燃气壁挂炉这一新型的供暖系统在我国北方城市居民住宅中已大量推广使用,它是一种全新的采暖供热方式,它具有环保、节能的特点,应用先进的热能技术,高效节能,分户安装,用户可进行个性化调节,采暖温度均匀舒适,并具有强大的生活热水供应功能,正受到越来越多用户的青睐。那么如何选择与自己住宅相匹配的壁挂炉,工程实践证明,选择壁挂炉要突出注意两方面:一是其热负荷,二是其循环水泵的流量与扬程。
1、 西安壁挂炉热负荷的确定
由于燃气壁挂炉具有供暖和供生活热水的双重功能,因此其热负荷两者所需的大者。近几年来居住建筑大都能够执行国家节能标准,外围防护保温性能有明显提高,采暖热指标显著下降,一般在西安地区一百平方米三居室住宅的采暖用10KW热负荷足够,然而生活用热水所需热负荷却很大,特别是当水源为地表水时,水温随室外温度变化而变化,在冬季最冷时水温接近0℃,如西安使用秦岭深处黑河水库水作水源的区域,冬季洗菜时很扎手,比地下水的10-15℃低很多,8/min产热水量所需热负荷为
N=L·C·(t )---------(1)式(1)中,
N--壁挂炉加热生活用水所需热负荷,KW:
L--壁挂炉每分钟产热水量,L/min,取L=8;
C--水的比热,KJ/Kg·℃,取C=4.19;
TK--热水温度,0℃,住宅内带有淋浴器的浴盆水温要求40℃;
T0 自来水温度,0℃,当水源为地下水时,取T0=10-15 ℃,地表水落T0=0-4℃;
60--1分钟的秒数。
将上述各值代入式中得:当水源为地下水时N=14-17KW;水源为地表水时N=20-22KW。考虑住户使用浴盆,加热热水需要一段时间,因此壁挂炉在无储水罐情况下热负荷选择的比计算值还应大些,主24KW。
当户型面积在200平方米以上时,为稳妥起见,还应对采暖所需热负荷进行计算,与上述结果进行比较,然后取其中较大者。但也可以上述结果用采暖负荷指标验算其结果是否满足采暖。验算公式如下:
q=NX1000/F。K1。K2。K3---------------(2)式(2)中,
N--已计算出生活用热水所需的热负荷,在本工程实践中选N=24KW;
F--住户的实用面积,m2,本人实践工程中某户型L,实用面积F=106.6 m2
K1--对于实用面积所要考虑公摊面积的系数,对于多层住宅取1.1-1.2,而对高层取1.2-1.35
K2--考虑间歇供暖的安全系数,取1.2-1.25
K3--由于使用了户式空调系统,所以应考虑上、下、前、后、左、右邻居采暖不同步的安全系数,该取值波动范围很大,尤其当邻居出门在外根本不取暖时,其值有可能大到2-3。
将上述各值代入式(2)中得出结果,负荷指标q值在45-70W/m2时,壁挂炉的热负荷即可按式(1)计算的结果选择。当采用采暖计算负荷要结果同热水供应的结果比较时,应该是采暖计算负荷要乘以上述三个安全系数的值。总之,在选择壁挂炉的热负荷时,决不能贸然以采暖计算负荷的结果来确定,否则很有可能不能满足生活用热水。
3、 壁挂炉内水泵流量与扬程的确定
3.1水泵流量由下式计算得
L-3.6.K1.K2.K3.Q/△t.C.r------------(3)在式(3)中,L------水泵的计算流量,L/H;
K1,K2,K3同式(2):
△t 供回水平均温差, ℃,在此取△t=10℃:
C--水的比热,KL/Kg℃,其值为4.19;
R--水的密度,kg/l;其值为1;
Q 计算户型的采暖计算负荷,W;一般应该采暖负荷计算方法得出结果,当然可用负荷指标来估算:Q=q.F ------------------ (4)式中,
Q--计算户型的采暖计算负荷,W;
F--户型的实用面积, m2;
Q--采暖负荷指标,W/ m2,对于西安地区可取50W/ m2
在此以笔者实践中某户型为例,其套内实用面积F=106.6 m2,其中包括厅两个,卧室两个,卫生间一个,厨房一间。当K1=1.24,而K2=1.0, 1.2, K3=1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 3.0不同情况下计算结果列入表1中.
3.2水泵扬程的确定
以该户型为例。该户型的供暖系统从壁挂炉连接各末端装置干管规格为DN25,卧室双热源风机盘管规格为KRS-25N,厅内为KRS-50N,其支管一律为DN20,厨房、卫生间散热器支管均为DN15,经计算当系统流量为600L/H时,最不利环路总阻力为7124Pa,其中包括最远端卧室风机盘管KRS-25阻力为910Pa,支管阻力57.40Pa,最不利干管阻力1454Pa,壁挂炉阻力4704Pa。因此本系统对表中不同情况下流量的阻力应为Hx=(Lx/0)2。H0-----------(5)式(5)中,
L0、H0-----------当流量L0为600L/H流经该系统时最不利环路的总阻力H0值为7124Pa;
Lx、Hx-----------当流量Lx流经该系统时最不利环路的总阻力Hx