热水范文10篇

时间:2023-03-19 12:26:15

热水范文篇1

关键词:住宅;给排水节水节能;集中热水系统

随着我国城市化进程的不断加快,人们越来越重视环境问题,而住宅中往往会排除一些废气、废水,这些对我国的生态环境造成长久的破坏,为了有效改变这一现状,我国提倡在住宅集中热水系统中应用给排水节水节能技术,给排水系统的应用可以起到节水节能的作用,因此对住宅集中热水系统以及其给排水节水节能设计进行探讨具有重要的现实意义。

一、住宅集中热水系统给排水节水节能新技术应用必要性分析

首先,给排水节水节能新技术的应用符合我国社会发展的要求,对我国新时期的发展具有重要的意义,给排水系统的设计可以缓解我国水资源短缺的形势,提高水资源的利用率,将给排水节水节能技术应用到住宅集中热水系统中,可以提高人们节能、环保的理念。另外,随着我国经济的发展,我国现在高层建筑与超高层建筑的建设数量逐渐增多,人们用水量相较于以前也有了显著的提高,并且在给排水的运行过程中也会对水资源造成浪费,这种情况就给我国集中热水系统给排水系统的设计带来巨大的挑战,为了有效提高水资源的利用率,起到节水节能的作用,就需要对住宅集中热水系统给排水设计进行优化处理。

二、住宅集中热水系统循环管道的设计方式

(一)干管、立管循环方式该设置方式适用于一般的热水系统,使用起来存在较多的缺点,由于水无法在干管内进行循环,所以在热水的供应上,需要将管内中的冷水排净,这些冷水 的排放不仅会造成资源的浪费,也会给用户带来使用上的不断,并且冷水的的排放也是按照热水的收费标准进行收费,这种干管、立管的循环方式虽然会节省前期的投资的成本,但是却对我国水资源造成了浪费,不符合我国给排水节水节能的理念。

(二)干管、立管、支管的循环方式这种方式可以随时随地的为用户供应热水,且在使用时没有无效冷水的排放,不仅为客户提供了使用上的便利,同时也节约了我国的水资源,所以与第一种方法相比,这种循环方式的优点更加明显,但是在投资成本上相对较高,但是从长远的角度来看,在建造的过程中还是提倡使用这种循环方式,随着绿色建筑理念的不断深化,节水节能给排水设计在住宅中得到了广泛的关注,由于人们的用水需求逐渐提高,造成我国水资源紧缺、水费上涨的状况,这就在一定程度上增加了居民的节水节能意识,而干管、立管、支管的循环方式降低了水资源的浪费,符合我国绿色建筑的理念。

三、住宅集中热水系统中节能节水设计方面的建议

(一)充分利用新型的节能设备

在住宅中,要注意使用新型的节能设备,这样在住宅集中热水系统的供应上才会减少水资源的浪费,新型的节能设备包括很多方面,例如,在卫生间卫浴使用节水功能的器具、采用质量好的阀门和管材等。首先,建筑行业要建议用户在洗水池、淋浴等部位采取节水的水龙头,例如,瓷芯节水水龙头、充气水龙头,应用这种节水的水龙头可以起到很好的节水效果。并且用户在保证排水系统正常运行的基础上使用节水型坐便器,现阶段我国提倡用户使用6L水箱水流量小的坐便器。在住宅集中热水系统的设计中,难免会用到阀门和管材,如果阀门和管材达不到质量标准,随着时间的积累,管道就会出现腐蚀的现象,所以在安装过程中要使用质量高、抗腐蚀性的铝塑复合的阀门和管材。

(二)优化热水干管循环模式

热水干管循环是住宅集中热水系统给排水设计工作中的重要环节,热水干管的循环也会产生水资源的浪费,例如,热水干管在对冷水排放的过程中,就会损耗大量的水资源,这种损失对于居民来说可能很小,甚至可以忽略不计,但从总体上来看,水资源浪费的现象是较为严重的,为了有效改变这一现状,相关的工作人员要对热水干管循环中所存在的影响因素进行全方面的考虑,采取合适的手段对运行方式进行优化,降低涉水干管中的冷水排放量,进而保证热水干管循环的高效性和可靠性,有效的减少我国水资源浪费的现象。

(三)合理的设置给水分区

科学的设置给水分区可以合理的设定供水压力,进而以最少的能源,获取最大的供水效果,在设置给水分区时,应对所处区域进行分析和考察,保证分区的可靠性,然后在供水方式上采用余压供水,这就可以有效的节约水资源,进而使住宅集中热水系统的整体经济效益得到正常发挥。

四、经济分析

以岳阳临港新区锦绣新城项目为例,地处湖南省岳阳市,临炼油厂,有廉价的热蒸汽供给。根据市场调查,采用干管、立管和支管循环方式热水系统初期投资成本造价30元每平米建筑面积(取决于管材选用,控制系统、水泵、板式交换机选择等因素)。后期每产生一吨60°热水造价约30元(已计算蒸汽成本)。若不采用集中供热系统,用户电使用电热水器或者燃气热水器每产生一吨60°热水造价约50元(岳阳标准)。所以为了住宅给排水未来70年的节能、安全、方便运行维护等,前期投资完全是值得的。

五、结束语

综上所述,对住宅集中热水系统进行给排水节水节能的设计对我国社会发展至关重要,相关部门应该引起重视,首先在循环方式上,建议使用干管、立管、支管的循环方式,并且采用充分利用新型的节能设备、优化热水干管循环模式、合理的设置给水分等策略来对我国住宅集中热水系统进行优化,进而有效的减少我国水资源浪费的现象,进而为我国社会发展奠定良好的基础。

参考文献:

[1]谭庆,邓焕腾.居住建筑中应用空气源热泵热水系统的探讨与建议[J].建筑与装饰,2018(4):194-195,198.

[2]魏宏阳,张伦,张舒阳,等.江苏省典型居住建筑地源热泵集中生活热水系统实测研究[J].给水排水,2017(3):97-102.

热水范文篇2

一、运用冷热水效应去获得对方好评

人处世上,难免有事业上滑坡的时候,难免有不小心伤害他人的时候,难免有需要对他人进行批评指责的时候,在这些时候,假若处理不当,就会降低自己在他人心目中的形象。如果巧妙运用冷热水效应,就不但不会降低自己的形象,反而会获得他人一个好的评价。当事业上滑坡的时候,不妨预先把最糟糕的事态委婉地告诉别人,以后即使失败也可立于不败之地;当不小心伤害他人的时候,道歉不妨超过应有的限度,这样不但可以显示出你的诚意,而且会收到化干戈为玉帛的效果;当要说令人不快的话语时,不妨事先声明,这样就不会引起他人的反感,使他人体会到你的用心良苦。这些运用冷热水效应的举动,实质上就是先通过一二处“伏笔”,使对方心中的“秤砣”变小,如此一来,它“称出的物体重量”也就大了。

某汽车销售公司的老李,每月都能卖出30辆以上汽车,深得公司经理的赏识。由于种种原因,老李预计到这个月只能卖出10辆车。深懂人性奥妙的老李对经理说:“由于银根紧缩,市场萧条,我估计这个月顶多卖出5辆车。”经理点了点头,对他的看法表示赞成。没想到一个月过后,老李竟然卖了12辆汽车,公司经理对他大大夸奖一番。假若老李说本月可以卖15辆或者事先对此不说,结果只卖了12辆,公司经理会怎么认为呢?他会强烈地感受到老李失败了,不但不会夸奖,反而可能指责。在这个事例中,老李把最糟糕情况——顶多卖5辆车,报告给经理,使得经理心中的“秤砣”变小,因此当月绩出来以后,对老李的评价不但不会降低,反而提高了。

蔡女士很少演讲,一次迫不得已,她对一群学者、评论家进行演说。她的开场白是:“我是一个普普通通的家庭妇女,自然不会说出精彩绝伦的话语,因此恳请各位专家对我的发言不要笑话……”经她这么一说,听众心中的“秤砣”变小了,许多开始对她怀疑的人,也在专心听讲了。她的简单朴实演说完成后,台下的学者、评论家们感到好极了,他们认为她的演说达到了极高的水平。对于蔡女士的成功演讲,他们抱以热烈的掌声。

当一个人不能直接端给他人一盆“热水”时,不妨先端给他人一盆“冷水”,再端给他人一盆“温水”,这样的话,这人的这盆“温水”同样会获得他人的一个良好评价。

二、运用冷热水效应去促使对方同意

鲁迅先生说:“如果有人提议在房子墙壁上开个窗口,势必会遭到众人的反对,窗口肯定开不成。可是如果提议把房顶扒掉,众人则会相应退让,同意开个窗口。”鲁迅先生的精辟论述,谈的就是运用冷热水效应去促使对方同意。当提议“把房顶扒掉”时,对方心中的“秤砣”就变小了,对于“墙壁上开个窗口”这个劝说目标,就会顺利答应了。冷热水效应可以用来劝说他人,如果你想让对方接受“一盆温水”,为了不使他拒绝,不妨先让他试试“冷水”的滋味,再将“温水”端上,如此他就会欣然接受了。

某化妆品销售公司的严经理,因工作上的需要,打算让家居市区的推销员小王去近郊区的分公司工作。在找小王谈话时,严经理说:“公司研究,决定你去担任新的重要工作。有两个地方,你任选一个。一个是在远郊区的分公司,一个是在近郊区的分公司。”小王虽然不愿离开已经十分熟悉的市区,但也只好在远郊区和近郊区当中选择一个稍好点的——近郊区。而小王的选择,恰恰与公司的安排不谋而合。而且,严经理并没有多费多少唇舌,小王也认为选择了一项比较理想的工作岗位,双方满意,问题解决。在这个事例中,“远郊区”的出现,缩小了小王心中的“秤砣”,从而使小王顺利地接受去近郊区工作。严经理的这种做法,虽然给人一种玩弄权术的感觉,但如果是从大局考虑,并且对小王本人负责,这种做法也是应该提倡的。

老陈、老时是一家大型化工工厂的谈判高手,这对黄金搭档一出马,几乎没有谈不成的业务,他们深得公司员工的尊重和信赖。原来,他两人十分擅长运用冷热水效应去说服对方。一般的,老陈总是提出苛刻的要求,令对方惊惶失措,灰心丧气,一筹莫展,也就是在心理上把对方压倒了。当对方感到“山穷水尽疑无路”时,老时就出场了,他提出了一个折衷的方案,当然这个方案也就是他们谈判的目标方案。面对这个“柳暗花明又一村”,对方愉快地签订了合同。在这种阵势面前,就是该方案中有一些不利于对方的条件,对方也会认为折衷方案非常好,从而接受。这的确是一种奇妙的谈判技巧,预设的苛刻条件大大缩小了对方心中的“秤砣”,使得对方毫不犹豫地同意那个折衷的方案。这种谈判技巧,在经商洽谈中可以发挥巨大作用。

人们在判断事物时,无意中要进行相互比较。有时为了让某人接受某事(温水),不妨用另一件更困难的事(冷水)作反衬,出于趋利避害、两难当中取其易的本能,他会痛快地接受想让他接受的事(温水)。

三、运用冷热水效应去激起对方高兴

一位哲人看见一位生活贫困的朋友整天愁肠百转,一脸苦相,他就想出了一个办法让他快乐起来。他对这位朋友说:“你愿意不愿意离开你的妻子?愿意不愿意丢弃你的孩子?愿意不愿意拆掉你的破房?”朋友一一答“不”。哲人说:“对啊!你应该庆幸你有一位默契的伴侣,庆幸有一个可爱的后代,庆幸有一间温暖的旧屋,你应该为此高兴啊!”于是,这位朋友的愁苦脱离了眉梢,忧郁离开了额头。在这个寓言式故事里,哲人运用冷热水效应,缩小了朋友心中的“秤砣”,从而使他对自己的拮据生活感到快乐。一个人快乐不快乐,通常不是由客观的优劣决定的,而是由自己的心态情绪等决定的。运用冷热水效应,可以使一个人从困难、挫折、不幸中挖掘出新的快乐来。

一次,一架民航客机即将着陆时,机上乘客忽然被通知,由于机场拥挤,无法降落,预计到达时间要推迟1个小时。顿时,机舱里一片抱怨之声,乘客们在等待着这难熬的时间渡过。几分钟后,乘务员宣布,再过30分钟,飞机就会安全降落,乘客们如释重负地松了口气。又过了5分钟,广播里说,现在飞机就要降落了。虽然晚了十几分钟,乘客们却喜出望外,纷纷拍手相庆。在这个事例中,机组人员无意之中运用了冷热水效应,首先使乘客心中的“秤砣”变小,当飞机降落后,对晚点这个事实,乘客们不但不厌烦,反而异常兴奋了。

夏厂长经过慎重考虑,决定给刚刚聘请的技术员小宫1.2万元的年薪,这个薪金数虽然不高,夏厂长认为小宫会接受下来的,惟一担心的是怕这个问题处理不好,影响他的积极性、创造性。老成持重的夏厂长想出了一个妙法,他对小宫说:“基于咱们厂的实际,只能付给你8000元的年薪。”稍一停顿,夏厂长接着说:“不过1万2千元也可以考虑,你认为如何?”小宫一听“8000元”,就有点儿不乐意,“秤砣”随之缩小了,当听到“1万2千元”时,心里就有点儿高兴了。他爽快地说:“我听厂长您的。”夏厂长说:“1万2千元相对于厂里的其他人员来说,已经很高了。实话和你说,我这个做厂长的对此也犹豫不决,不过,只要我们齐心协力,顽强拼搏,就是砸锅卖铁,我也要把1万2千元钱发到你的手上。”小宫心里感动热乎乎的。在这个事例中,夏厂长运用了冷热水效应,使对方对并不算高的薪金数,不但不灰心丧气,反而心情愉快。

热水范文篇3

关键词:复合低温源热泵热水机组市场潜力应用前景

0研究背景

传统的生活用热水装置通常采用电锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉或家用电热水器、燃气热水器及太阳热水器等。这些装置的热效率低,一次能源消耗量大,不利于环境保护。太阳热水器初装费用较高,且受气候及安装条件的影响。热泵能够实现热量由低温向高温的传输,性能系数高。因此,作为热水制备装置,热泵系统得到了越来越广泛地应用。

热泵是通过做功使热量从低温的介质向高温介质流动的装置。热泵与制冷机的工作原理和过程是完全相同的,区别只在于应用的目的不同:制冷机的目的是从低温热源除去热量,或称得到冷量,如家用电冰箱、空调器等;通常称的热泵则以得到较高温度的热量为目的。但如何利用这一技术制取热水,尤其是如何利用空气与太阳辐射作为复合低温源来制取热水,还是一项有待开发和完善的技术。

复合低温源热泵热水机组是利用空气、太阳辐射能等作为低温热源,通过机械做功将这些低温源的热量传输到热水换热器,制取40℃~60℃的热水,其输出功率和输入功率之比(简称COP值)可达到4以上,即制取相同的热水,其耗电量仅是电热水器的1/4。复合低温源可最大限度的提高热泵的COP值,扩大其使用范围和区间。复合低温源热泵热水机组可克服电热水锅炉、燃油热水锅炉及电热水器等能效低、污染重的缺陷,效率大大提高。因此,这一技术节能、环保效益显著,利用再生能源,是能源转换及传输过程中的节能技术及低品位热能利用技术。

热泵的理论基础起源于19世纪关于卡诺循环的论文。直到20世纪20~30年代,热泵设备的开发工作才取得了较快的发展。当时,英国安装了第一台以空气为热源作热水供应和采暖用的热泵。1937年日本在大型建筑物内装备了以泉水为低温热源的热泵空调系统。1950年前后,英美两国开始使用地下盘管吸收地热作为热源的家用热泵的研究工作。由于石油危机的影响,热泵在70年代得到较大的发展。日本、瑞典和法国等国家生产了以室外空气为热源的小型家用热泵。英国和德国开发了与商业和公共建筑的热回收相结合的大型热泵装置。

近年来,我国在热泵技术的应用方面已进入快速发展阶段,尤其是空气源热泵的研究与应用进展较快。国内研究人员对太阳能热泵、水源热泵及地源热泵进行了应用研究和工程示范。这些对推动热泵在建筑供热空调中的应用起到了很好的促进作用。目前,复合低温源热泵供热技术与应用研究刚刚起步。

1研究内容与进展

1.1研发主要内容及方法

1.1.1研发主要内容

我们校企合作主要研究复合低温源热泵热水机组中不同低温热源、热泵主机及热交换器之间的设计优化方法,开发复合低温源热泵系统的应用技术,研制、开发与复合低温源热泵产业化密切相关的商用复合低温源热泵热水机组、家用复合低温源热泵热水器及相关设备等。主要研究内容:

1)复合低温源热泵热水系统的基础研究:不同低温源换热器的设计计算方法及其优化;高温源热泵制冷剂特性研究;复合低温源热泵热水系统的仿真及其优化。

2)复合低温源热泵热水系统的技术开发:太阳能集热器、空气换热器及水-制冷剂热交换器的强化换热技术及其小型化技术;适合热泵热水系统的空调技术的开发。

3)复合低温源热泵热水系统的产业化:适用的家用复合低温源热泵热水器与商用复合低温源热泵热水机组的开发和生产;开发和生产适合复合低温源热泵热水系统的各种换热器;市场的培育和开发。

总体目标:建立和开发热泵主机换热器传热设计计算方法及计算机辅助设计优件;设计、研制复合低温源热泵热水机组样机并鉴定推广;产品通过国家相关行业许可认证并获得相应的专利及知识产权;建设复合低温源热泵热水供应示范工程,并达到比传统的热水供应系统运行费用降低30%以上。

1.1.2研究方法

1)理论研究:在以前研究工作的基础上,提出适合不同低温热源及热水换热系统的热泵设计方法。根据不同的使用条件和应用范围,确定主机的设计选型。通过理论上的改进、对物理现象的深入分析以及计算机模拟的方法,解决好复合低温源热泵热水系统的优化设计问题。

2)实验研究:设计、制作、安装、调试热泵样机。主要包括各种换热器的设计、强化传热及本体的小型化;样机的各种参数测定;主机及其系统的优化设计。

3)工程应用研究与推广:设计、安装复合低温源热泵热水系统示范工程,研究开发相应的配件、设备及施工技术。

1.2研究进展

1.2.1机组构成

我们共同研制的第一台空气源热泵热水机组样机已完成。热泵式热水机组是由一个制冷循环组成,包括主机和冷凝器两部分。其中主机部分包括蒸发器、风扇、压缩机及膨胀阀;冷凝器为内放冷凝盘管的保温水箱。参见图1。制冷剂在蒸发器内吸收外部空气的热量,通过热泵循环在冷凝盘管内释放热量,加热水箱内的水。水箱的保温层采用闭孔橡胶海绵或聚氨脂发泡,且具有良好的保温性能。

1.2.2机组特点

1)高效节能:该热水机组以空气为低温热源制取热水,耗电量仅为电加热器的1/3~1/4;同燃煤、油、气热水机组相比,可节省一半以上的运行费用。

2)环保无污染:该系统运行无任何的燃烧物及排放物,是一种可持续发展的环保型的产品。

3)运行安全可靠:整个系统的运行无传统热水器(燃油或燃气或电热水器)中可能存在的易燃、易爆、中毒、短路等危险,是一种安全可靠的热水系统。

4)使用寿命长,维护费用低:该机组的使用寿命长达15年以上;运行安全可靠,并可实现无人操作,全自动智能控制。舒适方便,自动化、智能化程度高,系统采用了自控恒温器,24h提供恒温热水。

5)适用范围广,不受气候影响:该热水机组可广泛应用于住宅、宾馆及公共建筑等场所的大中小热水集中供应系统;该系统的运行不受气候影响,可全天候运行。详见表1。

1.2.3机组测试结果

对研制的机组进行了较为全面的测试。表2为机组的热水供应能力。该机组充分利用环境的热能,为用户提供生活热水。该系统全自动控制、分户计量集中显示,保证了各用户的准确计量收费。如配置保温水箱便可实现低电价时段运行。图2为测得的机组性能曲线。从图中可以看出,随着室外温度的升高,机组的COP值也随之增大。当空气温度在6℃以上时,机组的COP值达到3已上。

2应用前景

作为一种有效的节能绿色产品,复合低温源热泵热水机组将在我国建筑供热系统中发挥越来越重要的作用。复合低温源热泵热水机组能够在我国南、北方广大地区使用。复合低温源热泵热水机组因其具有运行费用低,性能系数高和无污染等优点,在众多的热水制备装置中,它也具有很强的竞争力。因此,作为供热系统的热水制备装置,复合低温源热泵热水机组将得到越来越广泛地应用。复合低温源热泵热水机组有着很大的市场潜力和广阔的应用前景。

复合低温源热泵热水机组作为商品在美国等发达国家已处于成熟期,但在我国才刚刚起步。其中一个重要原因就是我们对复合低温源热泵热水机组的应用研究还不完善,尤其是多种复合低温源对热泵各热交换器的设计、安装及运行影响的研究与总结几乎是空白。我们将及时总结设计、安装和运行调节等方面的实践经验,制定相应的技术措施,做好该项技术的推广应用和技术服务工作,使该供热系统成为安全、可靠、经济、有效的热水供应方式之一。通过工程应用,不断改进产品性能,提高能源利用率。

但同时也应该注意到,复合低温源热泵供热技术使用的材料、设备及相关技术等与传统的制冷空调系统无大的区别,热泵主机、热交换器等设备也可产品由相近的企业加工生产。因此,复合低温源热泵供热技术的应用,将使一批企业投入到这一产业中来。相关材料、设备的产业化,将大大降低复合低温源热泵供热技术的初始投资,进而有效地促进该项技术的普及应用。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,生活用热水已成为普通百姓的基本需求,热水供应业已成为公共建筑尤其是宾馆酒店的必备系统,市场前景十分广阔。而复合低温源热泵热水机组由于其技术上的优势和节能的优点,将成为中小型热水供应系统的有很强竞争力的选择方案。

参考文献

热水范文篇4

关键词:废水热源储能型热泵热水系统计算分析

0前言

各种资料显示,城市各类商业建筑卫生热水能耗比例达到10%~40%,城市民用建筑热水能耗,仅洗澡热水用能就接近20%,城市家庭热水器普及率已经达到70%以上,农村小镇家庭使用热水器的比例也越来越大[2]。上海地区商业建筑卫生热水能源消耗在建筑总能耗中的比例为:写字楼,2.7%;商场,10.7%;饭店,31%;医院,41.8%[3]。另外,城镇食品加工,游泳馆等,农村水产养殖,农产品加工等也需要消耗大量不同温度的热水。由此可见,目前卫生、生产热水能耗在建筑能耗中的比例越来越大,建筑卫生热水节能日益受到重视。

此外,大型商业建筑,为了营造舒适的环境和提供各种服务功能,消耗大量能源的同时,以废热、废水的形式向环境排放大量废热,加速了城市“热岛效应”。越来越多的高能耗商业建筑采取了废热回收措施,都取得了显著效益[4-6]。

在我国,节能已成为国民经济发展中重要一环,关键一环,国家和各地政府纷纷出台节能政策及措施,如实行产品节能认证,执行电力价格杠杆,拉大峰谷电价差及高峰用电时段需求限制等,同时也号召和鼓励企业开发节能型产品。

1研究的目的和意义

建筑热水能耗的节约大致有三类途径:

⑴太阳能等可再生能源的利用;

⑵建筑废热以及其他形式废热的回收利用;

⑶采用新技术,加强管理,提高热水的生产和利用效率[7]。

其中,将热泵技术应用到热水系统中,回收各种低品位废热,是解决建筑热水高能耗的有效途径之一。

以废水为热源的储能型热泵热水系统主要用于大量热水的供应及废热再利用,也可用于工业废热回收。该系统有以下几个特点:

⑴冷热源温差大为减小带来显著的节能效果;

⑵可利用夜间电力工作,平衡电网峰谷负荷;

⑶由于废热大大提高了系统的蒸发温度,热泵的结霜问题得以改善或避免;

⑷可实现热水、采暖、供冷的一体化。

普通卫生洗浴系统,很大一部分热能白白排放浪费掉了,如能回收这部分热能,则节能效益是十分可观的。文献8中对典型浴室和典型气候条件下洗浴废水的温度变化情况进行了详细测试,其结果如图1所示。

图1淋裕水温降值测试(水流量6L/min)

从图1可以看出,热水洗浴后,废水温度仍然达到36℃左右,热回收潜力相当大。以废水为热源的储能型热泵热水系统在国外已有一定的理论研究基础和应用实例,但在国内还属于起步阶段。本文从整体循环的角度,对以废水为热源的储能型热泵热水系统进行探讨,并进行了理论计算与性能分析,同时与其他系统进行了经济性比较。

2工作过程及理论循环分析

2.1系统组成及工作过程

利用热泵制取生活热水可以提高节能效果,其COP值可达3~5。但空气源热泵热水器存在冬天制热系数明显降低,室外换热器结霜的问题,大大限制了其使用范围。在日常生活和生产中洗涤的废热水一般直接排放,其所携带的余热被白白浪费。以废水为热源的储能型热泵热水系统以消耗一部分电能为代价,通过热力循环,把废热水中储存的能量加以发掘利用,用来生产热水。在用电谷段(上海22:00~6:00)以废热水为热源,产生热水并储存在热水箱中,随时供用户利用。从热力学工作原理上看,它与制冷机相同,就是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统,所不同的是两者的目的和工作温度区往往有所不同。制冷装置从低温热源吸热,营造低温环境;而废水为热源的储能型热泵热水系统是从废热水中吸取热量,加热生产或生活热水。

该系统主要由压缩机、蒸发器、热水换热器、电子膨胀阀、储热水箱、过滤装置、废热水箱、水泵及若干截止阀和相应的控制装置等组成,其工作流程如图2所示:从浴室等场所排放出来的废水,经过滤器6过滤处理后,为了保持一定的流量和温度,便于控制,先储存在废热水箱7中,经过循环水泵9不断与蒸发器2中的制冷剂进行换热。蒸发器2中的制冷剂吸收废水的热量,蒸发为干饱和蒸汽,被吸入压缩机1,压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入热水换热器3,经水泵强制循环的水也通过热水换热器3,因此,水吸收了工质送来的热能,并将热量储存在热水箱5中,随时为用户提供热水,而工质经换热后在定压下冷凝放热,并进一步在定压定温下冷凝成饱和液体,从而将水加热升温到所需温度。饱和液体通过电子膨胀阀4经绝热节流降压降温而变成低干度的湿蒸汽,再次进入蒸发器2,使热水箱5中的水温逐渐升高,最后达到60℃左右的水温甚至更高,正好适合日常使用。通过加装混合阀,可使出口热水与储水箱下步温水混合而得到不同温度的水,满足不同场合的需要,这就是以废水为热源的储能型热泵热水系统的工作原理。

图2系统流程图

1压缩机2蒸发器3热水换热器4电子膨胀阀

5储热水箱6过滤器7废热水箱8截止阀9水泵10浴室

2.2系统理论循环及性能分析

热泵的热力经济性指标可由其性能系数COP(CoefficientofPerformance)来表示。COP指其收益(制热量)与代价(所耗机械功或热能)的比值。对于消耗机械功的蒸汽压缩式热泵,其性能系数COP也可用制热系数εh来表示,

即εh=Qh/P………………①

在热泵热水系统的推广使用上,很多厂家和科研单位对于热泵热水系统的工质应用进行了多方面的研究。目前,在热泵系统中,R22极有希望的混合替代工质为R407c和R410a。近共沸混合物R410a虽然具有基本恒定的沸点,但它的单位制冷量容积较大,排气压力较高,作为替代制冷剂就要求对设备改造;R407c具有与R22相近的制冷量,压力基本相当,对整个系统的改动小,但其传热特性较差,需用酯类润滑油更换R22的润滑油,一旦出现泄漏,系统制冷量和制冷效率迅速下降。而R417a作为一种新型环保工质,它排气温度比R22低,不用更换润滑油,吸排气压力比R22系统稍高或接近,完全可以在热泵热水系统中直接替代R22,并可以安全可靠运行[9]。因此,本文选取制冷剂R417a为理论计算工质,进行理论热力计算:

致冷工质的流量m(kg/s),单位工质的制热量q1(KJ/kg),单位工质的耗电量w0(KJ/kg),

系统制热量Qh=mqh(KJ)

系统耗电量W=mw0(KJ)

代入式①得到:εh=q1/w0……………②

考虑一定的过冷度和过热度,系统理论循环如图3所示。

Qh=h2-h4,w0=h2-h1

图3系统的理论循环

此外,为了对热泵热水系统的设计提供参考,本文选取一组典型工况(蒸发温度30℃,过热度5℃,冷凝温度60℃,过冷度5℃),采用不同工质进行理论计算,其结果列表如下。

表1工质理论计算特性表工质冷凝热量(kW)理论制热系数εh压比压差(kPa)压缩机耗功(kW)压缩机排气温度(℃)压缩机排气压力(℃)

R221.206.7422.0461242.80.17892.4424.31

R134a1.216.9942.209929.900.17378.9016.99

R407c1.226.5952.1571337.80.18585.7324.94

R417a1.226.8542.0701112.00.17875.8021.52

(注:计算工况蒸发温度30℃,过热度5℃,冷凝温度60℃,过冷度5℃)

考虑到废热水和用户所需热水的温度波动,本文针对不同废热水水温以及不同的热水温度(即选取不同的蒸发温度和冷凝温度),以R417a为例进行计算。考虑传热温差,取冷凝温度Tk=50~65℃,蒸发温度T0=5~30℃,每5℃进行一次理论计算,计算结果统计如图4所示。

由图4可以得出以下结论:

(1)当冷凝温度一定时(即用户设定热水温度保持不变),随着蒸发温度提高(即废热水温度不断升高时),系统的制热系数不断提高,如图4(a)所示;

(2)当蒸发温度一定时(即废热水温度保持恒定),随着冷凝温度提高,制热系数明显下降;

(3)在所设定的温度范围内,取不同的蒸发温度T0和冷凝温度Tk,当温差Tk-T0保持不变时,制热系数基本上没有什么变化,但随着温差的不断加大,制热系数有明显降低的趋势,由此可见,温差的变化对制热系数影响很大,如图4(c)所示;

(4)制热系数在冷凝温度Tk=50℃出现最高点,蒸发温度T0=30℃,理论εh=10.65,这也为系统的控制及用户水温设定提供了一定的参考。

由图4可以得出以下结论:

(1)当冷凝温度一定时(即用户设定热水温度保持不变),随着蒸发温度提高(即废热水温度不断升高时),系统的制热系数不断提高,如图4(a)所示;

(2)当蒸发温度一定时(即废热水温度保持恒定),随着冷凝温度提高,制热系数明显下降;

(3)在所设定的温度范围内,取不同的蒸发温度T0和冷凝温度Tk,当温差Tk-T0保持不变时,制热系数基本上没有什么变化,但随着温差的不断加大,制热系数有明显降低的趋势,由此可见,温差的变化对制热系数影响很大,如图4(c)所示;

(4)制热系数在冷凝温度Tk=50℃出现最高点,蒸发温度T0=30℃,理论εh=10.65,这也为系统的控制及用户水温设定提供了一定的参考。

需要说明的几点:

(1)取蒸发温度T0=5~30℃,是为了便于了解制热系数随废热水温度的变化情况,实际从各种文献和图1中可以了解到,废热水的温度变化范围不大,基本在28℃~36℃范围内波动;

(2)考虑制热系数随废热水温度的变化,在实际中,制热系数受废热水流量变化的影响也很大,值得进一步测定和研究;

(3)本文只进行了理论制热系数的计算,实际制热系数可通过文献10中的关系式计算。

图4(a)制热系数随蒸发温度变化图

图4(b)制热系数随冷凝温度变化图

图4(c)制热系数随温差变化图

2.3与空气源热泵系统的比较

为了计算简便起见,选取一典型工况,如表2所示。由表可见,在夏季废水热源储能型热泵热水系统与空气源热泵热水系统相比,节能效果并不明显。而在冬季其制热系数平均是空气源的1.7倍,当废水温度提高到35℃时,其制热系数可达到空气源的2.4倍,具有有明显的节能效果。因此可以考虑在夏季室外温度较高时,蒸发器直接从室外空气中吸热,而冬季室外温度较低,热水热负荷较大,则应以废热水为热源,可以考虑利用一定的控制手段实现上述切换。

表2两种热泵热水系统的比较系统季节特点Tk(℃)T0(℃)εh

空气源热泵热水系统夏季50258.43

冬季60-52.91

废水热源储能型热泵热水系统平均60—4.91

典型60306.88

3小结

3.1研究分析结论

废水热源储能型热泵热水系统,把储能、热泵和废热利用结合在一起,利用储能弥补热泵热水系统初期的热量来源,实质上是一种以废热水为低位热源的水源热泵系统。

3.1.1以废水为热源的储能型热泵热水系统在冷凝温度Tk=60℃时,其平均εhe=4.91;Tk=50℃时,其εhe=6.88,理论εh最高可以达到10.65,具有明显的节能效果;

3.1.2该系统应用于浴室桑拿、健身房、游泳馆、体育馆、学校等水量需求大,且具有废热源的场合,工业上需要低温热水的地方也可以用。在冬季采暖的地区,同时还可作为散热片、地板辐射、风机盘管等采暖末端的热源部分,为各种住宅、别墅、公寓楼房等提供舒适、方便的生活条件;

3.1.3与传统的燃煤锅炉相比,既节能,又清洁,无污染;与单纯的电热水锅炉相比,可大幅度节电;与单纯的热泵热水系统相比,可利用夜间廉价电力,既降低了加热水的费用,又对电网有移峰平谷的作用,特别是在冬季,又有其独特的优越性;

3.2还需进一步考虑的问题及建议

3.2.1在实际系统的应用中,蒸发器和冷凝器的换热过程中,还需考虑结垢的问题,应该适当添加活泼金属作为牺牲阳极保护措施,或另设单独除垢装置,以降低冷凝器和热水器内壁腐蚀和结垢,这点是极为关键和重要的;

3.2.2研究开发能够适应大范围变工况要求的制冷剂,以达到更高的冷凝温度,这样可以减少加热时间,提高出水温度,减少水箱体积;

3.2.3设计合理的控制系统,对水温进行合理控制,特别是水箱中温度控制层的选择问题还有待进一步探讨,此外,考虑到热水供应和废水回收在时间和流量上存在不一致的矛盾,故应考虑需热量和可利用废热量的平衡问题。在设计水箱容积时,也要考虑储热水箱的储热特性、容积大小及其优化和保温等相关问题;

3.2.4应积极探讨取代传统的电热水锅炉,达到节约能源的目的,同时可以考虑将该系统应用于小型家庭系统中,开发新型热水器产品;

3.2.5将以废水为热源的热泵热水系统与太阳能系统、空调系统等联合开发,也就是开发废水、空气、太阳能多热源的综合热泵热水系统,加上与空调系统联合,还可以利用空调系统的冷凝热量,提高整个系统的效率和能源利用率,其经济、环保与社会效益会更加显著。

总之,以废水为热源的储能型热泵热水系统,为废热利用、建筑节电节能提供了新思路,具有重要的社会意义和应用价值,其发展前景是很广阔的。至于该系统增加的制造成本,可通过节电在一定时期内回收。

参考文献

1王恩堂,李军等.用电制备热水的几个方案及其比较.节能,1997,(2):7-11

2罗清海,汤广发等.建筑热水节能途径分析,煤气与电力,2004,(6):353-357

3薛志锋.商业建筑节能技术与市场分析[J].清华同方技术通讯,2000,(3):70-71

4董明.星级酒店中央空调冷捏弄感热回收利用项目分析.能源工程,2003,(3):63-64

5汪训昌.中高挡旅馆废热排放与热利用分析[J].暖通空调,1995,(4):53-56

6Jkhedari,SManeewan,etal.Domestichotwatersystemcombiningsolarandwasteheatfromthermoelectricair-conditioner.Int.J.ofAmbientEnergy,2001,22(1:19-28)

7罗清海,汤广发等.建筑热水节能中的热泵技术.给水排水,2004,5:63-66

8罗清海等.热电热泵热水器的研制与节能分析.制冷空调与电力机械,2004,(1):26-29

9李晓燕,闫泽生.R417a在热泵热水系统中替代R22的实验研究.制冷学报,2003,(4):1-4

热水范文篇5

以我国供暖现状,采暖能耗指标是同类气候条件下发达国家的3-5倍,而且供暖效果也远远不如,能耗大量浪费的原因中固然有百姓用户节能意识淡薄、收费体制不能刺激节能,但主要的原因还是因为我们设计、施工与运行管理的落后。如果不提高自身能力水平,而一味地追求收费,就是将自身水平落后造成的浪费转嫁给消费者,这样显然不合理,也不利于节能工作。按热收费,比以前进步了,实现了交易公开的原则,但是用户不能主动控制以实现节能,也就是不能主动地去省钱或是选择其他方式供暖,违背了公平与公正的原则,很易造成矛盾,挫伤或阻碍供暖节能技术的发展,不利于供热改革。我们认为正确的做法是温控与热量并重,相辅相成,甚至温控更加重要。供热单位先提高自身水平,提高室内热舒适度,也就是提高服务质量,再合理地向用户收费,促节能事业发展。

2、户内系统和户外系统的关系

目前有一种趋势:认为讲温控就是要在室内安装温度控制阀,讲计量就是在户内安装热量表,至于户外控制就可以不被重视了。温控与计量是不是只要针对户内系统,户外就可以忽视呢?对于一个户内控制设备完善的系统(安装了温控阀和热量表),如果没有相应的户外控制,很难保证户内设备正常地工作。如果户外水力失调严重,温控阀不能工作在正常工况下,压头大就会频繁地开关甚至产生噪音,压头太小会始终常开而室内温度不足;热量表也可能工作在额定之外的流量下,测量不准确。如果外网不能根据户内工况变化相应调节,如:水泵不能变频、压差不能稳定的情况下,水泵、锅炉或换热器的效率也不能保证。如果户内采取了节能手段,而户外没有配合措施,一方面会引起管网水力热力工况的失调,另一方面室内节省的能量不能体现在热源的节能上,节能这一根本目的就没有实现。所以我们认为好的户内控制一定要与户外控制相结合。

随着先进计量、控制设备不断应用于系统中,分户计量供热系统逐步在我国发展起来。从用能的角度看分户计量供热的技术能够有效利用自由热,提倡用户的行为调节,以减少能耗;另一方面,从用户出发它能够提高室内热环境的舒适性。在散热器上安装温控阀为实现这些目标提供了有效手段。当温控阀被设定在某一值时,它可以通过感温包测量室内温度,实时调节散热器流量以符合设定值。如果热网的运行工况可以最大限度的满足各个用户的需求,那么温控阀控制的散热器供暖房间温度就不会出现过冷过热的情形。但是舒适度因人因时而异,提高用户的舒适程度不仅要求在设计温度18℃时保持室温仅有微小的波动,而且应该尽可能的满足用户希望提高室内温度的要求。

3、是温控计量产品去适应系统,还是系统去适应产品

我们采取“拿来主义”来消化学习国外的温控计量技术,包括消化和应用国外的产品,但是外来的产品并不适应我国的现有系统,除了水质问题和管理问题外,还有许技术问题。如:系统末端压差、系统规模大小、设备工作环境等都存在很大的不同,不做任何改变就应用在一起很难得到正常的效果。如有的示范工程,产品应用效果不好,出现一些问题,厂家就提出要彻底地改变中国的供热系统,殊不知,对中国这一巨大规模的供热体系,改变是一个渐进的过程,需要一定的时间,不可能一蹴而就。谁应该去适应谁并不存在一个分明的界限,但是合理的寻求结合点,花最小的投入去获得最大的回报,这个工作非常重要。

4、政策、技术标准、产品开发的相互关系

过去几年里,温控与热计量事业发展很快,但总体规模不大,没有形成一个产业。产品供应商经常抱怨国家政策不到位,没有强制措施,政府又考虑到技术方案和相关标准不完善,可操作性差,设计部门往往无章可循,缺乏标准指导,开发商在无强制措施的情况下,不愿增加温控与热量的投资,存在侥幸心理。三者之间相互依存,又相互制约,影响温控与热计量技术的发展。从行业管理部门来讲,近期成立的建设部热改与热计量领导小组可统一管理、规划、协调各部门的工作,推进该事业的发展。新型采暖方式与集中供暖系统温控与热计量发展的相互关系当前,新型的采暖方式发展迅猛,在一些主要城市中,分户燃气炉采暖和户内电采暖发展很快,挑战旧有传统供暖方式,成为集中供暖的主要竞争对手。这些新型采暖方式的发展是市场经济发展的必然产物,是促进传统的集中供暖系统变革的重要力量。这些新型采暖方式除了投资相对较少,物业管理方便,有利于大气环境之外,其主要点之一就是可以分户计量和收费,解决收费问题。这将极大地挑战和促进集中供热发展分户计量计费技术,如果做不到这一点,就很可能被挤小市场占有率,丢掉市场份额;同时,新型采暖方式也可以促进计量收费的普及,让百姓受供暖体制改革,对集中供热也有好处。新型采暖方式的另一个主要优点就是采暖费与传统的供热方式相当。在现有的燃料价格体系下,分户燃气炉的燃烧效率低于集中燃气锅炉的燃烧效率;燃烧天然气比烧煤贵;要产生同样的热量值,用电比烧煤或烧天然气贵。

为什么新型采暖方式的采暖费以和集中供热竞争呢?这其中有国家能源结构的调整和有关部门扶植的原因,但主要原因有两点:一是因为新型采暖方式避免了热量在输送环节中的浪费,而集中供暖的网络输送环节存在很大的浪费;二是新型采暖方式室温容易控制,控制手段有自动恒温控主动调节控制,避免了温度失调、利用了自由热、实现了经济运行,而传统的集中供热就难以实现这些控制。新型的集中供暖系统采用了温控与热量技术,就可以提高效率、减少浪费、增加控手段,就可以与新型采暖方式同等竞争,夺回价格优势,争取市场份额。

参考文献:

[1]贺平,孙刚.供热工程(第三版).北京:中国建筑工业出版社,1993.

[2]李建兴,涂光备,.量调节公式在计量供热系统中的应用.暖通空调,2001,31(6):112-114.

热水范文篇6

关键词热水网路水力工况阻力数水泵特性曲线水力失调度

1热水网路水力工况分析与计算的数学模型

设计热水网路时是用已知的用户热负荷去确定各管段的管径、阻力损失以及网路的总阻力损失,选择循环水泵的扬程。分析和计算热水网路的水力工况时正好相反,是对已经设计完毕的或需要改扩建的热网,在已知循环水泵的型号以及各管段的管径时,来确定各管段和热用户的流量。将水泵和网路的特性方程联立求解可以定量和定性解决这一问题。

1.1水泵的特性曲线拟合方程

水泵为网路提高能量,是热媒循环的动力。大型网路中可能有循环水泵、中继泵、加压泵等多组水泵。需对其流量-扬程曲线进行拟合,一般可用下式表示:

Hp=f(G)(1)

式中:Hp--水泵扬程

f(G)--拟合得到的水泵性能特性曲线公式

本文采用最小二乘拟合水泵特性曲线曲线。该方法可使拟合误差达到最小值,并且该解析式给用矩阵方程分析网路水力工况分析提供了基本条件。大多数离心泵的G-H关系曲线如图1所示,若图中1、2两占之间的曲线为水泵的高效段,可用下式来近似描绘:

图1水泵G-H曲线

Hp=Hx-SxG2(2)

式中:Hp--水泵的虚总扬程,mH2O;

Sx--水泵的虚阻耗系数,s2/m2;

G--水泵的总流量,m3/S。

对点1、2可写出

(3)

(4)

求出Sx、Hx,式(2)即被确定。按这种方式确定的解析式,其近似性较差。还须在水泵G-H曲线上取多组数据(G1,H1)、(G,H2)……(Gx,Hx),根据最小二乘原理来确定式(2)中的Sx与Hx。由于在研究水力工况时,流量是未知的,而且在非设计工况下去选择热网也不一定工作在高效段,所以所取数据应涵盖其整个工作区。采用最小二乘原理的Sx与Hx计算式如下:

(5)

例如选取型号为12sh-6A的水泵,转速n=1450转/min,其特性曲线如图2所示。在特性曲线工作段内取13组数据,根据式(5)与式(6)可求出Hx=96.3mH2O、Sx=406.1s2/m5,因此该水泵的特性曲线方程为:H=96.3-406.1(G/3600)对采用多泵的复杂管网而言,可写出如下矩阵方程:

(6)

式中:Hp--水泵扬程矩阵。Hpi为管段i的水泵扬程,对无水泵管段Hpi=0。

图2水泵12sh-6A特性曲线

1.2描绘管路的方程

热媒在管网中流动时产生阻力,消耗能量。当其长度局部构件一定时,其特性可用以下三组方程来描述。

1.2.1节点方程

节点方程就是节点流量连续性方程,即连接于任何节点的所有管段流量的代数和为零。可用以下矩阵表示:

AG=Q(7)

式中:A--管网图的基本关联矩阵;

G--管段的流量矩阵,G=(G1,G2,…Gi…,GN)T,Gi为管段i的流量;

Q--节点的流量矩阵,Q=(Q1,Q2,…Qi…,QN)T,Qi为管段i的流量,本文中取Q=0

1.2.2回路方程

回路方程就是能量方程或环方程,即每个环的水头损失闭合差为零,写成矩阵的形式即为

BΔH=0(8)

式中:B--管网图的基本回路矩阵;

ΔH--管段阻力损失,ΔH=(ΔH1,ΔH2,…ΔHi…,ΔHN)T,ΔHi为管段i的阻力损失;

0--0向量,即0=(0,0,……,0)T。

1.2.3阻力方程

管段流量G与阻力损失ΔH之间的关系可用下式表示:

ΔH=SG2-Hp(9)

式中:S--阻力数,它与管材、管长、管径以及产生局部阻力损失的管路附件有关;

G--管段的流量

Hp--水泵扬程

当管段中有水泵时,水泵作为一个负阻力损失,管路无水泵时Hp=0,将各管段应用上式并写成矩阵形式:

(10)

2热水网路水力工况计算与分析的算例

2.1用矩阵方程组求水泵与网路自然交汇工作点

如图3为有六个热用户的供热系统,其管段b和节点n编号如图3所示。分支节点编号为1,2,3,…,11;管段编号为b1,b2,……b16,其中管段b1由两部分组成,即br+b1(br代表热源内管段,b1′代表热源出口到节点1管段);相应的各管面流量纺号为Gb1,Gb2,……Gb16,各管段的压降编号为ΔHb1,ΔHb2,……,ΔHb16,其中管段b1的压降由两部分组成,即ΔHr+ΔHb1′;系统循环水泵的扬程为Hp,管段阻力系数编号为Sb1,Sb2,…Sb16。各管段的水流方向如图3中所示。此热水网路的设计数据如下:循环;型号为12sh-6A,设计工况运行时各热用户的流量为100m3/h,各热用户的资用压头为10mH2O,各段供、回水干管管段的阻力损失为5mH2O。其总阻力损失为80mH2O,由此可得出各管段的阻力数。

图3热水网路编码示意图

利用上面所述的公式可列出图3中热水网路系统水力工况数学模型。其中数学模型中流量矩阵G及管段阻力数矩阵S为对角阵,关联矩阵A=(aij)、基本回路矩阵B=(bkj)如下:

当bj与ni相关联,且方向离开nI当bj在基本回路lk中,并与ni相关取向相同

当bj与ni相关联,且方向指向ni;bj在基本回路lk中,并与ni相关取向相反

当bj与nI不相关联当bj在不在回路lk中。

阻力损失向量ΔH如下:ΔH=(ΔH1,ΔH2,ΔH3……,ΔH16)T

管段水泵扬程向量如下:Hp=(Hp,0,……,0)T

系统中管段br有循环水泵,根据其特性曲线拟和的方程为

(11)

如该热网投入运行,不采取任何调节和节流手段,用上述矩阵方程(7、8、9、10)和式(11)联立求解可得水泵的工作点,该工作点是未知的。现假定初始流量为30m3/h,代入方程中进行逼近,直到泵的流量误差小于1m3/h。采用基本回路法对该热网进行的计算结果经过十次迭代最后得到水泵工作点(图4中的点1)的流量为614.9m3/h,扬程为84.4mH2O。如果要严格调节到设计工况,流量为600m3/h,将其流量代入水泵拟合方程知,其扬程为Hp=96.3-406.1(600/3600)2=85mH2O,水泵工作点移动(图4中的点2)。而管路各部分的阻力损失之和为80.5mH2O,即水泵和阀门需关小,消耗剩余压头为85-80.5=4.5mH2O,即热源损失由10.5mH2O增加到15mH2O,对应的阻力数S′=150000/6002=0.417Ps(m3/h)2,这两部分损失之差为水泵出口阀门节流损失。

图4出口阀门节流水泵工作点变化情况

2.2各种实际水力工况的计算与分析

下面用矩阵方程组来分析与计算水泵扬变化时各种实际水力工况下热用户的流量变化及水力失调度。

2.2.1循环水泵出口阀门节流

循环水泵设在热源,循环水泵出口阀门节流相当于热源内部阻力损失增加,即热源阻力数增加,网路的部阻力数增大,水泵的扬程由于总阻力数的增加而略有增加,总流量减少。若此阀门节流使热源的阻力数增大到设计工况时的1.43倍,由程序计算得出其变动后的数值见表3,变动捕捞水压图见图5。

计算得出,此种工况循环水泵的扬程为85.7mH2O,总流量为580.2m3/h,热源损失为20.1mH2O,水泵出口测压管水头为125.7mH2O,热源出口测压管水头为105.6mH2O。由于热用户与网路干管的阻力特性值没有改变,各用户的流量按同一比例减少,热水网路产生一致等比失调;各热用户的资用压头也按同一比例减少,表3中给出的结果反映这一规律。

循环水泵出口阀门节流工况计算结果表3

热用户123456总值

设计工况流量(m3/h)100100100100100100600

工况变动流量(m3/h)97.097.097.097.097.097.0580.2

水力失调度x0.970.970.970.970.970.97

设计工况时热用户的作用压差(mH2O)60504030201085

工况变动后热用户的作用压差(mH2O)56.246.837.528.118.79.485.7

图5循环水泵出口节流水压图

图6供水干管堵塞水压图

2.2.2供、回水干管堵塞

管道堵塞主要出现在小区建成年代很久且水质硬度比较大但热网球处理不佳或不进行水处理的地区,特别是直接取用地水的城市小区,管道结垢堵塞的现象更加普遍。在供热期间,当供热系统中干线上管路阻塞时,会大范围降低供热质量。若设供水干管的第4个管段堵塞时,相当于此管段的总阻力数为无穷大,此种工况的总阻力数比正常工况时的总阻力数要更大。水泵的扬程将会产大,总的循环流量减小。由程序计算得出其变动后的数值见表4,变动后的水压图见图6。

此外由计算得出,此种工况循环水泵的扬程为91.7mH2O,总流量为381.3m3/h,热源损失为6mH2O,水泵出口测压管水头为131.7mH2O,热源出口测压管水头为125.7mH2O。同时当供水干管的第4个管段堵塞而恒压点在循环泵的入口处时,因堵塞后循环水泵扬程增加,堵塞后的管段水流停止。同时由于堵塞点前的热用户流量减小增大,水力失调度大。而且堵塞越靠前端,总阻力数的增大就越多,在堵塞点前的热用户上流量增大越多,水力失调就越严重。

供水干管第4管段堵塞的工况计算结果表4

热用户123456总值

设计工况流量(m3/h)100100100100100100600

工况变动流量(m3/h)116.7125.5139.2000381.3

水力失调度x1.171.261.39000

设计工况时热用户的作用压差(mH2O)60504030201085

工况变动后热用户的作用压差(mH2O)81.678.877.600091.7

若设回水干管的第4个管段堵塞而恒压点在循环泵的入口处时,因堵塞后循环水泵扬程增加。由程序计算得出其变动后的数值见表5,变动后的水压图见图7。

图7回水干管第4管段堵塞

此外由计算得出,在此种工况循环水泵的扬程为91.7mH2O,总流量381.3m3/h,热源损失为6mH2O,水泵出口测压管水头为131.7mH2O,热源出口测压管不水头为125.7mH2O。堵塞后的管段水流停止,而压力远远超过静压线值,在这种情况下,可能造成末端热用户散热器大量破裂的事故,此种情况必须严防发生。同时由于堵塞点前的热用户流量增大,水力失调度大。而且堵塞越靠前端,总阻力数的增大就越多,在堵塞点前热感觉用户上的流量增加就越多,水力失调就越严重。

以上仅给出了循环水泵出口阀门节流与供、回水干管堵塞而造成水力工况变化。对实际管网可能发生的供、回水干管阀门节流、干管和或热用户阀门开度增大或减小、用户堵塞、供、回水干线设中继泵、系统或用户设混水泵等其它工况均由可计算程序算出,并显示其相应工况的水压图,在这里不一一给出。

回水干管第4管段堵塞的工况计算结果表5

热用户123456总值

设计工况流量(m3/h)100100100100100100600

工况变动流量(m3/h)116.6125.5139.2000381.3

水力失调度x1.171.261.39000

设计工况时热用户的作用压差(mH2O)60504030201085

工况变动后热用户的作用压差(mH2O)81.678.877.600091.7

3.结论

用图论与矩阵理论不仅能解决热水网路的设计计算问题,而且能很好地用于水力工况的分析计算和显示相应工况的水压

图。对分析新建、改扩建管网,对研究实际管网中可能发生的运行工况都有价值。并且可为解决实际热水网路中热用户失调的问题提供一定的参考。所编软件界面友好、操作简便,作为研究热水网路水力工况的教学软件的到了很好的效果。

参考文献

1.石兆玉,《供热系统运行调节与控制》,北京:清华大学出版社,1994

2.石兆玉,《流体网络分析与综合》,清华大学热能工程系,1993

热水范文篇7

1负荷计算

冷负荷计算结果为空调负荷4063kW,折合到面积指标为123W/m2。对夏季的的冷负荷进行整理,统计不同冷负荷段的出现小时数和出现频率,详见图1。可以看出,15%负荷率以下时间占36.6%,20%至70%负荷占61.2%,75%至100%负荷占2.2%,中低负荷的运行小时数的比例在90%以上,因此冷机台数和容量方案将以匹配中和低负荷为主要目的。本项目生活热水负荷为1731kW,最高日热水量为236.86m3(60℃),平均日用水量为189.5m3(60℃),其中包括客房部分为1483kW,厨房部分热水负荷为248kW。日平均用水量为189.5吨,检修期10天总热量需求110194kWh。

2夏季空调系统方案综合比较

考虑初投资、年运行费、配电容量、维护、维修费用、占用机房面积情、主机寿命、对用热需求的支持、制冷性能与气候的关系等多个因素,两种制冷方案的综合比价如表1和表2。

3检修期生活热水系统方案比较

市政热力每年检修期为10天,时间为春秋季节,此期间酒店不需要制冷,空调冷机处于空闲状态。考虑工程的进度问题,本项目不采用燃气制取生活水,避免燃气相关建设手续。采用风冷热泵制热工况制取生活热水,不能与市政热力共用管路,相应水泵流量增加30%,水泵设备选型投资略有增加。将其中一台单冷风冷机组换成风冷热泵机组,配电容量不需要增加,机房空间不需要增加,风冷热泵比单冷风冷机组多投入20%,本方案初投资增加了48万元。电费按照1元/kWh计算,每年检修期生活热水运行费用为3.67万元。调研了北京同类宾馆项目,针对备用期生活热水问题,大多推荐采用小型并联式电热水器[1~2],热水器功率为100kW以下,不属于特种设备,不需向技术监督部门报装、检验,可以安装任意合适的位置。本工程面积建设费用按照3000元/m2考虑,配电费用为600元/kW,电热水器设备初投资210万元,本方案初投资共计258万元。电加热热水器初投资增加258万元,比风冷热泵方案多投入210万元;电加热热水器年运行费用为11.6万元,比风冷热泵方案年运行费增加7.93万元,两种检修期生活热水的方案比较如表3。

4系统方案综合比较与结论

4.1综合经济投入比较

综合考虑初投资投入、运行费用、运行难度、系统衰减率、舒适性等多方面因素,推荐采用水冷中央空调系统结合电加热热水器制取生活热水方案(市政热水10天检修期)。将中央空调与生活热水系统综合分析,利用全生命周期费效比概念,进行权衡分析。由于两种方案的初投资、设备寿命以及运行费不一致,为了更为公正合理地进行经济性分析,采用全寿命期内的费效比分析,即在全寿命期内满足相同需求的情况下,制取相同数量的空调冷量和生活热水所需要的费用,包括初投资(考虑电力增容、机房占地等)、运行费、维护保养。如表4所示,水冷机组与电热水器的方案的寿命周期内费效比为1266.4元/GJ,风冷热泵为1417.1元/GJ,在满足相同的服务质量下,每提供一份能量后者比前者多投入12%。风冷机组方案每年的综合投入为211万元,水冷机组方案每年的综合投入为189万元,后者节省22万元。建筑寿命内风冷机组方案总投入为10562万元,水冷机组方案总投入为9439万元,后者节约1123万元。

4.2综合运行效果比较

对风冷和水冷中央空调两种方案进行分析,在实际运行过程中两种方案均存在运行不当的问题。相对而言,可以得出如下结论:

1)表面看上,风冷机组集成度高,系统简单,水冷冷水机组运行维护比风冷热泵复杂。而目前物业管理人员水平一般,对于自控集成度较高的风冷机组,不懂得或者“不敢”去操作优化,平时仅启停机组,遇到问题便需要厂家来解决,反而带来了运行保养费用的升高。而水冷机组集成度低,物业管理人员可以根据天气状况控制冷却塔开启台数,根据湿度调节冷机冷水出口水温,这些自发的简单的操作,便可以实现了显著的节能效益[3~5]。

2)水冷冷水机组实际运行性能比风冷热泵高,从实测效果来看,风冷机组的实际运行性能衰减较快,同一个项目同一时段测试发现水冷机组实际制冷效率是风冷机组的2倍;上海某办公楼在节能改造过程中,将部分风冷机组更换为水冷机组。

3)从气候特征来看,风冷机组更适合在南方地区采用,夏季炎热潮湿的时段较长,而北方尤其是北京地区,夏季“桑拿天”延续时间短,夏季大部分时间处于温度较高、但是空气较为干燥的状况,更适合水冷冷水机组的节能运行。

4)从项目规模来看,风冷机组适合小规模项目,风冷机组发展初期多以模块涡旋机组为主,噪音低,近年来出现容量较大的螺杆风冷热泵机组,应用在中等规模的项目上,额定制冷效率为3左右。水冷螺杆式机组与离心式冷机发展趋于成熟,很难找到效率更高的替代品,制冷效率至少在4.1以上。

热水范文篇8

关键词:住宅小区热水系统

随着住宅建设向精品化、高档化发展,即使在南方地区,越来越多的住宅小区要求全日制供应热水,由于小区由多栋单体住宅组成,不同于独栋建筑,对设计及调试均有一定的难度,笔者结合某住宅小区热水系统设计中遇到的一些问题,谈一点体会,和同行们共同探讨。该小区位于佛山顺德,不在城市热力管网供应范围内,只能采用燃油热水炉。

1加热贮热方式及其比较

据调查,目前市场上有两种不同构造的燃油热水机组,均符合环保要求,可在常压下使用,代替传统的热水炉加热交换器方式。但厂家为推销产品,任意夸大其产品的优点及使用范围,而对其局限性往往避而不谈或一笔带过,误导了一部分设计人员,使产品或达不到设计要求,或缩短正常使用年限,鉴于此,有必要深入分析机组的工作原理,了解其优缺点及适用范围,使设计更经济合理。

(1)直接加热式中央热水机组

该机组通过直接加热方式产生热水,它的优点:机组本体为开式结构,在常压下工作,消除了压力锅炉爆炸的危险因素,可不受劳动部门监察;设备系统简单,投资省,热效率高,运转安全可靠。但在实际应用中也存在一些问题:由于是低压运行(<0.1MPa),并需设高位水箱增压稳压,不能采用闭式热水系统,因此多为机组上置式的上行下给式热水供应方式;生活热水不同于空调循环水,其热水是有去无回,随着冷水的不断加入,机组本体结垢会日益严重;当热水用水量大时,水温波动大,一般需设热水储罐,因此较适合于定时用水或用水均匀、耗热量较小的用户。该型机组如湖南宗大的CWNS型、广州迪宝的DBJ型。

(2)间接加热式中央热水机组(图2)。

该机组采用间接加热方式,即在直接加热机组基础上,增加了一台内置式水-水热交换器,由直接加热高温热媒水通过内置的热交换器加热生活热水。该机组同样在常压下工作,但由于其内置的热交换器可承压,克服了直接加热式热交换器不能承压的缺点,可置于建筑物内的任何位置,给设计和管理带来方便。通过间接方式加热后,生活热水与热媒水各自独立,保证了生活热水的清洁,避免了机组本体的结垢。但该机组同样具有一些问题:与单独的热交换器相反,内置的热交换器生活热水走管程,管内不可避免地会结垢而严重影响热水供应和热交换效率;热水水头损失大,在用水点冷热水压力平衡会很困难;虽机组内设有热媒水循环泵,但热媒水对流循环仍不充分,热交换效率不会很高;内置的热交换器相当于快速热交换器,需另设一相当容量的热水储罐,才能保证水温波动不大。鉴于以上原因,曾考察了进口和合资厂的产品,未发现有该种形式的热交换器,这不能没有一定的道理,选用时宜慎重。该型机组如湖南宗大的CWNSD型、广州迪宝的DBZ型。

(3)传统热水炉加热交换器方式(图3)。

该种方式由热水炉提供95℃高温热水作热媒,通过另设的水-水热交换器,提供生活热水。这种传统的储热加热方法,供水稳定安全,噪声低,适合大型宾馆、饭店、医院、办公楼等。由于生活热水温度由设在高温热媒水管上的温控阀控制,当生活热水用量很小或没有用热水的情况下,应切断热媒水,但这将危及热水炉的安全运行,因此,需设置傍通管,其上设阀门,与温控阀相关运行,使热媒水得以超越热交换器回到热水炉。

以上前两种方式与最后一种方式相比,具有结构紧凑、热损失少、投资省、控制方便等优点,适用于没有采暖或不采用热水采暖的场所以及耗热量小于92×104kJ/h的用户。

2本小区热水系统设计

2.1热水系统选择

本小区分高低两区供应热水,供热量分别为130×104kJ/h和200×104kJ/h,为保证用水点压力平衡,分别由对应的高低区冷水变频机组供给。经过技术经济比较及与建设方协商,该小区采用热水炉加热交换器方式。原因如下:由于用水点分散,不宜在屋顶设置热水机组;有专业物业管理公司管理,维护、管理能力较好;住户对水温、水压有较高的要求;比其他方式,一次性投资增加不多,但使用寿命长,维护管理费用低。

根据本小区特点,在小区中心位置地下室内设置了小区集中热水供应系统。其优点是:加热和其他设备集中设置,便于集中维护管理;一般设备热效率高,热水成本较低;卫生设备的同时使用率低,设备总容量较小;单个住宅不必设置加热装置,占用建筑面积较少。通过比较,热水供应系统采用全日制供应体制,闭式下行上给式机械循环方式。此系统的最大问题是室外管网布置要采取措施防止管网循环短路,使各回路的循环水头损失相均衡。解决这个问题的措施是:将距离加热器较远的各立管管径适当放大;将回水管逆向布置;在每根回水立管上设调节阀或节流孔板。

2.2管材的选择

(1)室内热水管。《建筑给排水设计规范(GBJ15-88)》规定,热水供回水管可以采用镀锌钢管,宾馆、高档住宅、别墅等建筑宜采用铜管、铝塑复合管、聚丁烯管等塑料管材。随着人们对水质要求的提高,镀锌钢管越来越被其他的管材所取代,而铜管、薄壁不锈钢管虽为热水系统的理想管材,但其价格较贵,且保温后所占空间较大,在住宅小区内使用不易被开发商接受。而各种塑料管材的推广使用正好填补了这个空白。根据塑料管的长期耐温性能,热水用铝塑复合管(XPAP)、交联聚乙烯管(PEX)和聚丙烯管(PPR),均可在建筑热水供应系统中应用。下面就聚丙烯管谈点看法。

①管道公称压力的选择:聚丙烯管的选择应根据连续工作水温、工作压力和使用年限来确定。管道的承压由于随着输水温度的上升,其允许压力急剧下降,而且随着承压时间的增长,其允许压力则明显下降,因此在管道使用水温从20℃上升到60℃时,其压力等级会下降50%,从长期使用寿命考虑,热水经常使用温度则不宜超过60℃。与此同时,所选用的管材压力等级必须满足寿命期内的承压能力。

②胀缩:聚丙烯管的线胀系数是铜管的10倍,且热水系统温差大,其热胀性更加突出。因此,对明设和暗敷管道,直线距离较长时,可采用折角自然补偿或用U形管补偿。对于住宅内热水立管,管径较大(大于DN50),且每户均接出支管,直线距离较长又不能采用折角自由臂补偿,使用U型、L型、Z型弯曲补偿须占用较大空间,不利于住户装修,因而急需开发一种类似于排水UPVC管伸缩节的伸缩器。对于嵌墙敷设的管道,由于墙槽最后是用水泥砂浆嵌实,管道受到水泥砂浆摩擦力,其良好的蠕变性,得以使轴向力伸缩转化成径向变化。虽塑料管的胀缩率较大,但其胀缩力却较小,其胀缩绝不会使嵌实并固化的水泥砂浆崩裂。

③管的保温:聚丙烯管的导热系数很小,约为钢的1/100,铜的1/1000,因此室内热水系统除较大管径管道及立管须保温外,每户进户给水支管及以后管道嵌墙敷设一般不必保温。立管的保温材料可采用玻璃纤维双合管、PVC/NBR闭孔型橡塑海绵、高发泡聚乙烯闭孔型保温等。

(2)室外热水供回水管。

由于聚丙烯等塑料热水管不宜作室外暴露管,如室外热水供回水管要采用塑料热水管,则管道必须做保温层、保护层后方可敷设在管沟内,管沟应有与管道相同的坡度和防水排水措施。为了便于安装和检修,管沟内管道尽量作单层布置,这样会占用较宽的平面尺寸,影响其他管线的布置,且管沟会破坏路面,影响交通,此时可采用预制保温管道直埋。预制保温管道由三层组成,从里到外分别为金属管、聚氨酯保温层、高密度聚乙烯外套管。最初该管道用于城市热网中输送高温热水,由于高温热水经过软化处理,管道不会产生结垢,且水质要求也不高,但如用于生活热水系统,钢管会影响水质,且容易结垢,所以金属内管最好采用铜管。

2.3热水系统计算

本小区多为二卫一厨标准较高的住宅。据有关部门统计,该种标准住宅平均每户3.2人,设计取3.5人。当量N按厨房洗涤盆为0.7、洗脸盆为0.8×2、浴缸为1.0、淋浴器为0.5计算得当量总数Ng=3.8。再根据设计秒流量计算公式Qg=0.2α(Ng)^(1/2)+kNg,其中取α=1.1、k=0.005和Ng=3.8代入得Qg=0.45L/s。。分析日常住户用水情况,在目前居住人口不增加的前提下,即使卫生器具设置很多,最大用水量也多发生在两卫生间同时淋浴,厨房洗涤盆同时用水组合上,据设计规范Qmax=0.14+0.20+0.10=0.44L/s。两值基本相同,说明计算方法合理。

2.4存在问题

热水范文篇9

品牌数量之多无可比拟

在当前我国家电市场中,热水器行业的品牌数量之多是任何其它家电品类无法比拟的。统计数据表明,2000年度参与平面广告投放的热水器品牌共有177家,这在整个家电行业中已经是手屈一指了,然而到了2001年度又有78个新品牌竞相杀进。其中既有美的、长虹、康佳之类的国内家电大品牌和众多区域性小品牌,也不乏新进入我国热水器市场的国外知名品牌,使得原本品牌集中度就很低的热水器市场更加芜杂,正是这些大量涌入的热水器新品牌掩饰了老品牌广告投放的下降颓势F涫担?001年度有不少已具有相当规模的热水器生产企业的平面广告投放费用比2000年有较大幅度的下降:曾位居2000年热水器行业平面广告投放费用排行榜第一名的樱花2001年下降了67.02%,小鸭下降了44.29%,博世下降了52.48%,澳柯玛下降了33.25%,华帝下降了43.76%,科龙下降了54.08%……而与此恰成鲜明对照的诸如皇明、辉煌、恒热、清华阳光、上海能率、创尔特等品牌则今年度大幅度提高了广告投放力度,其中创尔特2000年的平面广告投放费用仅为6.95万元,而到2001年则骤升到96.48万元,升幅高达1288.2%,其变化之剧烈,反映出企业极欲在热水器市场作大、作强的意图。统计数据显示出广告投放费用呈下降趋势的品牌多是以生产燃气热水器为主的企业,呈上升趋势的多是以生产太阳能热水器为主的企业。

2001年度热水器行业平面广告投放费用前10名品牌中,只有阿里斯顿、恒热、博世三家是国外品牌,这与手机、彩电等行业平面广告投放以国外品牌为主的阵容大相径庭。统计数字显示,这10家热水器品牌2001年平面广告投放费用总计3172.37万元,约占全行业平面广告投放总费用的49.78%,其中皇明一家的平面广告投放费用就约占行业总费用的15.73%,领先优势明显。此外,1996年登陆中国热水器市场的澳大利亚品牌恒热是新近入围前十名排行榜的热水器生产企业,2000年的平面广告投放费用是58.5万元,2001年升至245.22万元,增幅达319.18%广告投放费用与阿里斯顿并驾齐驱了。

在2001年度热水器行业平面广告投放中,电热水器品牌共95个,燃气热水器品牌共44个,而太阳能热水器品牌则有124个,无论是品牌数量还是广告投放费用,太阳能热水器都占有绝对优势。单从广告投放量上看,电热水器呈稳定增长态势,而燃气热水器已显出颓势。

热水器打广告重点在北方

广告投放策略因各品牌爱好不同而大相径庭,在2001年度热水器行业中,虽然资金实力雄厚的品牌广告投放力度相对要大,但是也可以看出一些国外著名品牌在热水器广告投放上仍保持着一定的低调,譬如AO史密斯、松下等,尽管它们表示决心要在中国热水器市场成为领军者,并不断对在中国的生产线增资,但从近年的广告投放上看,一直很有节制,不温不火,始终居于第二集团中。

在2001年度热水器行业平面广告投放中,德国品牌博世的广告含金量即广告投放费用与投放次数的平均值最高,共投放费用115.51万元,广告57次,平均含金量为2.03万元/次。国内热水器品牌创尔特2001年的平面广告投放费用为96.48万元,共广告1769次,是全行业平面广告量最多的品牌,但是广告含金量又是最低的,仅为0.05万元/次,远远低于全行业平面广告投放费用的平均值,而且所的广告形式单一,均为栏花。创尔特以密集的小型广告进行产品营销,明显有别于其它品牌的广告投放策略,形成了自己的广告特色,这在整个家电行业的平面广告中是绝无仅有的,其市场效果还有待进一步验证。

热水范文篇10

【摘要】本文介绍了低温热水地板辐射采暖的特点及其应用情况。重点阐述了在施工中遇到的问题及采取的相应措施。

【关键词】采暖;辐射;施工;质量;节能

低温地板辐射采暖是一种卫生条件和舒适标准都比较好的采暖方式,是一种减少建筑能耗、提高热舒适性的理想供暖方式。[1]它是通过地面以对流、辐射的传热方式把热量传递至室内空气及物体,达到采暖效果。地面传播的总热量为对流传热和辐射传热之和。其中辐射传热量比例占总传热量的60%以上。[2]利用低温辐射供暖,主要以辐射方式传送热量,这种直接迅速的传送方式热量无须通过任何介质便可传给供暖对象,降低了传热成本,提高了热效率。因此地面供暖可以用较低的室内设计温度(16~20℃)达到较高室内设计温度(18~22℃)的对流散热的供暖效果。据有关资料报道,室内设计温度每降低1℃可节约燃料10%,低温辐射供暖其散热损失亦小于其他形式的供暖。

1地暖的主要特点

通过多年的施工、验收和体验,低温热水地板辐射采暖和对流散热器采暖系统相比,具有以下特点:[2]

1.1由于地板采暖的蓄热效应,稳定的热源来自足下,室内空气沿高度方向的温度分布比较均匀,温度梯度小,由下而上逐渐递减,是理想的温度分布,地面温度高于呼吸线温度,给人以脚暖头凉的感觉,感到舒适。同时由于上部温度低,相应减少了房间的无效热损失。

1.2辐射采暖相应提高了室内围护结构表面温度,减少了四周表面对人体的冷辐射,提高了热舒适感。不会导致室内空气急剧流动,减少了尘埃飞扬,改善了室内卫生条件。

1.3由于辐射采暖是将热量直接投射到人体,在建立同样热舒适条件的前提下,室内采暖计算温度可比对流采暖降低2℃~3℃,从而减少房间热量损失,降低采暖能耗约10%~20%,实现了节能的目的。

1.4该采暖系统具备分户热量计量和分室控温的条件。各房间可按自己的需要,根据室温调节流量,最大限度的节约能源,减少热能的浪费、减少热耗的开支。[4]

1.5加热盘管埋在地板内,无接头,使用寿命长,尤其PE-RT地暖管寿命可达50年。

1.6利用与建筑物相结合的辐射采暖,不需要在室内布置散热器,不占建筑面积,不影响室内家具布置。

1.7楼板基面上敷设绝热板层,不仅有保温作用,同时具有极佳的隔音效果。

2地板辐射采暖在我国北方各地普遍推广

住宅、公共建筑均按照节能和舒适的要求在实施地板辐射采暖方式。随着地板辐射采暖的不断应用,在近几年的施工中遇到了一些新的问题,为了解决设计和施工中出现的问题,采取了相应的措施,具体内容如下:

2.1在商住楼地板辐射采暖施工中,开发商为了追求其最大的使用面积,要求设计的管井少,一般只有一个,这样每层的分支环路就要有很多,目前施工过的最多高达13个分支环路。本来按照规定每根公共管道的分支管不宜超过3根,但这样从一个管道井进出的管道就有26根,那么进出管道井处的地暖管排的很密集,局部散热会很大,可能出现的问题就是地面装饰层开裂。所以,如何避免地面胀裂就成了各层的关键问题。我们根据该情况,经过与各方多次协商采取了以下措施:

2.1.1局部加深地暖管的埋设深度、加厚地暖管外及管上面的保温层,以减少管道的散热;

2.1.2在地暖管上面加强防裂力度。选择密度大、目数多、强度高的碳钢网、加密固定钢丝网的间距,使管道稳定的固定在楼板上。

2.2对于商住建筑,从管井到最末端房间的管道很长。如我遇到的最长的直管段达L=15米。按照PE-RT管的膨胀系数k=0.18mm/m•℃,按施工时的室外温度tw=15℃,充入采暖热水后,最终将管道加热到tg=50℃,所以管道的膨胀量较大,根据这根长管道的实际情况,计算其热膨胀量:

△L=k•△t•L=k•(tg-tw)•L=0.18×(50-15)×15=94.5mm

一根管的膨胀量这么大,所以必须采取措施解决管子的膨胀问题,在施工中有效的办法就是靠增加U型弯,在较直管段上固定卡子来吸收膨胀长度,

固定卡子方法有很多,最好的固定方法是在水泥地面上钻小坑,埋入木方,再用U型钢卡紧管道,用螺钉将管道固定,这样固定牢固管道不容易松动,可以避免因热膨胀将沿途的地板胀裂。

2.3我们遇到的商住建筑,商业部分的外墙内侧大部分都挂装饰材料,外墙外侧也被广告牌等装饰挡住甚至封堵,所以,经过实测和计量,商住建筑的采暖热指标大约为12W/m2左右。所以,原设计按着有外窗,且传热系数取值大,布管间距还按照有关资料中最大不超过300mm就不合适了。以地面面层为木地板为例,热阻R=0.1m2•k/m时,参考最新版《地面辐射供暖技术规程》(2004年)表A.1.3,当平均水温为45℃、室内空气温度取18℃时,取加热管间距为300mm,PEX管单位地面面积散热量为89.8W/m2,而其向下传热损失为34.1W/m2,那么留在室内的热量就有89.8-34.1=55.7W/m2。而商住建筑热指标12W/m2就满足要求,并且向下传热损失并不是都损失掉了不存在了,而是传给地板,热量仍存在。所以即使设计选用最大管距300mm,仍浪费大量热量,增加大量管材,不节能,不经济。我们根据这一情况,选择管间距为400mm,经过运行和对室内温度的测量,在设计室外温度条件下达到了设计室内温度要求,节约了投资和热能,人们也感到很舒适。

2.4在集、分水器的选用上,必须采用符合要求的合格产品。因集、分水器材质均为铜,铜的强度小,尤其是与热水管连接的根部,因经常的管道热胀冷缩,容易损坏,所以要选择壁厚铜密度大的集、分水器。分、集水器附近外露的管道部件较多,应注意保护,要加防护罩,以免损坏。2.5在冬季施工时应特别注意,试压或冲洗后,应将盘管内的水全部吹出,以防冻坏管。

2.6正常运行后会遇到室内温感偏高的问题,出现这种情况主要由以下原因引起:

2.6.1负荷确定时未考虑辐射采暖与对流采暖的区别,直接将对流采暖负荷作为辐射采暖负荷进行计算。相同条件下,辐射采暖时壁面温度比对流采暖时高,减少了墙壁对人体的冷辐射,而人对室内热环境的感受常以实感温度来衡量,实感温度可比室内环境温度高2~3℃,因此在保持相同舒适感的情况下,辐射采暖室内空气温度可比对流采暖时低2~3℃。在计算采暖热负荷时没有考虑上层地板向下的传热量,也是造成室内温度升高室内环境偏热的原因。

2.6.2有的设计人员按参考资料提供的地板散热量直接查取管间距,甚至根据经验确定管间距,而忽略了其适用条件。如加热管为铝塑复合管或塑料管,公称外径为20mm,填充层厚度为60mm,供回水温差为10℃时,有不同加热管间距和不同平均水温时的地板散热量。当填充层厚度改变时,如改为55mm,地面层热阻减小,地板散热量加大,从而使室内温度升高,室内偏热。同理,供回水温差的改变,管间距的增减,管内平均水温的变化,也将影响地板散热量的大小。如某工程设计时供回水温度为50℃/40℃,室内温度为18℃,管间距为250mm,地面层为木地板,地板散热量约89w/m2。由于某种原因供回水温度改为55℃/45℃,供回水温差没有变,施工时未做变更,结果实际运行时,室内温度却高达23~24℃,温升约5~6℃,地表温度也升高了5℃左右。

因此设计时应进行按实际应用情况细致的计算,否则不仅偏离设计要求,而且也浪费能源。

3地板辐射采暖施工要求高,需要有经过专门训练的专业队伍施工

地暖人员加强盘管的打压工作,一般至少应打三次压。盘管完毕后,进行第一次打压,混凝土施工完毕后,进行二次打压,地面面层施工完毕后,进行三次打压。为保证重点工序施工质量,在混凝土施工过程中,压力表应保持压力,施工人员随时注意压力变化。地板采暖使用寿命长,但一旦损坏进行维护几乎不可能。