相等的。采暖系统用处节点的资用压力决定实际的循环流量,决定系统是运行阻力。总之,并联节点的阻力相等。不管这个并联节点是两个用户的并联,还是同一积分水器的并联。供水温度和资用压力一定的前提下,流量会自动调节,以适应其循环动力。在耗热量不变的情况下,流量的变化导致回水温度的不同;痪浠八,并联用户抑或并联环路的回水温度,会因各自的阻力差异和导致回水的温度的不同。实际运行的参数可能与我们设计的参数不同,因为实际资用压力的原因。

    我们做设计的时候,也要参考以前的设计。合理的东西用在合理的地方才是合理的,不合理的东西用在不合理的地方倒可能是合理的。举例说明:某节能改造小区,上供下回的住宅楼,改成单管串联跨越式。某政府部门要求户内采用DN25(De32)的铝塑管。而同一锅炉房的其他住宅楼也是单管串联跨越式,采用的是DN20(De25)。同一热源,各家的居住面积相差应该也不会很多,一边采用DN20,一边采用DN25?要知道DN25的管道的过水能力是DN20的二倍!最终的结果无疑是DN25的住户抢了DN20住户的采暖热水……DN20用户就等着挨冻吧!

    惹不起,安安只能自己改地暖啦……如果人家都用25的管了,你还改用20的吗?类似的,户内地暖本来用De16的管子足够用,如今大部分设计师都用的De20。于是乎,我也不敢用De20啦,原因很简单,我怕不热,怕被指责。无论何时,我们设计师应该站在人民利益的一边,不能让业主挨冻。综上,在并联节点,地暖和散热器的阻力是一样大的。鉴于散热器的恒温阀阻力较大,可能的结果是,地暖的温差小于散热器的温差。至于温度几何,定性分析是远远不够的,我们需要进行定量分析,且听下回分解。

    参阅资料:

    《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)

    《辐射供暖供冷技术规程》(JGJ 142-2012)

    《实用供热空调设计手册》(2008版)陆耀庆 主编 

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