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壁挂炉供暖及热泵缓冲水箱详解

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一、燃气热水器

1、分类

1)热效率:普通炉、冷凝炉(加烟气回收装置,多一个烟气冷凝水排水管)

2)排烟方式:普通强制排烟型(单层烟管)、平衡式强制排烟型(双层烟管)

3)用途:生活热水、生活热水及采暖两用

4)安装形式:挂装、落地

2、生活热水分类

1)普通型:内部无水泵,依靠自来水压力。

2)零冷水:进水管多一个小的循环水泵,来提供热水小流量循环。

3、生活热水及采暖两用

1)套管机:套管式壁挂炉的换热器是一种“管中套管”的换热器,生活热水加热管被嵌套在主热交换器内。在采暖模式下,当生活热水运行时,水泵停止工作,换热器外层的采暖水静止不动,吸收到的热量直接传递给水,通过管中管来进行二次换热将卫浴水加热。

2)板换机:板换式壁挂炉是通过板式换热器来加热生活热水,生活热水的优先运行由电动三通阀来完成,当用户打开热水龙头后,电动三通阀将主换热器内的高温水导入板换内,进而加热生活热水。

区别:

1)舒适度不同:套管式壁挂炉在使用生活热水过程中,当用户暂时关闭生活热水并在短时间内打开,由于主热器内的水没有流动,主换热器的余热及一次高温水会对套管内的生活热水继续加热,此时打开生活热水时会有一段高温水,造成生活热水忽冷忽热。板换式壁挂炉的换热方式不一样,是通过板式换热器来交换热量,则可以完全避免此问题,生活热水使用安全舒适。

2)结垢问题不同:套管式壁挂炉的采暖水会对套管内生活热水进行持续加热,造成结垢。当生活热水使用结束或暂时关闭时,由于主热交换器内的水没有流动,主换热器的余热及采暖水会对套管内的生活热水继续加热,也会加剧结垢。板换式壁挂炉通过电动三通阀切换回采暖状态,一次加热水的热量不会继续带给板换里的自来水,因而不易结垢。

3)使用寿命不同:套管式壁挂炉在使用过程中,由于主热器内的水没有流动,主换热器的余热不能被及时带走,造成局部高温,影响使用寿命。板换式壁挂炉在生活热水结束后水泵会延时运行一段时间,可有效避免出现局部高温,从而延长设备的使用寿命。

二、采暖炉混水阀温控装置

1.为了确保地暖系统的性和管材的使用寿命,规程规定热水地面辐射供暖系统采用供水温度高60℃,一般民用建筑为40~50℃,当燃气壁挂锅炉系统供水温度超此限制时应采用换热或混水降温措施。

2.在供暖系统中壁挂炉上已设置地暖回水温度,因壁挂炉水温设计温度和流量通常是按照散热器采暖进行的,直接用于地暖时,低温运行存在频繁启动、低效、烟气低温露点酸侵蚀、换热器表面结露等影响,另外,散热器与地暖系统供回水温差不同、流量不同,导致壁挂炉供热功率下降。因此,壁挂炉中的换热器与地暖系统供回水温差相匹配存在先天不足,只有采用混水降温装置等配合才会达到更好的效果。

3.地暖混水阀降温装置,采用比例混合调节一次高温水与二次低温水的混合比例,将符合要求的混合水供加热盘管使用。通过高温供水与低温回水混合,将高温差、小流量的热水转换成低温差、大流量的轮回水,其主要作用是确保地暖系统使用的性、节能效果。既经济、方便地实现了供暖系统的单独温度控制,又可以使地面辐射供暖与散热器供暖共用一个高温热源,不需要再为地暖单独建立低温热源。

混水控制中心通过二次供水温度传感器对水温进行检测,并根据设定的混合水温,确定当前进水与回水的合流比例。

4.特点:此种方式只能改变末端水温及流量,不能放大壁挂炉的流量。采用此种方式,可以提高壁挂炉的供水温度,达到壁挂炉的最大输出功率,提高壁挂炉的供热效率。也可以用于混装系统。



三、采暖炉耦合罐

耦合罐也称为去耦罐或混水罐。

耦合罐一般安装在地暖分集水器前段,将地暖系统一分为二,耦合罐前方(耦合罐-壁挂炉)称为一次循环高温水系统(一次系统),耦合罐后(耦合罐-各地暖末端)称为二次循环低温水系统。

分压混水罐具有使一次循环及二次循环相对单独运行。每一个循环系统的流量只取决于自身水泵的技术参数特点,避免因为水泵串联造成相互干扰。运用混水罐后二次循环系统只有在自身的水泵开启时才工作,当二次循环水泵关闭时,一次循环系统水泵开启的流量全部从分压混水罐内旁通回到一次系统。分压混水罐较大的特点就是能保证一个定流量的系统和一个变流量的系统共同存在及运行,有效保护单独供热设备的系统安全,同时能提高供暖设备的运行效率。

耦合罐是一个圆柱体或是一个长方体,判断大小的标准就是罐体的直径,通常有φ63、φ76、φ89、φ102、φ133这五个型号,其中φ63、φ76较为家用常用,φ63小面积使用,适用于50~150平方的家庭面积,φ76适用于100~300平方的家庭面积。

4.特点:此种方式只能改变末端水温及流量,不能放大壁挂炉的流量。采用此种方式,可以解耦一二次系统。

四、采暖炉板式换热

1.当市政集中供暖与壁挂炉共同供暖时,存在系统切换与水系统隔离的问题。

五、空气源热泵系统-缓冲水箱

1.缓冲水箱,顾名思义就是对水系统起到一个缓冲作用。

2.从系统设置的角度来说,通常分为以下几种情况。

1)不设置缓冲水箱

这种系统构成:热源-循环水泵-末端。这种系统一般用于热源及末端均为新建工程(即系统所有参数均比较清楚),且水系统容量满足热泵融霜时的水温降(3℃,除霜用热、供暖用热)。

2)设置缓冲水箱(一次系统)

这种系统构成:热源-循环水泵-末端-缓冲水箱。这种系统就是在上面的系统里面串联一个缓冲水箱,以来弥补水系统的不足,来抵消融霜时的水温降。

3)设置缓冲水箱(二次系统)

这种系统构成:热源-循环水泵(一次)-缓冲水箱-循环水泵(二次)末端。这种系统一般用于改造工程(即系统所有参数不是很清楚),此时,缓冲水箱兼顾一二次水系统耦合作用。尤其用于二联供系统。

3.缓冲水箱分类

1)闭式缓冲水箱

此种水箱需要承受一定的系统压力,一般容量较小,多为成品,最大可以做到300L,一般用于小系统(户式)。此种系统中,还需配套系统热胀冷缩用的膨胀罐,用于吸收系统的热胀冷缩。一二次系统均有采用。

2)开式缓冲水箱

此种水箱不需要承受系统压力,一般容量较大,可以现场制作,一般用于大系统(商用),此种系统中,无需配套系统热胀冷缩用的膨胀罐,开式缓冲水箱兼顾。但系统回水需要设置回水启闭阀,以防止回水倒流,水箱溢水。多为二次系统。

4.缓冲水箱容量计算

1)一次系统

缓冲水箱容量=融霜水温降计算容量-水系统容量

融霜水温降计算容量G=0.86Q/5*t,(1次/h,3min/次来计算,除霜用热、供暖用热叠加取6min,6/60),即对于热负荷而言:1KW需要0.0172m³。

2)二次系统

缓冲水箱容量=融霜水温降计算容量