水力恒温单元让地暖系统更节能

有关资料显示,每年冬季我国采暖负荷约2亿千瓦,耗电1460亿度,接近两个三峡电厂的年发电量。其中,地暖所占的比例越来越高。因此,在我国大力倡导节能减排的背景下,地暖节能技术的研究很有必要。

  在我国夏热冬冷地区(大致范围是四川、贵州、湖南、湖北、广西、广东、重庆、上海等15个省市自治区,面积约180万平方公里。典型城市有成都、重庆、武汉、长沙、南京、杭州、上海等),由于南岭和东南丘陵的阻挡,强大的寒流容易在此滞留,因而冬季气温较同纬度的其他地区低,且冬季持续时间长,其采暖时间也较长。因此,在夏热冬冷地区推广地暖节能技术的意义尤为重要。

夏热冬冷地区的地暖系统易造成大量热量损失

  夏热冬冷地区的地暖系统一般采用单元供热的形式,即每套房子单独配置一台锅炉来供热。

  目前为单元供热式地暖系统提供热源的锅炉大多是燃气采暖热水炉,它通过燃用天然气或煤气产生热水。燃气燃烧时需要的大量空气主要靠风机来补给,同时将废气排走。有数据显示,燃烧1立方米的天然气大约需要10立方米的空气,产生11立方米的废气。例如,一台24千瓦的燃气采暖热水炉,运行一小时约需要2.6立方米的天然气和26立方米的空气,并产生28.6立方米的废气。这类燃气采暖热水炉的风机是按照每小时产生28.6立方米烟气的标准来选定的,因此,在额定出力时,它的配置是适宜的。然而这类燃气采暖热水炉用于地暖供热时,由于地暖用水的温度要求低一些,它的负荷会减小,需要消耗的天然气也会少一点。可是燃气采暖热水炉本身的风机没有变,风量没有相应减少,排烟量也没有减少。这就使燃气采暖热水炉的能量损失增加,从而降低了它的运行效率。

  如果不降低燃气采暖热水炉的供水温度,按照提供洗浴用水时的温度水平为地暖供水又不符合住房和城乡建设部的相关规定。因为这会对地暖系统的运行产生不利影响。主要表现在:

  一、如果地暖系统的供水温度太高,其供回水的温差太大,会影响地暖的舒适性。

  二、通常,水中氢氧化钙的溶解度会随温度的升高而降低。水温升高时会有氢氧化钙沉淀析出。水中存在的钙离子会与水中的二氧化碳反应析出碳酸钙沉淀。水中溶解的碳酸氢钙受热会分解析出碳酸钙沉淀。这都不利于地暖系统的运行。

  三、地暖系统供水温度超过60℃,地暖管的寿命会剧降,进而影响地暖系统的安全运行。

“水力恒温单元”助力地暖节能

  在地暖系统中,提供热源的燃气采暖热水炉只有供水温度保持在75℃~85℃之间、供回水温差在20℃左右时,才是最佳运行状态。而地暖系统所需要的是小于60℃、供回水温差在10℃左右的热水,并且还需根据负荷变化随时调节水温。也就是说,燃气采暖热水炉供应的是温度高、流量小的热水,而地暖系统需要的是温度低、流量大的热水,两者之间的矛盾一直让人头疼。

  为了解决这一问题,曾有人推荐冷凝式燃气采暖热水炉。但是冷凝式燃气采暖热水炉的价格正在成倍上升,不适宜于普通用户,而且在和地暖系统配套时,在针对负荷变化进行温度调节方面还不能很好地适应。还有人建议在燃气采暖热水炉和地暖系统两侧之间装板式交换器,将两侧分隔开来,根据地暖侧的负荷需求,调节热水温度和水量。由于该方法使整个采暖系统需要增加的设备较多,占地也较大,目前很少有人采用。因此,如何使由燃气采暖热水炉提供热源的地暖系统既节能又舒适,这一问题一直没有得到很好的解决。而“水力恒温单元”的出现很好地改变了这一现状。

  “水力恒温单元”由一只四通的混水装置和两只旁路阀组合而成。它在地暖侧配置了循环泵,可增大热水流量,并在地暖侧进水点设置测温点。“水力恒温单元”将根据该测温点的温度自动调节供水温度。地暖侧的低温回水会进入混水装置。根据需要,调节锅炉的高温水也进入混水装置,二者混合后达到所需的设定温度,然后进入地暖系统,同时,多余的回水回到锅炉。当回水温度较高时,“水力恒温单元”将会自动调节,开大回水阀,同时关小锅炉出口的高温水。当回水温度降低时,“水力恒温单元”将会自动调节,关小回水阀,同时开大锅炉出口的高温水,以此使二者混合后确保锅炉进水的温度在设定范围内。

  “水力恒温单元”的两只旁通阀,一只设在锅炉侧的旁通阀。该阀平时运行时打开,当地暖侧发生突然故障时,可保持锅炉侧的外系统畅通,进行过热保护,起到保护设备的作用。另一只设在地暖侧的旁路阀。该阀可以根据地暖负荷要求调节水流量,使其达到系统要求。

  “水力恒温单元”不仅可解决燃气采暖热水炉供水温度高、流量小,不符合地暖所需供水温度低、流量大这一要求的问题,还能根据地暖负荷的要求自动调节水温,是目前最为实用的产品。(《中国建设报·冷暖舒适家居》)


关键词:地暖节能技术  

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