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供暖熱源與末端(三)

摘要:有的朋友看到這個命題可能會很奇怪, 我覺得也是……直到從新的角度審視地暖。 要知道, 我們的集中供熱是跟前蘇聯學的,

而在不具備集中供熱條件的地方, 末端則可以是地暖, 而熱源卻可能是社區鍋爐房、壁掛爐或者其他。 本文介紹了常見的供暖熱源, 重點介紹了時下比較火的空氣源熱泵與壁掛爐, 指出了不同熱源與不同末端的合理搭配, 並且分析了末端為地暖時的合理運行方式。

關鍵字:熱源;末端

集中供熱的熱源主要來自於熱電廠鍋爐, 有的來自區域鍋爐房, 燃料以煤炭為主。 比如大型迴圈流化床鍋爐, 以煤矸石為原料, 充分利用化石燃料。 要知道, 煤矸石熱值低, 不宜燃燒, 大多時候會被當作廢料扔掉。 隨著環保要求的提高, 很多單純供暖的鍋爐已經改造成了燃氣鍋爐。 而大型鍋爐的特點是爐膛溫度高、燃燒充分、熱效率高,

並且便於對煙氣進行脫硫、除塵。

對於遠離集中供熱的城鎮、社區, 可以採用地源熱泵。 地源熱泵又可以分為土壤源熱泵和水源井熱泵。 垂直土壤源熱泵井一般會打到百米左右, 因此應注意當地的地質結構是否允許, 如果覆土層比較淺, 建議改用其他形式。 水源井熱泵應把采出來的水回灌到對應含水層, 並不得造成污染。 有的時候, 回水不能回灌, 只能白白放走, 那就可惜了。 曾經有朋友問能否用溫泉水作為供暖熱源。 經過計算, 每天要開採幾千噸水。 安安想問, 這些千米之下的地下水怎麼處理?我們只有一個地球, 我們國家雖然地大物博, 但人均淡水資源只有世界平均水準的1/4, 是全球人均水資源最貧乏的國家之一。

很多地區由於環境污染, 不得不開採並使用深層地下水。 地球進化幾十億年, 存下來的珍貴淡水資源, 用了就沒有了。 如果沒有南水北調工程, 那些超采地下水的大城市如北京、天津、石家莊等, 百年之後, 恐怕就會無水可采……水是生命之源, 請珍惜水資源。

北方地區比較冷, 供暖期比較長, 例如哈爾濱的供暖天數接近半年, 因而適合發展集中供熱。 而南方一般需要供暖的時間只有1~2個月, 不適合發展集中供熱, 因此主要以分戶供暖為主。 接下來我們重點說說以壁掛爐和空氣源熱泵作為戶式熱源的供暖。 如果想選用壁掛爐, 我們首先要考慮的是氣源(管道天然氣、液化石油氣管組)是否可靠。 如果想選用空氣源熱泵, 我們首先要考慮供電保證率如何,

是否需要電力增容, 當地的氣候是否允許使用空氣源熱泵。 然後我們需要進行經濟性比較, 一個最簡單的方法就是去考察已經採用壁掛爐和空氣源熱泵作為戶式供暖熱源的用戶, 瞭解他們的前期設備購置費用和運行費用如何。 當然, 我們還可以通過諮詢和計算, 這些資料可以從網上搜索獲得, 後期的專題裡也會介紹。

先說說壁掛爐, 偶有新聞報導壁掛爐爆炸傷人事件, 那麼我們應該採取什麼技術措施呢?壁掛爐所使用的燃氣, 本身就是一種危險的可燃氣體。 我們應定期檢查壁掛爐設備、燃氣管及其接頭是否完好, 發現異常及時處理。 壁掛爐應具備強制平衡通風、熄火保護等保證使用安全的技術措施,

有條件的還可以安裝可燃氣體及一氧化碳檢測報警裝置。 一旦發現室內有煤氣的味道, 千萬不能開燈或撥打手機, 一定要先開窗通風換氣。

壁掛爐有普通爐型和冷凝爐型之分。 我們知道, 供暖末端對供暖熱水的溫度溫差要求不同:對於地暖, 《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》(GB 50736-2012)推薦供水溫度是35℃~45℃, 溫差5℃~10℃;對於散熱器, 標準工況是供水95℃, 溫差25℃;對於風機盤管, 一般供水溫度是60℃, 溫差10℃。 如果是散熱器或風機盤管, 我們可以直接用普通燃氣壁掛爐帶, 如果是地暖, 最好選用地暖專用壁掛爐——冷凝式壁掛爐。 雖然普通壁掛爐也能調溫運行, 以適用於地暖系統, 但當煙氣過低時, 煙氣中的水蒸氣會凝結成水, 與酸性氣體化合,產生酸性腐蝕,給壁掛爐的安全運行帶來隱患,而且燃燒效率會下降。而冷凝式壁掛爐專為低溫運行設計,採用了煙氣熱交換和耐腐蝕材料,熱效率相對普通壁掛爐要高。當然,冷凝式壁掛爐價格相對較高,如果我們不想多花錢,仍然可以選用普通壁掛爐,並且讓其在高溫區高效運行,但前提是要加一套混水裝置。

接下來我們說說空氣源熱泵。除了本身消耗的電量,空氣源熱泵還可以從空氣中“抽取”額外的熱量。消耗1kW•h的電量,會得到2kW•h~4kW•h以上的熱量,是直接電加熱運行費的1/4~1/2。當溫度低於-10℃,應選用低溫型空氣源熱泵機組。普通型空氣源熱泵的出水溫度一般在40℃~45℃,因此它是地暖的最佳搭檔。散熱器在這個溫度下,要比標準工況增加3倍以上,甚至多得放不下。因此北方的煤改電過程中,建議先進行節能改造,降低建築能耗。另外,個別廠家推出了高溫型空氣源熱泵,可以直接帶散熱器。對於選用何種設備,我們要綜合考慮熱源與末端的設備初投資、運行費用、維護費用、使用年限等因素。

空氣源熱泵有個弱點,就是制熱能力會隨著室外溫度的降低而降低。

空氣源熱泵供暖參數示意圖

當主機選型的時候,要進行溫度和除霜的修正。這個問題我們會在後續的專題中單獨介紹。下面僅給出修正公式:

Q=q×K1×K2

式中:Q——機組實際工況下的制熱量(單位:kW);q——產品標準工況下的制熱量(標準工況:室外空氣幹球溫度7℃、濕球溫度6℃,單位:kW);K1——使用地區室外空調計算幹球溫度修正係數,按產品樣本選取;K2——機組融霜修正係數,應根據生產廠家提供的資料修正;當無數據時,可按每小時融霜一次取0.9,兩次取0.8。

不管是壁掛爐還是空氣源熱泵,末端熱指標多為120W/m2~180W/m2。如果是按100m2的供暖面積計算,熱指標取150W/m2,那麼需要制熱量15kW的壁掛爐或空氣源熱泵。如果還有熱水需求,可以選用18kW的壁掛爐。

下面說說壁掛爐或空氣源熱泵與地暖的結合。這種組合一般適用於南方或北方的新建建築或者準備將地磚刨了重裝的業主。而壁掛爐或空氣源熱泵與散熱器的組合則更適用於既有建築的供暖改造。

這裡給朋友們解釋一個誤區:壁掛爐或空氣源熱泵帶地暖間歇供比較節能。如果因白天家裡沒人而關掉系統,晚上下班回來再打開,安安可以告訴您,這是不對的!因為您晚上打開熱源,也許到第二天您該上班的時候,溫度才姍姍地上來,而這個時候您又要上班去了……如果是傳統濕法回填式地暖,其熱惰性實很大的。您可以設想,地暖墊層大概有兩三噸的混凝土,把它們從冰冷加熱到工況,得耗費多少熱量啊!正確的做法是:如果只是去上班,家裡短時間沒人的時候可以適當調低運行溫度,“小火”加熱,使室內保持一定的溫度,下班之前提前讓熱源恢復到正常運行溫度,離家之前提前降低運行溫度。此時的地暖,與其說帶給業主的是節能,不如更直白些說是舒適。如果想上班的時候家裡關暖,下班到家再開,則建議您採用風機盤管或者散熱器做末端,也許升溫會更快些。

戶式空氣源熱泵抑或壁掛爐供暖,經常配置50L~200L的保溫水箱。這樣做的好處是減少熱源的頻繁啟停,特別是當熱源處於低負荷運行的時候。

在沒有集中供熱的地方其實還有一種供暖方式,我們應該做個瞭解:多連線。多連線類似我們家裡的冷暖空調,只是一般由一個外機帶多個內機。對於這種供暖方式,廠家樣本已經做得很“傻瓜式”了,直接按廠家樣本選型就是了。

本文介紹了常見的供暖熱源,重點介紹了時下比較火的空氣源熱泵與壁掛爐,指出了不同熱源與不同末端的合理搭配,並且分析了末端為地暖時的合理運行方式。

參閱資料

[1]《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》 (GB 50736-2012)

[2]《輻射供暖供冷技術規程》(JGJ 142-2012)

[3]《嚴寒和寒冷地區居住建築節能設計標準》(JGJ 26-2010)

[4]《民用建築熱工設計規範》(GB 50176-93)

[5]《實用供熱空調設計手冊》(2008版)陸耀慶 主編

與酸性氣體化合,產生酸性腐蝕,給壁掛爐的安全運行帶來隱患,而且燃燒效率會下降。而冷凝式壁掛爐專為低溫運行設計,採用了煙氣熱交換和耐腐蝕材料,熱效率相對普通壁掛爐要高。當然,冷凝式壁掛爐價格相對較高,如果我們不想多花錢,仍然可以選用普通壁掛爐,並且讓其在高溫區高效運行,但前提是要加一套混水裝置。

接下來我們說說空氣源熱泵。除了本身消耗的電量,空氣源熱泵還可以從空氣中“抽取”額外的熱量。消耗1kW•h的電量,會得到2kW•h~4kW•h以上的熱量,是直接電加熱運行費的1/4~1/2。當溫度低於-10℃,應選用低溫型空氣源熱泵機組。普通型空氣源熱泵的出水溫度一般在40℃~45℃,因此它是地暖的最佳搭檔。散熱器在這個溫度下,要比標準工況增加3倍以上,甚至多得放不下。因此北方的煤改電過程中,建議先進行節能改造,降低建築能耗。另外,個別廠家推出了高溫型空氣源熱泵,可以直接帶散熱器。對於選用何種設備,我們要綜合考慮熱源與末端的設備初投資、運行費用、維護費用、使用年限等因素。

空氣源熱泵有個弱點,就是制熱能力會隨著室外溫度的降低而降低。

空氣源熱泵供暖參數示意圖

當主機選型的時候,要進行溫度和除霜的修正。這個問題我們會在後續的專題中單獨介紹。下面僅給出修正公式:

Q=q×K1×K2

式中:Q——機組實際工況下的制熱量(單位:kW);q——產品標準工況下的制熱量(標準工況:室外空氣幹球溫度7℃、濕球溫度6℃,單位:kW);K1——使用地區室外空調計算幹球溫度修正係數,按產品樣本選取;K2——機組融霜修正係數,應根據生產廠家提供的資料修正;當無數據時,可按每小時融霜一次取0.9,兩次取0.8。

不管是壁掛爐還是空氣源熱泵,末端熱指標多為120W/m2~180W/m2。如果是按100m2的供暖面積計算,熱指標取150W/m2,那麼需要制熱量15kW的壁掛爐或空氣源熱泵。如果還有熱水需求,可以選用18kW的壁掛爐。

下面說說壁掛爐或空氣源熱泵與地暖的結合。這種組合一般適用於南方或北方的新建建築或者準備將地磚刨了重裝的業主。而壁掛爐或空氣源熱泵與散熱器的組合則更適用於既有建築的供暖改造。

這裡給朋友們解釋一個誤區:壁掛爐或空氣源熱泵帶地暖間歇供比較節能。如果因白天家裡沒人而關掉系統,晚上下班回來再打開,安安可以告訴您,這是不對的!因為您晚上打開熱源,也許到第二天您該上班的時候,溫度才姍姍地上來,而這個時候您又要上班去了……如果是傳統濕法回填式地暖,其熱惰性實很大的。您可以設想,地暖墊層大概有兩三噸的混凝土,把它們從冰冷加熱到工況,得耗費多少熱量啊!正確的做法是:如果只是去上班,家裡短時間沒人的時候可以適當調低運行溫度,“小火”加熱,使室內保持一定的溫度,下班之前提前讓熱源恢復到正常運行溫度,離家之前提前降低運行溫度。此時的地暖,與其說帶給業主的是節能,不如更直白些說是舒適。如果想上班的時候家裡關暖,下班到家再開,則建議您採用風機盤管或者散熱器做末端,也許升溫會更快些。

戶式空氣源熱泵抑或壁掛爐供暖,經常配置50L~200L的保溫水箱。這樣做的好處是減少熱源的頻繁啟停,特別是當熱源處於低負荷運行的時候。

在沒有集中供熱的地方其實還有一種供暖方式,我們應該做個瞭解:多連線。多連線類似我們家裡的冷暖空調,只是一般由一個外機帶多個內機。對於這種供暖方式,廠家樣本已經做得很“傻瓜式”了,直接按廠家樣本選型就是了。

本文介紹了常見的供暖熱源,重點介紹了時下比較火的空氣源熱泵與壁掛爐,指出了不同熱源與不同末端的合理搭配,並且分析了末端為地暖時的合理運行方式。

參閱資料

[1]《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》 (GB 50736-2012)

[2]《輻射供暖供冷技術規程》(JGJ 142-2012)

[3]《嚴寒和寒冷地區居住建築節能設計標準》(JGJ 26-2010)

[4]《民用建築熱工設計規範》(GB 50176-93)

[5]《實用供熱空調設計手冊》(2008版)陸耀慶 主編

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