试验分析 | 壁挂炉散热器系统常见控制方式之真实节能效果大比拼

市场上目前最常见的燃气壁挂炉散热器系统的三种控制方式，分别为：手动阀控制、温控阀（温包）控制，室内温控器控制。手动阀占领市场的主导

市场上目前最常见的燃气壁挂炉散热器系统的三种控制方式，分别为：手动阀控制、温控阀（温包）控制，室内温控器控制。手动阀占领市场的主导位置，温控阀次之，而室内温控器在实际应用中极少能够见到。

随着人民的生活水平提升，社会经济的高速发展，环境问题逐渐显现了出来，尤其是北方的雾霾天气发生的频率逐年增长。人们对环境保护的重视程度也越来越高，国家开始大力发展清洁能源供暖，政府主导的煤改气项目正是为了改善环境而采取的措施。

与此同时，随着各地阶梯气价政策的实行，燃气采暖用户用气量很容易达到2阶，3阶，这无形中加大了人们用气费的压力，怎样找到一款既能舒适采暖，又不用担心燃气量超额的好产品，成为了大家在选购采暖设备时一致的“刚需”。

今天小沃引用《散热器采暖系统三种控制方式耗能分析-严世敏》论文中的部分试验数据与小沃智能地暖分室温控系统进行对比，为大家揭秘手动阀控制、温控阀（温包）控制，室内温控器控制、小沃精灵真实的节能、温控效果到底如何！

温馨提示：本文试验描述内容较长，没耐心的朋友建议直接下划到文章末尾看总结。

一、场所描述及试验方法

本次试验模拟家庭散热器供暖系统，使用一台额定采暖热输出24kW，最小供暖热输出7.1kW的壁挂炉，以双管异程方式连接3组散热器，为一面积约80m²的区域进行供暖，整个系统的水流量为480L/h。根据试验场所的围护结构，计算该试验场所在试验期间温度工况下，采暖热负荷为约7.2kW。

述略示意图和场所示意图见图1、图2：

为方便比较分析，三种控制方式采暖出水温度都设置为70℃，连续采集记录12h，当采暖出水温度高于设定温度+5℃时熄火，水泵继续运转，温度低于设定温度-15℃时且熄火2分钟后，壁挂炉启动点火。试验期间内统计采暖出水温度、室内温度、室外温度、累计水流量、燃气耗量等数据。

二、试验研究不同控制方式

本次参与试验的控制方式有：手动阀控制、温控阀（温包）控制，室内温控器控制、小沃精灵。

1、手动阀控制方式

三组散热器使用手动阀门，按时常用户使用习惯，将三组阀门打开进行全湿采暖，壁挂炉自身程序完全按系统模式运行，当室内采暖所需负荷小于机器的最小热输出时，壁挂炉就会超温停机（如图中20∶00至0∶00），当室内采暖负荷大于等于机器的热输出时，壁挂炉就会一直运行（如图中）。

其运行温度曲线叉图，温度数据见表1：

数据分析∶

1）采暖负荷大，增加了系统能耗：使用手动阀，室内温度没有感应控制，在合适条件下，室内温度会一直上升，增大室内外温差，温差的加大，室内采暖负荷也会逐渐加大，当室内采暖负荷增加至大于等于壁挂炉的最小热输出时，壁挂炉就会一直运行，增加了系统能耗（如图中0∶00至8∶00）。

2）室温调节具有滞后性，易造成能源浪费：手动阀控制方式，室温靠人体感应，有一定的滞后性，当人体感受到了温度超高时，室内实际温度可能早已超过了用户实际想要的温度，无形向造成能源浪费。本次试验后6个小时，室内温度一直维持在26℃左右，超出《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》所推荐的人体舒适温度20-22℃，室温高也造成了能源浪费，12小时试验时间内耗气量11.45m²。

3）室内物体越多，能源浪费越严重：室内温度的攀升，室内物体（墙壁、桌椅等其他物件）也相应的吸收了更多的热量，一定程度也浪费了一部分能源，室内物体越多，浪费的也越多。

2、温控阀控制方式

三组散热器换上温控阀（温包），将温控阀调至制造商声明的刻度，对应室温24℃。

本试验使用的温控阀是液体温包，感应灵敏，控温精确，温控阀感应温度上升时，译渐关识此吸门，减少散热器的进水量，温控器感应温度降低时，温控阀门逐渐打开，增加散热器进水，提高室内温度。

其运行温度曲线见图4，温度数据见表2∶

数据分析∶

1）相比手动阀控制方式，能耗减少了30.3%：从图中可以看出，使用温控阀，在测试期间，室内平均温度在23.8℃，温控阀基本可以将房间温度控制在预设的24℃，没有出现室温超高造成的能源浪费现象，在12h试验期间内燃气耗量7.98m²，相比手动阀控制方式，能耗减少了30.3%。

2）有效减少了耗气量及电量：根据温控阀的工作原理，工作过程中温控阀温度的变化会改变阀门的开度，从而改变散热器的水流量，水量减少时，采暖出水温度超过设定温度+5℃，壁挂炉的停止燃烧，有效减少了壁挂炉在测试时间内的紧积燃烧时间，减少了耗气量。同时也减少了风机的运行时间，节约了电量。

3）启停频繁，造成一定的能源损失：本次12h试验时间内，由于系统水量的变化，壁挂炉共启停71次，每次启停，采暖炉的前后清扫时间加起来约为40s，每次清扫损失的热量约70KJ，由此计算得出，由71次启停造成的燃气耗量约0.14m²，多次的启停清扫带走的热损失积少成多，也不容忽视。同时如图5所示，目标采暖区域以外的管路，虽有保温措施，但在机器的启停过程中也会多次的冷却又循环加热，也造成了一定的能源损失。

3、室内温控器控制方式

壁挂炉连接一个室内温控器，设置温挖器温度24℃，当室内温度超过温控器设定温度+1℃时，壁挂炉停止加热，水泵也停止运转，当室内温度低于温控器设置温度-1℃时，壁挂炉点火启动加热。

其运行温度曲线见图6，温度数据见表3∶

数据分析∶

1）不会出现室温超高，浪费能源的现象：使用室内温控器，测试期间室内平均温度22.6℃，室温基本处于推荐的采暖舒适温度内，不会出现室温超高浪费能源的现象。在12h测试时间内，温控器能很好的控制室内外温差，平均温差不超过9.5℃，室内外温差的减小，带来了显著的节能效果，12h测试时间内耗气量仅4.12m²。

2）运行时间减少，节省了耗气量、耗电量：室内温控器根据室温的变化来控制壁挂炉的运行，室内温度超了温度机器就停止运行，而环境的温度降低是比较缓慢的，这就大大减少了机器的总运行时间，从图6中可以看出，在12h测试时间内，机器累计运行时间约为3.15h，运行时间的减少，即节省燃气耗量，又节省了壁挂炉的耗电量。

3）减少了热损失：相比散热器温控阀，室内温控器控制，有效减少了机器的启停次数，也减少了风机清扫带走的热损失和目标采暖区域外管路重复加热产生的热损失。

4、小沃精灵控制方式

为确保小沃的试验数据更具有参照性和对比性，小沃采用了同时段、同家庭散热器供暖系统情况进行观察试验，我们选择了房屋面积约为80m²，家中使用24kW常规炉的家庭用户，于1月29日晚间20:00，至1月30日早上08:00的使用数据做为此次试验的参照对象，同以上三种温控方式进行对比。

本系统主要以壁挂炉，小沃精灵组成。壁挂炉通过RF模块输出炉内系统信息给小沃精灵，并接收小沃精灵的采暖热需求指令。

其运行温度曲线见图7，1月29日、1月30日室内外温度情况见图8，用户1月壁挂炉总耗气量见图9，温度数据见表4∶

数据分析∶

1）当采暖温度达到目标温度后，室温起伏小于±0.5℃：通过AI房间温度控制，小沃可精准收集 房间温度、家庭不同的生活习惯，采用AI数据分析和控制自动调节各个时段的温度，让室内在达到目标温度后，温度起伏不超过±0.5℃，让采暖体验更舒适。

2）自动采集室外温湿度等数据，做出温度补偿：小沃先进的AI自动环境温度补偿技术，可通过互联网上收集用户所在地的户外环境温度、湿度等数据，并做出做出温度补偿。

3）采暖水温呈缓慢变化，启停次数明显减少：从图7可以看出，不同于其他室内温控器，小沃采暖出水温度是呈缓慢下降趋势的，设备启停次数明显减少，更有利于减少不必要的能源损耗，从而达到节能的效果。

4）在同类室内温控器控制基础上进行革新，更节能，更舒适，更环保：革命性的AI全智能自适应热平衡地暖控制系统，自动对每个房间进行AI计算，实现自适应环境的气候补偿，每个房间都可以实现舒适控制。完美解决地暖热力平衡，让每个房间都能得到最舒适的体验。

三、总结：数据对比分析

通过数据对比分析，可以看出燃气采暖热水炉配散热器采暖系统时，相同的系统采用不同控温方式，对系统耗能有着巨大的影响。

四种控制方式数据汇总见表5，能耗比较见图10∶

1、手动阀控制方式

提高室内采暖负荷，增加机器运行时长，造成能源浪费，容易造成室内温度超高，超过人体舒适温度，无形中增大室内外温差。

2、温控阀控制方式

温控阀相比手动阀，有较好的室温控制效果，减少超温浪费，室温的控制同时减少采暖炉的累计运行时间，带来了显著的节能效果。但温控阀改变不了采暖炉的自身运行程序，采暖炉还是会根据回水温度多次启动，仍然会有能源浪费。

3、室内温控器控制方式

既能较好的控制室温，减少超温浪费，又可能根据室温的变化来控制采暖炉的运行，有效减少机器的启停次数和累计运行时长，不仅节约燃气用量还能节省电力，拥有出色的节能效果。

4、小沃精灵控制方式

小沃在原有室内温控器控制基础上进行革新，其AI自动环境温度补偿，可从互联网上收集用户所在地的户外环境温度、湿度等数据，做出温度补偿。

在参与试验时，小沃所处的室外温度（3.1℃）远低于其他温控器所处环境的平均室外温度（12.9℃），其平均温差更是达到了16.5℃（其他温控器的平均温差的平均值为11.3℃），在散热量更高的情况下，小沃的耗气量却比手动阀、温控阀、室内温控器的耗气量都要低，仅为3.7m³。

由此可见，如果在同等室外环境下，小沃的能耗损失率将更低，且节能效果更出色。

相较于其他温控方式而言，锅炉启停次数明显减少，采暖水温的缓慢下降也让恒温舒适度得到了充分的保障，在本次试验（且室外温度、平均温差均属劣势的情况下）中耗气量最低，其节能性遥遥领先于手动阀、温控阀、室内温控器，真正做到了AI智能化节能。

平均温差与耗气量、散热量的关系：

根据物理学原理，两个温度越相近的物体，相互之间所产生的散热量越小，反之则越大。所以，平均温差越大，为达到其目标采暖温度，所产生的散热量就越大。而在一般情况下，散热量的变化往往与耗气量呈正相关，即散热量越大，耗气量越高。