地采暖的水力計算

1、地暖系統(tǒng)在混接中的水力計算作者：孫德興閱讀：1451次上傳時間：2005-05-04推薦人：ziilizhu （己傳論文1套）簡介：地板采暖目前在我國尚屬新興的采暖方式，它常常處于周閑全是散熱器采暖的包I判之 中，很少能夠為地板采暖單獨安排熱源，而只能用散熱器采暖的高溫（相對而言）水熱源。 本文提出了地暖工程中的阻力計算問題，分析了其具體計算過程，進行了實例計算與分析, 闡述了混接系統(tǒng)的阻力匹配問題。關(guān)鍵字：地板釆暖阻力計算混接系統(tǒng)阻力匹配相關(guān)站中站：閥門專輯散熱器選型專區(qū)地板輻射采暖技術(shù)教您計算水力平衡1 引言目前，地板采暖技術(shù)在推廣應(yīng)用過程中，與散熱器采暖系統(tǒng)混接是經(jīng)常遇到的問題，通 常散

2、熱器需供水溫度80°C左右，水系統(tǒng)壓力損失很小，而地板采暖需供水溫度低于65°C, 其末端阻力可達3米以上水柱。因此簡單地共用一個水系統(tǒng)是不行的。然而，地板采暖目前在我國尚屬新興的采暖方式，它常常處于周闈全是散熱器采暖的包 I韋I之中，很少能夠為地板采暖單獨安排熱源，而只能用散熱器采暖的高溫（相對而言）水熱 源。例如城市熱網(wǎng)、區(qū)域鍋爐房等。房屋開發(fā)商希塑在散熱器采暖的樓中某幾層甚至某幾個房間安裝地板采暖，這種情況有 時是由于補建、擴建，更多情況是開發(fā)商對較新的事物有個認(rèn)識過程，非要親自看到效果才 肯大面積推廣。作為工程設(shè)計人員簡單說“不”是不利于新技術(shù)推廣的。但是，在具體的

3、設(shè)計過程中卻遇到一個致命的問題：即資用壓力是否夠用，散熱器系統(tǒng) 與地板采暖能否同時達到水力與熱力平衡，在保證地暖系統(tǒng)室內(nèi)溫度的同時，不影響散熱器 系統(tǒng)，這是技術(shù)人員及熱用戶共同關(guān)心的問題。正因為這種壓力問題的存在，使得眾多的設(shè)計人員在一種抽象的概念條件下進行設(shè)計安 裝，將管長減短，管徑放人成為設(shè)計的主要措施，而實際情況卻表明，人多數(shù)工程均出現(xiàn)了 過熱現(xiàn)象，而有個別工程室內(nèi)偏冷。因此在混接系統(tǒng)中盲目地或定性地設(shè)計計算是不可以的，理應(yīng)根據(jù)實際情況進行定量分 析計算。2. 沿程阻力與局部阻力計算沿程阻力計算與傳統(tǒng)型類似，根據(jù)管徑與設(shè)計流量查設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，其計算過程如卞：設(shè)布 管間距S、管長L、其鋪設(shè)面積

4、m=SXL、單位面枳散熱量q、設(shè)計供回水溫度差X、流量 g=（0.86XqXm）/At,則實際管徑及流量g可以查得比摩阻R,故Py=RXL。局部阻力計算，包括兩部分，一是分集水器及其進出I】閥門局部阻力2 1,二是埋地塑 料管的彎頭局部阻力§2, U的計算較為復(fù)雜，而且不能精確計算，雖然閥及分集水器的 局部阻力系數(shù)均有實驗數(shù)據(jù)，但是因為相距太近，相互影響程度較大，只能將其作為一個局部整體處理，就目前來講尚無實驗數(shù)據(jù)。它的計算只能 定性分析。目前，埋地管有三種走向，分回字路型、S路型和L路型。在實際工程中，作者對這三 種走向都有過實踐，但是在用S路型時，曾受到不少專家的否定，認(rèn)為S型局

5、部阻力較另 外兩種路型阻力大，不提倡。作者通過仔細(xì)的研究發(fā)現(xiàn)，實際情況正好相反，S路型阻力較 回字路及L型路偏小。一定的管徑在一定的流量條件g下，有一定的流速v,而彎頭的個數(shù)n曾是設(shè)計人員 頭痛的問題，本文作者在此提出計算方法：若鋪設(shè)面積中長為a.寬為b,回字路型中n=（b/s） X2： S路型中n=b/s, L型較為復(fù)雜不作分析。取n=b/s,回字路型中是900彎頭，S及L 型路中是1800彎頭。1800彎頭的局部阻力系數(shù)若小于2倍的900彎頭，可以作這樣的計算:回字路型中彎頭局部阻力系數(shù)取§ ' =1.0, S及L型中局部阻力系數(shù)取§ " =2.0,故

6、PJ= (P v2/2) X g Xno3. 實例計算以哈爾濱市淮河小區(qū)的兩棟樓為例進行計算。其管間距S=0.2米，管長L=100米，單位 面積散熱量q=100w/m2,管徑宀20,供回水溫差A(yù)tTOC,每壞路流量g=192kg/h,流速 v=0.2m/s,最不利房間寬b=4米，房間越寬，越不利。按回字路型計算是： n= (b/s) X2, n=40 (個)其沿程阻力為：Pv=RL=100X 160Pa/m=1.6m水柱；其局部阻力為：Pj=Pv2/2g XN+P' =800Pa+P其中Pz為閥門及分集水器的局部阻力，取經(jīng)驗數(shù)據(jù)為：P1 =1200Pa=1.2米水柱，則 Pj=0.2米

7、水柱。通過上面計算發(fā)現(xiàn)，局部阻力較沿程阻力小很多，若占15%左右，而通過人量計算也 發(fā)現(xiàn)這樣一個問題，局部阻力始終只占總阻力的20%到10%之間，當(dāng)然計算的前提條件是 管長L=100米。綜上計算的結(jié)果有：P= Pv+Pj =1.6m+0.2m=1.8 米水柱以上P=1.8米水柱，不包括室內(nèi)管網(wǎng)阻力，僅從單元戶入口到單元戶出I I這一部分。4. 混接系統(tǒng)阻力匹配本文最終的目的除了闡述水頭損失計算的方法以外，另一個較特殊的論述是地板采暖系 統(tǒng)與散熱器供暖系統(tǒng)的阻力匹配問題，如前所述，地板采暖系統(tǒng)一般沒有單獨的熱源，實際 的熱源是針對散熱器系統(tǒng)，因而資用壓力能否夠用，是設(shè)計人員不能回避的問題。實際淮

8、河小區(qū)的外網(wǎng)資用壓力為1.25米水柱左右，而地暖系統(tǒng)從分水器到集分水器就 達1.8米水柱，再加上室內(nèi)管網(wǎng)的水頭損失，若1.8米水柱，遠遠超過資用壓力，室內(nèi)管網(wǎng) 阻力很人，原因是地暖系統(tǒng)是在小溫差人流量條件下運行，地暖系統(tǒng)的流量應(yīng)是散熱器系統(tǒng) 流量的2倍。資用壓力不夠怎么辦？眾多的專家及設(shè)計人員提出，要求將管長減小到60米左右，將 室內(nèi)管網(wǎng)管徑放大，而本文作者認(rèn)為是完全沒有必要的。僅管資用壓力遠遠不夠用，但是我們忽略了外網(wǎng)是高溫水這一重要有利條件。既然外網(wǎng) 是高溫水，若啟用混水泵，將供水與回水混合后再供入室內(nèi)，那么，混水泵必起加壓泵作用， 就算是犬于5m的水頭損失也不存在任何問題，若不用混水泵，

9、利用高溫供水在減小流量增 大溫差的條件下運行，是完全能保證系統(tǒng)正常供暖。不妨作一個小的實例計算，若在10°C溫差條件下地暖阻力損失按5111水柱考慮，當(dāng)在 20°C溫差條件卞運行時，流量要減小一半，此時壓力損失將由5m水柱減少到1.25米水柱, 可以根據(jù)P=SG2計算出。綜上所述，地暖系統(tǒng)的阻力在5m水柱以內(nèi)時，即便超過外網(wǎng)資用壓力，將管長減少， 管網(wǎng)管徑放人，只能是一種初投資的浪費，在高溫供水條件卞，可以從下表中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外網(wǎng) 資用壓力小到0.3m水柱時，也能保證室內(nèi)溫度，這就是為什么不少用戶將自家散熱器取消而 直接連接上地暖,而室內(nèi)更暖、更舒適的原因，當(dāng)然，高溫供水，大溫

10、差運行是會有不良后 果的，在此不作具體分析。阻力計算表管長供水溫度回水溫度平均水溫溫差水頭損失10010010010010080 °C80 °C80 °C80°C80 °C70 °C60 °C50 °C40°C30 °C75 °C70 °C65 °C60 V55 °C10°C20 °C30°C40V50 °C5m1.25 m0.7 m0.3 m0.2 m5. 結(jié)論與展望通過上述分析計算發(fā)現(xiàn)，地暖系統(tǒng)的水力計算可以由抽

11、彖到具體，由定性到定量，只要 保證在10'C溫差條件下的水頭損失不超過5m水柱，將地暖系統(tǒng)與散熱器系統(tǒng)混接在一起, 是不存在不熱問題的。雖然地暖系統(tǒng)在國外已是非常成熟的技術(shù)，但在國內(nèi)仍處于起步階段，因我國實際情況 的不同，眾多地方需要去創(chuàng)新發(fā)展，混接這一問題是現(xiàn)階段邊出的第一步，系統(tǒng)的阻力計算, 兩系統(tǒng)的相互匹配是很重要的問題，直接影響到系統(tǒng)的工程造價及經(jīng)濟性。具體計算方法的 分析，相關(guān)理論的提出都具有很人的現(xiàn)實意義，但還需要進一步的深入探討。資料共享，共建網(wǎng)絡(luò)家園，您的付岀將幫助人家共同進步。還有無上限的積分獎勵等著您!以下無正文僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research； not for commercial use.僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。Nur fur den person lichen fur Studien, Forsch ung, zu kommerziellen Zwecke n verwe ndet werde n.Pour I 'etude et la recherche uniquement a desfins personnell