暖通小兵设计系列12-一个地暖方案设计过程解析(余小其转载版本)
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光说不练假把式,来个实例讲现在来个地暖的吧,散热片、风机盘管都其实和地暖差不多,只是进回水温差不一样,会导致有些参数的变化,然后控
光说不练假把式,来个实例讲
现在来个地暖的吧,散热片、风机盘管都其实和地暖差不多,只是进回水温差不一样,会导致有些参数的变化,然后控制上稍有不同,但万变不离其宗,大家慢慢套用就行。
- 地暖我们假设一个400平的别墅吧,一楼250平,20个回路,二楼150平,12个回路,用的12/16管,全地暖,每天有2.5个人(我按5个人计算,二天洗个澡)洗澡。
下面说步骤:
热源
算出所需的总功率
壁挂炉?空气能?还是电锅炉?烧煤烧油的?都行,你店里有什么就做什么吧,热源只是一个烧热水的东东,只要能出45度以上的水都行,我们只要知道输出功率就行。
功率怎么算了?如果要准确的数值又是一个长篇大论,按经验值来吧,内外墙保温,楼上楼下全供热的,基本上80W一平方够了,但这种房子基本上只北方有,南方的房子,算了,按120W一平方算采暖的负荷。
PS:这个相对应的数值,余小其会在软件里面给出精确的算法。
地暖需要的功率
那么400平的别墅。120W一平,
48KW,这是每小时的采暖功率需求。
还需要加上生活水(行业内称为卫生水)的功率
一天2.5个人洗澡 ,我们按60升一个人算啊,考虑到冬天水温比较低,进水温度算5度吧,洗澡水温要到45度,那采暖需要的热量是2.5*60*(45-5)=6000大卡,换算成千瓦时,大概是10千瓦时,2.5个人洗澡基本上要二个小时吧,那每小时5个KW也够了
- 注意一下,这是地暖,所以我这样考虑,因为地暖烧热水停个一二小时房间温度是没多少变化的,如果是散热片,功率放大点。
二个加起来,53KW,这样我们需要一个53KW的输出功率的热源,注意,输出功率,别看有些厂家的参数,修正过的,看实际的,具体的自己把握。
水箱
配完锅炉配水箱吧,水箱干吗用的?烧热水、储存热水的,从这二点上去选水箱。烧热水与水箱盘管换热功率有关,盘管功率大,水箱可以配小点,因为换热功率大,可以把锅炉来的热量全部转换到水箱里的生活热水上,水箱升温速度快,相对的,盘管功率小,水箱配大点。盘管换热功率找水箱厂家吧,每个厂家的都不一样。需要看每个厂家的参数。
储存热水这块,与水箱里的水温有关,我们可以把水箱想像成一个大桶子,你100升60度的水,加个37.5升5度的水进去,大桶子里变成了137.5升45度的水,这样就相当于进37.5升冷水,能出来37.5升45度的热水,如果水箱里原来只100升50度的水,只要你加个12.5升5度的水进去,大桶子里就变成了112.5升45度的水,这样水箱相当于只能放出12.5升热水,如果放多了,水箱里的水温就低于45度,再放出来的水不到45度,温度低了,洗澡也就不行了
- 结论就是水箱的水温越高,越来加更多的热水,那你水箱能放出来的热水就更多,对应的你能兑出来的热水越多。总结出来是以下这个公式
说明
1、这个算出来是水箱的大小,单位升,盘管功率单位KW,用水时间单位小时(就是这几个人洗澡前前后后会用多长时间,一般几个人洗澡需要1个小时的时间,这个时间主要是考虑到这1个小时盘管会继续对水箱加热,相当于又会把水箱温度升上去),但这是理想状态,因为没考虑水箱本身散热(确实也不大,基本可以忽略),没考虑热水循环管路的散热,而且如果是定温循环的热水循环管路,那个散热量真的大,比一个地暖回路大多了,这样的话水箱盘管功率那个数值要减去热水循环管路的散热量再去计算。
2、算出来的数有可能为负数!!!数值没错的情况下一般是盘管功率过大的原因,就是你如果一直用很小的水流量用热水,这时盘管的加热量已经完全可以满足你的用水量,这时水箱温度不会下降,所以与水箱的大小无所谓了,这时你随便配个水箱就行了,但建议水箱配100升以上的,太小了水温分层现象太严重,水温很不稳定。
个人经验
其实的按我的经验,如果是正规厂家生产的盘管水箱,水温调到60度,一般按一个人配50L的水箱差不多了,有浴缸的情况下,把浴缸容积加上去差不多了,一个像这户,配个200-300L的水箱够了,前提他们别二三个卫生间同时洗澡,只要错开一下时间就行!水箱是正规厂家生产的,里面的盘管换热功率够!现在一些杂牌子水箱,里面盘管一点点长,换热功率只四五个KW也敢向市场上推!
集分水器
配完水箱配分集水器了,分集水器路数8路以下,一楼那要配3个分水器,二楼2个,这个大家都会配吧,电热执行器,温控器数量也自己定了。
水泵的配置
到了系统布置了,要节能,系统很关键,像这种系统,水力分离器配上吧,至于说是一层楼一个水泵还是一个分集水器一个水泵,看大家自己把握。每个分集水器配一个水泵,然后水泵由集线盒控制肯定是最节能的,只是初期投资高点,要拼价格吧,二层楼一起配个大泵也可以,噪音大点吗,运行费用高点吧,一分钱一分货。
压差旁通
压差旁通阀建议也配一个,热源里面一般都有压差旁通阀,但那个起的作用比较小,建议再加一下,基本上一个外置泵一个吧,毕竟我们配的基本上都是定频泵,如果电热执行器关掉了一大半,外置泵一直最大功率运行,这时正常工作的其它回路水流量会太大,噪音也大,而且对管路,水泵寿命也有影响,如果加了压差旁通阀,当压力一大时自动打开旁通,能有效的保护水泵,管路系统
这样下来一个系统的主要部件基本上都选好了
附个二个系统图,大家组合着看
以上文章内容来自长沙家装暖通工程师 @一阵乱逛
余工点评:
超过400平的地暖,前期一定需要一个设计师来进行计算。
我认为在管道的选型和管道的间距的,还是可以深入讲解一下的。
管径,管道的间距,长度的选型又有什么优势