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造成鋼制散熱器垂直溫度失調(diào)的原因所在
上供下回單管順序式熱水供暖系統(tǒng),是民用建筑供暖設(shè)計(jì)中采用較多的一種系統(tǒng)形式。這種系統(tǒng)常出現(xiàn)下部房間偏冷的現(xiàn)象,而且越靠近系統(tǒng)底層越嚴(yán)重。
其主要原因大致如下:
1、在計(jì)算供暖房間的散熱器時(shí),未扣除由立管、支管管道散發(fā)的熱量,致使散熱器選用面積偏大。在計(jì)算鋼制散熱器溫降時(shí),又未計(jì)入因立管、支管管道散熱所產(chǎn)生的溫度降。所以,形成底層房間散熱器的實(shí)際進(jìn)水溫度,低于計(jì)算進(jìn)水溫度,依據(jù)計(jì)算溫度選擇散熱器,勢(shì)必造成底層散熱器面積偏小,散熱量不足。所差熱量通常情況下保持在10%~15%左右。
2、散熱器面積偏大,是造成垂直溫度失調(diào)的另一個(gè)重要原因。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行散熱器選擇計(jì)算時(shí),為了更有把握,總希望把散熱器面積選得偏大一些。表面上看,似乎是提高了設(shè)計(jì)的安全度,實(shí)際上卻加大了立管的溫度降,加加劇了立管的垂直溫度失調(diào),使底層散熱量反而減少約5%
為了可以有效解決單管順序式供暖系統(tǒng)的垂直溫度失調(diào)問題,在管道的連接上,過去多采用上部幾層加閉合管、裝截止閥的辦法,有效果但不便管理。近年來,由于三通調(diào)節(jié)閥及低阻值恒溫調(diào)節(jié)閥的投入使用,使垂直溫度失調(diào)問題得到明顯改善。特別是低阻值三通恒溫調(diào)節(jié)閥,它具有自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、保持立管水力平衡的功能,可明顯改善單管順序式系統(tǒng)的供暖品質(zhì)。
在進(jìn)行高層建筑供暖設(shè)計(jì)計(jì)時(shí),為了避免單根立管的供暖熱負(fù)荷過大。常將建筑供暖分為上、下兩個(gè)區(qū)。分區(qū)后,解決了單根立管熱負(fù)荷過大問題,方便了管道連接。而且,降低了立管底層散熱器的承壓力。
供暖分區(qū)后,上、下兩個(gè)環(huán)路通常均采用上供下回單管順序式系統(tǒng)。有的高層建筑,上部環(huán)路仍采用上供下回系統(tǒng),而下部環(huán)路改為了下供上回式系統(tǒng),目的在于解決底層偏冷問題。這種做法意圖良好,但實(shí)際效果并不理想。以柱形散熱器為例,如果散熱器仍采用上進(jìn)下出連接方式,其供水卻為下供上出,必然形成連接支管交叉、打架。如果鋼制散熱器也改為下供上出連接,其散熱效率將降低約30%。而且,其管道系統(tǒng)的重力水頭與其熱媒運(yùn)行方向相反,無形中加大了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。還不如上供下回式系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、可靠,一般不宜采用。
供暖系統(tǒng)的水力平衡計(jì)算,對(duì)整個(gè)樓宇的溫度平衡也有很大影響,當(dāng)個(gè)別立管的水量達(dá)不到計(jì)算值時(shí),立管的溫降會(huì)自然增大,使立管底層房間散熱器的散熱量明顯降低。所以,在進(jìn)行供暖系統(tǒng)水力平衡計(jì)算時(shí),保持各立管的水量均衡也十分重要。
除此此外,高層建筑因熱壓及風(fēng)壓的共同作用,造成底層偏冷的問題,主要應(yīng)在進(jìn)行建筑供暖基本耗熱量的計(jì)算時(shí)予以考慮。
其主要原因大致如下:
1、在計(jì)算供暖房間的散熱器時(shí),未扣除由立管、支管管道散發(fā)的熱量,致使散熱器選用面積偏大。在計(jì)算鋼制散熱器溫降時(shí),又未計(jì)入因立管、支管管道散熱所產(chǎn)生的溫度降。所以,形成底層房間散熱器的實(shí)際進(jìn)水溫度,低于計(jì)算進(jìn)水溫度,依據(jù)計(jì)算溫度選擇散熱器,勢(shì)必造成底層散熱器面積偏小,散熱量不足。所差熱量通常情況下保持在10%~15%左右。
2、散熱器面積偏大,是造成垂直溫度失調(diào)的另一個(gè)重要原因。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行散熱器選擇計(jì)算時(shí),為了更有把握,總希望把散熱器面積選得偏大一些。表面上看,似乎是提高了設(shè)計(jì)的安全度,實(shí)際上卻加大了立管的溫度降,加加劇了立管的垂直溫度失調(diào),使底層散熱量反而減少約5%
3、熱水供暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),取供水計(jì)算溫度95℃,回水溫度70℃。而實(shí)際運(yùn)行中幾乎無一達(dá)到這一溫度,一般多在70~50℃之間運(yùn)行。由于熱媒溫度降低,散熱熱器的散熱量也相應(yīng)降低,而處于立管底部接近回水端的散熱器,其散熱量就降低得更多,一般約為3%~5%。
為了可以有效解決單管順序式供暖系統(tǒng)的垂直溫度失調(diào)問題,在管道的連接上,過去多采用上部幾層加閉合管、裝截止閥的辦法,有效果但不便管理。近年來,由于三通調(diào)節(jié)閥及低阻值恒溫調(diào)節(jié)閥的投入使用,使垂直溫度失調(diào)問題得到明顯改善。特別是低阻值三通恒溫調(diào)節(jié)閥,它具有自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、保持立管水力平衡的功能,可明顯改善單管順序式系統(tǒng)的供暖品質(zhì)。
在進(jìn)行高層建筑供暖設(shè)計(jì)計(jì)時(shí),為了避免單根立管的供暖熱負(fù)荷過大。常將建筑供暖分為上、下兩個(gè)區(qū)。分區(qū)后,解決了單根立管熱負(fù)荷過大問題,方便了管道連接。而且,降低了立管底層散熱器的承壓力。
供暖分區(qū)后,上、下兩個(gè)環(huán)路通常均采用上供下回單管順序式系統(tǒng)。有的高層建筑,上部環(huán)路仍采用上供下回系統(tǒng),而下部環(huán)路改為了下供上回式系統(tǒng),目的在于解決底層偏冷問題。這種做法意圖良好,但實(shí)際效果并不理想。以柱形散熱器為例,如果散熱器仍采用上進(jìn)下出連接方式,其供水卻為下供上出,必然形成連接支管交叉、打架。如果鋼制散熱器也改為下供上出連接,其散熱效率將降低約30%。而且,其管道系統(tǒng)的重力水頭與其熱媒運(yùn)行方向相反,無形中加大了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。還不如上供下回式系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、可靠,一般不宜采用。
供暖系統(tǒng)的水力平衡計(jì)算,對(duì)整個(gè)樓宇的溫度平衡也有很大影響,當(dāng)個(gè)別立管的水量達(dá)不到計(jì)算值時(shí),立管的溫降會(huì)自然增大,使立管底層房間散熱器的散熱量明顯降低。所以,在進(jìn)行供暖系統(tǒng)水力平衡計(jì)算時(shí),保持各立管的水量均衡也十分重要。
除此此外,高層建筑因熱壓及風(fēng)壓的共同作用,造成底層偏冷的問題,主要應(yīng)在進(jìn)行建筑供暖基本耗熱量的計(jì)算時(shí)予以考慮。
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