水熱地暖系統(tǒng)可成功接入既有熱網(wǎng)
低溫熱水地面輻射采暖(簡稱水熱地暖)是近幾年比較流行的一種采暖解決方案,因其舒適、節(jié)能、美觀而深受用戶歡迎。但由于目前供熱系統(tǒng)中的熱網(wǎng)大多是按散熱器采暖設計施工的,熱網(wǎng)中大多數(shù)用戶均采用散熱器采暖系統(tǒng),其供暖參數(shù)與水熱地暖的參數(shù)不相匹配,因此,在現(xiàn)有熱網(wǎng)中如何根據(jù)用戶需要接入地板輻射采暖系統(tǒng)是一個值得探討和研究的問題,本文結合煙臺500供熱有限公司(簡稱“500供熱公司”)的實際情況,對上述問題進行分析和討論。
地板輻射采暖接入500供熱公司熱網(wǎng)存在的問題
一、水熱地暖系統(tǒng)與500供熱公司熱網(wǎng)的供回水溫度不匹配。水熱地暖系統(tǒng)供水溫度一般在35攝氏度~50度(最高不超過60攝氏度)之間,供回水溫差一般不超過l0攝氏度,而500供熱公司二次網(wǎng)全部是按散熱器供暖設計的,供回水設計溫度為80攝氏度/55攝氏度,實際運行中二次網(wǎng)供水溫度一般在55攝氏度-65攝氏度之間,供回水溫差一般在15℃左右,因此在 500供熱公司熱網(wǎng)內采用水熱地暖充分考慮了供回水溫度的不同對管材的特殊要求以及由于水溫偏高對于舒適性的影響,避免出現(xiàn)面層溫度過高的情況;此外由于水熱地暖供回水溫差不超過10攝氏度,我們也充分考慮了地板輻射采暖接入500供熱公司熱網(wǎng)對二次網(wǎng)流量的特殊要求。
二、水熱地暖系統(tǒng)所需的循環(huán)壓差與500供熱公司熱網(wǎng)的設計參數(shù)不匹配。低溫地板輻射采暖系統(tǒng)所需的循環(huán)壓差一般在3~5米·H2O,散熱器采暖系統(tǒng)所需的循環(huán)壓差一般為1~3米·H2O,因此在500供熱公司熱網(wǎng)普遍按照散熱器采暖設計的條件下,管網(wǎng)末端應盡量避免采用直連方式并入水熱地暖系統(tǒng)。
低溫地板輻射采暖在500供熱公司熱網(wǎng)中的實施方案
水熱地暖系統(tǒng)可以采用直接連接的方式也可以采用加換熱器間接聯(lián)接的方式并人該公司熱網(wǎng),這兩種方案的優(yōu)缺點及其應用范圍分析如下:
(一)間接連接方案。該方案是在采用水熱地暖系統(tǒng)的建筑地下層設換熱站,換熱后的參數(shù)根據(jù)水熱地暖系統(tǒng)的要求確定。該方案的優(yōu)點是可完全解決水熱地暖接入500供熱公司熱網(wǎng)存在的所有問題,能夠確保供暖的效果和舒適性。該方案的缺點是初投資較大,運行管理不便,維護費用較高,因此,只有在熱網(wǎng)末端熱網(wǎng)循環(huán)壓差無法滿足水熱地暖系統(tǒng)的必需壓差的情況下才該需用此方案。
(二)直接連接方案。該方案是將水熱地暖直接接人500供熱公司二次網(wǎng),不設換熱器,與500供熱公司二次網(wǎng)隔離連接,該方式又可分為加混水泵的直接連接方式和不加混水泵的直接連接方式。
1.加混水泵的直接連接方式是在地暖用戶入口設混水泵,抽取用戶地暖系統(tǒng)回水與供水混合,將混合后的供水溫度控制在60攝氏度以下,該方式的優(yōu)點是解決了 500供熱公司熱網(wǎng)水溫與地暖系統(tǒng)不匹配的問題,初投資較低,缺點是運行管理不便,給熱網(wǎng)調節(jié)帶來困難。
2.不設混水泵的直連方式是在地暖用戶入口不設任何其他附加設施,直接與熱網(wǎng)系統(tǒng)連接,這種連接方式優(yōu)點是初投資較低,運行管理方便,運行維護費用也較低。缺點是沒有解決500供熱公司熱網(wǎng)水溫與循環(huán)壓差不匹配的問題,實施技術難度較高。對于如何解決500供熱公司熱網(wǎng)水溫、循環(huán)流量、循環(huán)壓差不匹配的問題,我們采取了如下措施:
(1)管材及壁厚選擇。我們選用de20PEX管作為500供熱公司地暖系統(tǒng)加熱管。該管材的最小壁厚大于1.4毫米,考慮部分老化余量及壁厚負偏差后,該公司所用的PEX管均選S4或S5級。
(2)加熱管布置,由于500供熱公司熱網(wǎng)水溫較正常,比水熱地暖系統(tǒng)水溫高,若不適當增大加熱管間距勢必造成地板表面溫度過高,影響舒適性;另外由于 500供熱公司熱網(wǎng)均按散熱器供暖設計,用戶所用壓力均按1~3米·H2O考慮,若不適當控制單根加熱管的長度勢必造成循環(huán)阻力過大,循環(huán)速度過慢甚至停滯,影響采暖效果。因此,500供熱公司水熱地暖設計過程中均按供回水平均溫度55攝氏度、室內空氣溫度16攝氏度選取加熱管間距。布管盡量采用“回形”布置,避免出現(xiàn)高低溫區(qū),通過上述措施,防止出現(xiàn)地板表面溫度過高的情況。此外設計過程中還進行嚴格的水力計算,確保單根加熱管的沿程阻力和局部阻力之和不大于1.0米·H2O,一旦超過1.0米·H2O則對加熱管布置重新分區(qū),減少單根加熱管長度,通過該項措施,防止出現(xiàn)地暖系統(tǒng)與散熱器系統(tǒng)接入同一熱網(wǎng)時地暖系統(tǒng)被散熱器系統(tǒng)“搶水”的現(xiàn)象。
(3)加熱管固定及填充層加強,由于500供熱公司熱網(wǎng)水溫比普通水熱地暖系統(tǒng)水溫要高,因此加熱管所產(chǎn)生的熱應力比普通地面輻射采暖系統(tǒng)的熱應力要大,再加上500供熱公司地暖系統(tǒng)加熱管壁厚選擇較普通地面輻射采暖系統(tǒng)加熱管壁厚要厚,所以加熱管對于管卡的推力也比普通地面輻射采暖系統(tǒng)的要大,一旦處理不好,極易出現(xiàn)地面開裂的情況,因此我們適當增加了加熱管的固定管卡,以分散加熱管推力,管卡間距按設計規(guī)程中下限取值,直管段取0.5米,彎曲管段取 0.2米,這樣就確保了加熱管的可靠固定;為充分防止地面開裂的情況發(fā)生,我們在做好加熱管固定的同時還對填充層進行了加強,方法是在加熱管上的細石混凝土填充層加一層直徑2毫米、面積為100毫米·100毫米的鐵絲網(wǎng),以提高填充層的抗拉強度,防止地面開裂。
通過以上措施,水熱地暖在不加混水泵的情況下直接并人500供熱公司散熱器采暖熱網(wǎng),節(jié)省了投資,簡化了系統(tǒng),減少了運行維護費用。從并人熱網(wǎng)的水熱地暖系統(tǒng)運行情況來看,達到了地面輻射采暖系統(tǒng)美觀、舒適、節(jié)能要求,運行也一直穩(wěn)定可靠。