关于几个运行不正常的采暖系统“问题工程”的讨论

供暖设计中一些常见问题的讨论.docx

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1、供暖设计中的一些常见问题讨论供暖设计中的一些常见问题在这个供暖季，笔者对几个供暖系统不运行的“问题项目”进行了补救处理正常情况下，结合近几年对其他项目的调查和反思，发现原因很多，源于对设计理念的一些模糊理解采暖系统设计，现整理出来供参考。 1、热介质设计温度散热器热水采暖系统的热介质设计温度一般根据热舒适性、系统运行安全性和经济性等原则确定。供水温度不超过95℃，可保证热介质在常压条件下不气化；适当降低热介质温度有利于提高舒适度，但应相应增加散热器数量。因此，经常使用 95/70。比如64.5，也就是散热器的“标准工况”，就是平均水温95/70与室温18的传热温差。多采暖设计计算系统，

2、 也是在这种情况下准备的。当然，热介质的设计温度还应满足热源条件的可能性，并考虑其他因素。例如：与温度较低的一次热媒进行热交换得到的二次热媒，或者用户型燃气热水加热炉的水温有限，或者使用塑料管提高其耐久性时，还有 85/ 60 作为设计参数。但是，进一步降低散热器采暖热介质的设计参数显然是不合理的。根据 95/70 比较，热介质平均温度每降低 10 个，散热器的数量大约增加 20 个。目前，有过度降低散热器加热热介质设计参数的趋势。原因是一些开发建设单位在提供设计条件时，提出的热介质参数并非根据热源的实际运行条件计算得出，例如供水温度只有70℃。如果不进行深入分析，那么低参数的设计计算会直接增加散热器的数量。

3、同一热源会有不同的建筑，散热器的数量会增加近一倍，会加剧系统的不平衡。许多年前，进行了一次实际调查。结果表明，北京大部分住宅楼采用城市热网或小区集中锅炉房供暖。即使设计水温为95/70，当达到设计室外温度时，运行水温一般只要70/55左右，就能保证设计室内温度。如果系统按照70/55的水温设计，是否可以进一步降低运行水温？似乎不应该陷入这样的恶性循环。为什么实际运行水温远低于未计算的热媒温度，仍能达到设计室温？主要原因是实际配置的散热面积不同程度地大于理论所需的散热面积。根据理论推导和实际工程运行验证，对于设计水温为95/70的系统，当散热面积大10时，运行水温可达90/65左右；

4、过大20时，工作水温可以在85/60左右；过大30时，工作水温可达82.5/57.5左右；大于40时，自来水温度可达80/55左右。由于设计保守等多种因素，一般系统的散热面积会大于30%。 12、就水力平衡比与散热器数量而言，加热效果主要取决于系统的水力条件。然而，最近经常看到系统的水力平衡计算设计没有认真进行。位于北京大兴的六层（部分有跳层）单元式普通住宅。室内供暖系统为单管顺序式，主管道不同路线。浴室和厨房采用高频焊接钢制散热器。其他 为四柱铸铁散热器。上个采暖季反映室温偏低，判断为建筑保温质量不好，一般均匀加装散热器20个。在这个采暖季开始之际，其他建筑采用同一热源供暖

5、在正常供暖情况下，项目系统末端（尤其是下层）室温仍偏低，导致部分居民向市政府投诉。经过现场调查和系统设计的水力平衡校核计算，确实存在较大的不平衡。卫生间、厨房的立管管径为DN15，其他立管管径为DN20，不考虑立管负荷。入口处比较有利的53号立管有6层27个散热器，阻力损失只有大约1000万。 580Pa，系统末端最不利的64号立管有7层，63个散热器，阻力损失高达3700Pa左右。除了给回水总管的阻力损失外，这两条立管的不平衡度在800左右，远远超过采暖设计规范3.8.6条的规定，通风与空调认为“热水采暖系统并联回路之间计算压力损失的相对差异不应大于15”。 2、散热片每层均匀增加，会加重垂直度。

6、混乱。根据验证结果，笔者和几位年轻设计师对系统进行了调整，并建议运维人员进行微调。虽然有所改善，但很难彻底解决先天性失调。参与法规设计者的深刻体会是，如果这样一个庞大的设计体系也能得到适当的加热，那么教科书和规范就必须改写。同样，在北京某大学的两栋六层单元式普通住宅中，室内采暖系统也是上供下回的单管序贯式，主管道不同。采用四柱813铸铁散热器，卫生间为DN32光管，小区集中。燃气锅炉房供暖。据用户和居民反映，自投入使用以来，冬季室内温度未达到市政府规定的16℃的最低标准。 现场调查典型房间，室温和散热器温度，揭示

7、 明显低于使用相同热源加热的其他建筑物。经设计热负荷校核计算，散热器数量与常规计算结果一致。系统设计的水力平衡校核计算表明，也存在较大程度的不平衡。无论立管的负载如何，立管连接两侧散热器的直径为DN2520，立管连接一侧散热器的直径为DN2520。 DN2020，无外护结构的马桶采用DN32轻型立管。 1号楼入口7号立管最有利的阻力损失仅为900Pa左右，系统末端最不利的25号立管阻力损失高达3500Pa左右。除了给回水总管的阻力损失外，两条立管没有区别。平衡在700左右。马桶立管的阻力损失只有60Pa左右。如果回路划分过大，必然会出现室内系统的水力不平衡。我试图调整系统，但质量差的铸铁阀门根本无法转动

8、。除上述因素外，由于室外供暖管网严重失衡，1号楼和2号楼供暖流量不足，即使在入口处的有利环路，流量也明显不足。 3、该系统给某采暖建筑面积22万多平方米的住宅小区补水，室内系统末端底层户户水力不平衡。出现以下奇怪现象：每天晚上八九点以后，暖气片开始降温，到半夜一点都不热的时候，到了第二天早上又逐渐升温。经深入调查，再热是由于顶楼住户每晚睡前及次日起床后人工换气所致。改装质量更好的自动排气阀后，已经得到缓解，但系统中仍然经常有空气。显然，空气进入系统的问题应该得到彻底解决。据调查，该系统没有膨胀水箱，也没有压力水箱等膨胀容积。仅依靠大功率补给泵补水恒压，补给泵通电

9、 点压力表控制启动和停止。达到下限值时，泵启动，达到上限值时，泵停止。由于管道上设置了压力表，指针会振动，上下限值的设置间隔不能很小。因此，停泵后必须有较长的时间间隔才能重新启动。在此期间，由于水的不可压缩性和不可避免的系统泄漏，空气将始终进入系统并积聚在系统流量较小的末端顶点。由于本项目无条件加装膨胀水箱和容积足够的气压水箱，采用加装比系统泄漏量略大的小功率补给泵（0.75kW）的方法，使它连续运行。当流量大于系统泄漏时，通过限压阀返回软水箱，基本解决了问题。从中可以得到启示：使用合理的容积膨胀水箱或气压水箱进行恒压是很有必要的。

10、一个简单的项目方法。 4、垂直压区与“裂环”采暖通风空调设计规范3.3.第九条规定：“建筑物热水采暖系统高度超过50m时，应是垂直分区设置”。文章说明如下：其主要目的是降低散热器及附件的压力，以保证系统的安全运行。暖通空调规范有必要做出上述限制。近年来，高层建筑（尤其是高层住宅）热水采暖系统因热水采暖系统泄漏而损坏的现象屡见不鲜。除了散热器或其他部件的质量以及施工安装队伍的素质等因素外，主要原因是压力太高。在一栋25层的高层住宅中，原来的室内系统设计体系是按照垂直隔断设置的，但另一个单元设计的热源是同一个系统。首个采暖季，开发建设单位因渗漏损失赔款高达10万余元，不得不赔付

11、 经历了艰难的改造。在一些设计中，在热源处设置分水器，进、回水管分别与高、低环相连，将“分环”视为垂直压力区。这是一个概念性错误。 “裂环”可能有利于水力平衡和调节，但无法对高低区分别施加恒压，也无法克服低区所承受的较高静水压力。垂直压力区最好与热源分开设置。当不宜单独设置时，一般采用间接热交换法。虽然间接换热比较稳定，但是二次水经过换热后温度会下降，导致散热器数量增加。因此，在实际工程应用中，也有加压减压的方法，即热源系统按低区加压。高区系统供水加压，回水减压返回低区系统。理论上，高区热介质循环泵的工作扬程需要加上高低区系统的几何高度差，不利于节能，但从技术和经济的综合分析，可以是

12、 可能还有优点。但采用这种方法，要特别注意减压阀的“动、静压差特性”，即：当高区系统水泵停止时，减压阀后面的设定压力会升高。由一个动静压差值，在阀门的额定流量5m左右，造成低区开式膨胀水箱溢流，同时造成高区系统损失水和空气进入。性能较好的减压阀的动静压差虽小，但最好采用封闭式膨胀罐，或采用连续运行的恒压变频补给泵。 5、散热器的选择国标住宅设计规范是指有针对性地选择散热器。规定应采用“体积紧凑、易清洗、使用寿命不低于钢管的类型”。目前散热器种类繁多，市场竞争激烈，有轻松选择的空间，但应该看到，各种散热器在应用实践中遇到了不同性质的问题。关键是要根据系统的特点适当应用

13、，扬长避短。系统运行、维护和水质控制水平的提高必须是一个循序渐进的过程。一个有生命力的产品，应该提高性能以适应客观条件，而不是苛求客观条件。铸铁散热器是一种适应性强的品种。它的主要缺点是：机身不紧凑，如铸铁四柱或铸铁长翼型等过时的机型，显然与节能、装饰性要求高的建筑环境很不适应。 由于价格竞争和偷工减料，往往达不到额定散热量；内腔粘砂成为系统堵塞的重要原因；落后的铸造技术和不良的加工使配对接口容易泄漏。一些发达国家自己不生产，但仍然愿意使用，将其视为高端产品，当然不是这种粗制滥造的品种。不开发新品种，难免会惹上麻烦。好消息是外观可以与高档钢制散热器和铸铁散热器相似，内腔无粘砂。

14、开发成功，已形成生产能力。由于其对各种系统和运营管理水平的适应性强，预计具有较大的发展空间。用钢板制成的钢制散热器更薄更美观，在国外被广泛使用。其引入和广泛应用后，由于材料、生产工艺、运行水质等因素的失控，在1980年代后期发生了大量腐蚀。损失，迄今为止，仍有过度的商业宣传误导用户，导致此类腐蚀现象再次发生。一些国外进口或生产工艺生产的高档散热器，在发生腐蚀后，提出了一系列大型集中供暖系统难以满足的苛刻要求，如：严格控制热量的含氧量。介质，限制使用隔膜式膨胀罐恒压模式，非采暖季节全水保护，维护时仅部分放水，塑料管道阻氧层，内部挂镁棒“牺牲阳极保护”。说明腐蚀形成的主客观原因

15、 元素并不能解决问题，因此仍应谨慎使用。但是，它仍然可以用于具有分布式热源的家用系统，例如燃气热水器或电热水器。按寿命不低于钢管的耐腐蚀定义标准，早期制作的钢管制成的钢制翅片管散热器和翅片缠绕（包括高频焊接或强力缠绕）后期发展起来的钢制散热器仍然是钢制散热器。可以放心选择的主要散热器类型。然而，这类散热器的防水性能较大，但往往无法提供准确的防水特性数据。应用于单管系统，特别是双通温控阀与跨管配合使用时，会出现散热器进水现象。小问题。此外，这类散热器的散热性能与特定的罩体形式有关，罩体的成本占其价格的相当比例，但外观难以满足用户的装饰要求，“罩体加罩体” “很常见。铝制散热器是一种高效的散热器采暖系统设计，但除了材质外，还存在腐蚀和穿孔的问题

16、在外部，碱性水质和过量的氯化物会腐蚀铝。虽然对这类散热器提出了内部保护要求，但在技术上实施难度大，检查难度大。因为热水锅炉的水质标准要求锅炉水的PH值应为1012，也就是说这种散热器不能用于以锅炉为直接热源的集中供暖系统，但可以用于热网集中供热和用户侧热交换。二次热介质系统也可应用于燃气热水加热炉或电热水加热炉等分布式热源的户用系统。部分产品改进为使用铜铝复合材料，这可能是铝制散热器的主要出路。 6、关于室温控制无论是实施家庭热量计量的住宅室内供暖系统，还是其他建筑中传统的立式单管或双管系统，从节能和提高热舒适度的角度，室温控制是非常必要的。分室温度控制可以是自动或手动的。这方面的商业误导性表格

17、 现在：分室的温度控制相当于使用了散热器恒温阀，认为使用恒温阀可以省去水力平衡计算。这种误导导致了一些系统错位和对恒温阀的负面影响。采用质量较好的手动二通或三通调节阀实施分室温度控制，可能更适合投资条件有限、供暖不足的一般实际情况。即使恒温阀在条件下使用，也应在明确其水力特性的基础上正确应用。散热器二通温控阀的高水阻适用于两管系统。为适应中国市场的需要，国外引进了用于单管系统的三通温控阀和低阻二通温控阀。因此，我们要面对三种类型的恒温阀，不能乱码。双管系统中使用的高阻二通恒温阀根据预置设定功能的不同，分为几种型号。一般直径为DN15，少量为DN20。没有区别。

18、使用较大的直径不利于水力平衡。单管系统中使用的三通温控阀和低阻二通温控阀的通径必须达到DN15、DN20、DN25甚至更大，才合适根据串联的散热器的负载可选。高阻双通恒温阀在双管系统中应用的主要问题是容易堵塞。因此，对于整体供暖不足、运营管理粗放的系统，似乎优势少，劣势多。在单管系统中使用恒温阀时，会出现很多问题。最突出的一点是二通温控阀与跨接管配套使用时，高阻温控阀使用不当。即使单管系统采用低阻二通恒温阀和跨管，也应计算散热器的流入系数。散热器的流入系数取决于散热器通道与交叉管通道之间的阻力比，并与恒温阀、散热器以及两通道管径的匹配有关，计算相对复杂过程。有的工程中，散热器进水量太小，需要进行

19、跨管段加装阀门是非常不合理的处置。根据工程实践经验，北京市户用热量计量试验图集提出了一个定义标准，即进水系数不小于30，已被包括恒温阀生产厂家在内的多方面接受。国外一些低阻二通恒温阀产品，降低了水阻。 7、关于塑料管道 在实行住宅热量计量的室内供暖系统中，大量使用塑料管道，与金属管件的接头处漏水已成为一大公害。 ) 管和交联聚乙烯 (PE-X) 管。与其他塑料管材相比，XPAP管材具有良好的阻氧性能，更适用于使用钢制散热器的室内埋地管道。有一种说法，接头处漏水是管道纵向膨胀造成的，不准确。管道受热后纵向膨胀形成的膨胀力即为伸长量

20、，管材弹性模量与管材截面积的乘积。钢管的线膨胀系数为0.012（mm/m.K），塑料管的线膨胀系数近似值排列如下：XPAP管0.025； PB管0.130; PP-R管0.180; PE-X管0.200，当然线膨胀系数大的管材受热后热伸长率也会更大。但塑料管的弹性模量远小于钢管。钢管的弹性模量为20.6103kN/cm2。比如PP-R管在20时只有80kN/cm2，然后在95时减小到25。kN/cm2.因此，当管材截面积相同时，膨胀塑料管的受力会比钢管小得多。接头处漏水的主要原因是管道与金属管件的配合以及施工安装人员的操作经验。按北京标准低温热水地板辐射

21、金属连接管件加热应用技术规范要求，拉拔阻力不小于3Mpa，可通过改进解决。铺设方法应考虑塑料管材的纵向膨胀特性。塑料管埋入地下时，纵向膨胀受到限制，会转化为内应力，可纳入管材强度计算的安全系数。影响使用寿命。根据实际工程的问题和经验，北京市户用热量计量试验图集只推荐直埋（包括埋地或嵌墙），所有非直埋的管道（包括表面安装或安装在管井中），仍建议使用热镀锌钢管和螺纹连接，这是必要的。 8、家庭热源水泵配套问题在严格控制采暖能耗的节能住宅中，燃气或电热水器作为家庭供暖系统的热源，采暖成本低很高

22、可能低于燃气或电采暖的集中供暖系统。这个供暖季节是一个温暖的冬天。与北京增加集中供热后的集中供热成本相比，显示的是实际供热成本。优势不高，是一个可行的方案，发展空间大。家庭供暖系统的问题之一是循环水泵与系统的配合。对于配备燃气或电热水加热炉的水泵，笔者询问过很多厂家，如：流量、炉外残留水头与流量、排烟温度等有关，但大部分都做不到提供明确的技术指标。由于单体房屋的房屋面积和热负荷差异较大，在相同容量的循环泵的作用下，会出现与设计工况不同的运行工况，造成不平衡。尤其是在使用地板辐射采暖或作为空调热源时，更容易造成流量不足，影响采暖效果。因此，系统、家用采暖炉和配套水泵的匹配问题要深入协调。参考文献1、张锡虎。供暖系统散热面积过大及其影响。建筑设备1988年第1期：36-38 2 GBJ 19-87采暖通风空调设计规范（2001版） 寻找中央空调温控器、三速开关、电动阀、电控阀解决暖通空调自动控制解决方案、平衡阀、地暖温控器等产品参数及安装方法？请前往的第一站！暖通空调控制的第一站——索托网络！专注于解决中央空调自控和采暖采暖自控解决方案，包括风机盘管控制解决方案、新风机组控制解决方案、压差旁路控制解决方案等。长沙市天心区劳动西路298号嘉亿好园A座23楼