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水热地暖系统可成功接入既有热网

发布时间:2021-01-21 13:36:12

低温热水地面辐射采暖(简称水热地暖)是近几年比较流行的一种采暖解决方案,因其舒适、节能、美观而深受用户欢迎。但由于目前供热系统中的热网大多是按散热器采暖设计施工的,热网中大多数用户均采用散热器采暖系统,其供暖参数与水热地暖的参数不相匹配,因此,在现有热网中如何根据用户需要接入地板辐射采暖系统是一个值得探讨和研究的问题,本文结合烟台500供热有限公司(简称“500供热公司”)的实际情况,对上述问题进行分析和讨论。
地板辐射采暖接入500供热公司热网存在的问题

一、水热地暖系统与500供热公司热网的供回水温度不匹配。水热地暖系统供水温度一般在35摄氏度~50度(最高不超过60摄氏度)之间,供回水温差一般不超过l0摄氏度,而500供热公司二次网全部是按散热器供暖设计的,供回水设计温度为80摄氏度/55摄氏度,实际运行中二次网供水温度一般在55摄氏度-65摄氏度之间,供回水温差一般在15℃左右,因此在 500供热公司热网内采用水热地暖充分考虑了供回水温度的不同对管材的特殊要求以及由于水温偏高对于舒适性的影响,避免出现面层温度过高的情况;此外由于水热地暖供回水温差不超过10摄氏度,我们也充分考虑了地板辐射采暖接入500供热公司热网对二次网流量的特殊要求。

二、水热地暖系统所需的循环压差与500供热公司热网的设计参数不匹配。低温地板辐射采暖系统所需的循环压差一般在3~5米·H2O,散热器采暖系统所需的循环压差一般为1~3米·H2O,因此在500供热公司热网普遍按照散热器采暖设计的条件下,管网末端应尽量避免采用直连方式并入水热地暖系统。
低温地板辐射采暖在500供热公司热网中的实施方案
水热地暖系统可以采用直接连接的方式也可以采用加换热器间接联接的方式并人该公司热网,这两种方案的优缺点及其应用范围分析如下:

(一)间接连接方案。该方案是在采用水热地暖系统的建筑地下层设换热站,换热后的参数根据水热地暖系统的要求确定。该方案的优点是可完全解决水热地暖接入500供热公司热网存在的所有问题,能够确保供暖的效果和舒适性。该方案的缺点是初投资较大,运行管理不便,维护费用较高,因此,只有在热网末端热网循环压差无法满足水热地暖系统的必需压差的情况下才该需用此方案。

(二)直接连接方案。该方案是将水热地暖直接接人500供热公司二次网,不设换热器,与500供热公司二次网隔离连接,该方式又可分为加混水泵的直接连接方式和不加混水泵的直接连接方式。
1.加混水泵的直接连接方式是在地暖用户入口设混水泵,抽取用户地暖系统回水与供水混合,将混合后的供水温度控制在60摄氏度以下,该方式的优点是解决了 500供热公司热网水温与地暖系统不匹配的问题,初投资较低,缺点是运行管理不便,给热网调节带来困难。
2.不设混水泵的直连方式是在地暖用户入口不设任何其他附加设施,直接与热网系统连接,这种连接方式优点是初投资较低,运行管理方便,运行维护费用也较低。缺点是没有解决500供热公司热网水温与循环压差不匹配的问题,实施技术难度较高。对于如何解决500供热公司热网水温、循环流量、循环压差不匹配的问题,我们采取了如下措施:
(1)管材及壁厚选择。我们选用de20PEX管作为500供热公司地暖系统加热管。该管材的最小壁厚大于1.4毫米,考虑部分老化余量及壁厚负偏差后,该公司所用的PEX管均选S4或S5级。
(2)加热管布置,由于500供热公司热网水温较正常,比水热地暖系统水温高,若不适当增大加热管间距势必造成地板表面温度过高,影响舒适性;另外由于 500供热公司热网均按散热器供暖设计,用户所用压力均按1~3米·H2O考虑,若不适当控制单根加热管的长度势必造成循环阻力过大,循环速度过慢甚至停滞,影响采暖效果。因此,500供热公司水热地暖设计过程中均按供回水平均温度55摄氏度、室内空气温度16摄氏度选取加热管间距。布管尽量采用“回形”布置,避免出现高低温区,通过上述措施,防止出现地板表面温度过高的情况。此外设计过程中还进行严格的水力计算,确保单根加热管的沿程阻力和局部阻力之和不大于1.0米·H2O,一旦超过1.0米·H2O则对加热管布置重新分区,减少单根加热管长度,通过该项措施,防止出现地暖系统与散热器系统接入同一热网时地暖系统被散热器系统“抢水”的现象。
(3)加热管固定及填充层加强,由于500供热公司热网水温比普通水热地暖系统水温要高,因此加热管所产生的热应力比普通地面辐射采暖系统的热应力要大,再加上500供热公司地暖系统加热管壁厚选择较普通地面辐射采暖系统加热管壁厚要厚,所以加热管对于管卡的推力也比普通地面辐射采暖系统的要大,一旦处理不好,极易出现地面开裂的情况,因此我们适当增加了加热管的固定管卡,以分散加热管推力,管卡间距按设计规程中下限取值,直管段取0.5米,弯曲管段取 0.2米,这样就确保了加热管的可靠固定;为充分防止地面开裂的情况发生,我们在做好加热管固定的同时还对填充层进行了加强,方法是在加热管上的细石混凝土填充层加一层直径2毫米、面积为100毫米·100毫米的铁丝网,以提高填充层的抗拉强度,防止地面开裂。

通过以上措施,水热地暖在不加混水泵的情况下直接并人500供热公司散热器采暖热网,节省了投资,简化了系统,减少了运行维护费用。从并人热网的水热地暖系统运行情况来看,达到了地面辐射采暖系统美观、舒适、节能要求,运行也一直稳定可靠。


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