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北方住宅采暖设计中常见问题存在原因与对策研究
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-02 16:53:06

【摘 要】受自然环境的影响,采暖是北方城市必不可少的工程,近年来,随着我国经济的快速发展,建筑业也得到了飞速的发展。但是,建筑采暖设计问题目益显著,究其原因,都是建筑时采暖设计不当造成的。本文仅就采暖设计时的一问题浅谈看法。

【关键词】采暖设计;常见问题;对策

  近些年.我国建筑业取得了高速发展,相关的配套设施也日益完善,然而在采暖系统的运行中存在着一些问题,究其原因,与设计参数的选择、散热器和管材的选用有很大关系,下面分别对这些原因进行分析。北方住宅采暖设计中常见问题主要存在于热媒设计温度的计算、散热器的选择和分室温度控制等方面,下面详细探讨。

  散热器热水采暖系统是目前民用建筑采暖工程的主要形式之一,其热媒设计温度,一般根据建筑物热舒适度要求、系统运行的安全性和经济性等原则确定。在采暖系统的设计中,选用温度高的热媒,可减少散热器数量,但存在汽化问题:而降低热媒温度,虽有利于提高热舒适度,但要相应增加散热器数量。一般选择供水温度不超过95℃,这个温度可确保热媒在常压条件下不发生汽化。作为散热器“标准丁况”的64.5℃就是水温为95℃、70℃的供、回水平均温度值与室温18℃的传热温差。许多采暖系统都是按照该条件设计计算的热媒设计温度同时也要符合热源条件的可能性和考虑其它因素。例如:以较低温度的一次热媒进行换热所得的二次热媒,或采用户式燃气壁挂炉的水温有限制,或考虑塑料类管材耐用性时,也有采用85℃供水60%回水作为设计参数的。但是,再进一步降低散热器热媒设计参数就不合理了。以95℃供水70℃回水作为比较基础,热媒平均温度每降低10%,散热器数量约增加20%。当前,存在不适当地过多降低散热器采暖热媒设计参数的倾向 原因是些开发建设单位在提供设计条件时,按照热源的实际运行工况提出热媒计参数,例如提出供水温度只有70℃。如不加深入分析,就直接采用这样低参数进行设计计算,会使散热器数量增加很多,会出现同一热源的不同筑,散热器数量相差近一倍的现象,更加剧了系统的失调度。

  目前,散热器品种多,市场竞争剧烈,从容选择的余地,但也要看到各种散热器在应用实中都出现过不同性质的问题。关键是要针对系统的特性,较为适当地应,要用其所长,避其所短。系统的运行、保养和水质控制等环节水平的提,要有一个渐进的过程,一种有生命的产品,应该提高其适应客观条件性能,而不是对客观条件的苛求。散热器主要有以下几种:

  铸铁散热器。铸铁散热器是一种适应性较强的品种,它的主要弊病是:型不紧凑,如铸铁四柱或铸铁长翼型等陈旧型号,显然与节能的、装饰要较高的建筑环境很不协调;由于价格竞争,偷工减料,常达不到额定散热;内腔粘砂成为系统堵塞的重要原因;落后的铸造工艺和加工粗劣,组对容易漏水。一些发达国家自己不生产但仍乐于采用,并看作为高档产品,当然不是这样粗陋的品种。如不开发新的品种,必然会陷入困境。可喜的是,外型可类似于高档钢制散热器、内腔无粘砂的铸铁散热器,已开发成功已形成生产能力,由于它对各种系统及运行管理水平的适应性强,可望有大的发展空间。

  钢质散热器。钢板材质的钢质散热器体型较薄且较美观,国外较多采,引进并广泛应用以后,由于材质、生产工艺、运行水质等因素失控,八十代后期曾发生大量腐蚀而造成过很大损失,至今,仍有过头的商业宣传误用户,不断造成此类腐蚀现象重复发生。引进国外材料或生产工艺生产的一些高档散热器,在发生腐蚀现象以后,提出了一系列对于较大的集中供暖系统几乎无法达到的苛刻要求,例如:严格控制热媒含氧量、限定采用隔膜式膨胀罐定压方式、非采暖季满水保护、检修时只能局部放水、塑料管设阻氧层、内挂镁棒即采用“牺牲阳极保护”等。说明其形成腐蚀的主客观因素并未能根本解决,因此仍应慎用。但是,它还是可以应用于以燃气热水采暖炉或电热水采暖炉等分散热源的户式系统中。按寿命不低于钢管的耐腐蚀界定标准,早期开发的钢管材质的钢制串片管式散热器和后期开发的绕片式(包括高频焊或强绕)钢制散热器,仍是钢制散热器中可放心选用的主体品种但此类散热器水阻较大,但又常不能提供准确的水阻特性数据,在单管系统中应用,尤其是采用两通恒温阀加跨越管的做法时,会发生散热器进流量过小的问题。此外,此类散热器的热工性能和特定形式的外罩有关,外罩的成本占其价格的相当比例,但外观难以满足用户的装饰要求,“罩外加罩”十分常见。

  铝制散热器是一种高效的散热器,同样也发生过腐蚀穿孔问题,除材质外,碱性水质和超量的氯化物都会对铝产生腐蚀,虽对此种散热器提出了内防护要求,但工艺上以实施,也不便于检验。因为热水锅炉水质标准要求锅水的PH值应1O~12,说明此种散热器不能用于以锅炉为直接热源的集中供暖系统,但可在热网集中供热、用户侧为经热交换的二次热媒系统,也可以应用于以燃气热水采暖炉或电热水采暖炉等分散热源的户式系统。有些产品改进为采用铜铝复合,可能是铝制散热器的主要出路。

  无论是实施分户热计量的住宅户内采暖系统,还是其它建筑传统的垂直单管或双管系统,从节能和提高热舒适度出发,分室温度控制都是十分必要的分室温度控制可以是自动的,也可以是手动的。在这方面的商业误导现为将分室温度控制等同于采用散热器恒温阀并认为采用恒温阀就无需进行水力平衡计算。这种误导造成了一些系统的失调和对恒温阀的负面影响。采用质量较好的手动两通或三通调节阀实施分室温度控制,可能更适合于投资条件受限和供暖不足的普遍实际情况。即使有条件采用恒温阀时,也应该在弄清楚其水力特性基础上,正确地加以应用。散热器两通恒温阀的高阻水力特性,适合于双管系统。为适应我国市场的需要,国外又推出了针对单管系统的三通恒温阀和低阻两通恒温阀。因此,我们要面对三类恒温阀,而不是不加区别。用于双管系统的高阻两通恒温阀,又按不同的预置设定功能分成若干型号,其口径一般情况下应采用DN15,少量需采用DN20,无区别地采用较大口径不利于水力平衡。而用于单管系统的三通恒温阀和低阻两通恒温阀,则必须有DN15、DN20、DN25甚至更大的口径,以根据串接散热器的负荷适当选配。

  总之,在采暖能耗得以严格控制的节能住宅中,采用燃气或电热水采暖炉等,作为户式采暖系统的热源,采暖费用甚至有可能低于燃气或电热的集中供暖系统。户式采暖系统存在问题之一,是循环水泵与系统的配合。由于住宅单户的套型面积和采暖负荷会相差较大,在同一容量循环水泵的作用下,会出现与设计条件不同的运行工况而造成失调。尤其是当采用地板辐射供暖或作为空调器的热源时,更容易发生流量不足而影响采暖效果。因此应深人地协调系统、户式采暖炉和配带水泵的匹配问题。 

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