燃气壁挂炉配套地暖的适用性分析与探讨
互联网 09-12-09 阅读数:
燃气壁挂炉是否适用于地暖我们应从两个方面进行分析:
一、能否满足地暖的使用要求。 二、燃气壁挂炉能否正常运行。
我们先分析**个方面,低温热水地面辐射供暖正常运行需要5个条件:①供水温度不宜大于60℃。②热源供给热量应大于房间耗热量。③加热管内水的流速不宜小于0.25m/s。④每套分水器、集水器环路的总压力损失不宜大于30kPa。⑤供回水温差不宜大于10℃。
其中第①②③条由燃气壁挂炉参数控制,第④条由地暖设计决定,第⑤条受地暖散热量大小的影响。
我们先说第①条“供水温度不宜大于60℃”。燃气壁挂炉有很精确的出水温度控制系统,既可以用户自己设定出水温度,亦可以将控制器拨码开关调整到地暖档位,限制出水温度<60℃。
第②条“热源供给热量应大于房间耗热量”。燃气壁挂炉有多种型号选择,可以稳定的输出设计的热负荷。根据房间耗热状况,配置相应规格型号的燃气壁挂炉。
第③条“加热管内水的流速不宜小于0.25m/s”。我们可通过计算来分析:一般燃气壁挂炉大多采用格兰富泵或威乐泵作为循环泵,下图为格兰富UPS15-50型泵的性能曲线图(威乐泵与此相似)。
根据JGJ
142-2004《地面辐射供暖技术规程》第3.7.5的要求“每套分水器、集水器环路的总压力损失不宜大于30kPa”。再考虑到主管道、过滤器、控制阀、燃气炉等的压力损失,整个系统的压力损失至多为40kPa。查表可知,当压力损失为40kPa,水泵在三档状态下,流量为1.2m3/h。由JGJ
142-2004附录C可知当采用16/20地暖管,流速0.25m/s时,水流量为166kg/h。计算如下:1.2m3/h*983.24kg/m3÷166kg/h=7.12(983.24kg/m3为60℃时水的密度)即燃气壁挂炉的水泵流量在三档状态下可满足7分支分水器的流量。
第④条“每套分水器、集水器环路的总压力损失不宜大于30kPa”。地暖阻力主要由地暖设计决定:加热管管线长度不宜超过120米,各环路长度尽量接近,地暖管弯曲半径大于6倍管径,分水器采用大口径分水缸,采用低阻力阀门等。
第⑤条“供回水温差不宜大于10℃”。当供水温度及供水流量恒定时,回水温度的高低取决于地暖散热量的大小。简单的说:
即(供水温度-回水温度)×供水流量=地暖散热量
地暖散热量越大,回水温度越低;反之地暖散热量越小,回水温度越高。在此我们按两种方式进行计算分析:
A、根据房间的总耗热量计算供回水温度差 建筑能耗按40W/m2计算,建筑面积150m2:
房间每小时总耗热量Q=40W/m2×150m2×3.6MJ/kW·h=21.6 MJ
当水流量L=1.2m3/h时,供回水温差△t计算:
Q=L×983.24kg/m3×△t×4.182×10-3MJ/kcal
△t=Q÷(L×983.24kg/m3×4.182×10-3MJ/kcal)
△t=23.6MJ÷(1.2m3/h×983.24kg/m3×4.182×10-3MJ/kg·℃)=4.93℃ 4.93℃<10℃
B、我们再从单分支地暖环路分析:当每m2地暖散热100W时,地暖铺设率70%,房间建筑面积供热折合70W/m2,足能满足房间的供暖要求。按每分支管长100米,每m2地暖用管4米计,每分支地暖管铺设面积25m2。
每分支地暖管每小时需热量
Q1=100W/m2×25m2×3.6MJ/KW·h=9MJ/h
地暖管流速V=0.25m/s时,水流量L=166kg/h,供回水温差△T
计算如下:
L×△T×4.1868×10-3MJ/kg·℃=Q1 △T=
Q1÷(L×4.182×10-3MJ/Kcal)
△T=9MJ/h÷(166kg/h×4.182×10-3MJ/kg·℃)=12.95℃
12.95℃略大于10℃。我们将水流速度调整至V=0.33m/s,水流量L=220kg/h时,再计算供回水温差△T:
△T=9MJ/h÷(220kg/h×4.182×10-3MJ/kg·℃)=9.77℃
此时水泵可供应的分水器分支数:
1.2m3/h*983.24kg/m3÷220kg/h=5.36(分支)
每分支按铺设地暖面积25m2计,可铺设地暖面积125m2,建筑面积178m2。
如为节能住宅时,或地面铺设木地板、地毯等,地面单m2散热量可减少,水流速度可降低,水流量减少,燃气壁挂炉水泵可供应更多的地暖分支但不超过7分支;如为节能住宅时,可增加地暖管间距,铺设更多的地暖面积。
综上所述,配置格兰富UPS15-50型泵的,输出功率超过12.5kW的燃气壁挂炉。能够满足178m2以下的,建筑能耗不超过40W/m2的住宅的正常采暖要求。
第二方面,燃气壁挂炉用于地暖能否正常运行下期再做分析。