對于既有散熱器供暖建筑又有地面輻射供暖建筑的供熱區 域,供熱系統的設計對保證供熱效果,降低工程造價、運行成本有很大的影響。本文對采用單熱源,同時存在散熱器與地板輻射供暖系統的聯網供熱系統的設計進行研究。
1 供暖系統的供回水溫度
① 散熱器供暖系統
考慮安全、衛生、經濟性,民用建筑散熱器供暖系統采用中、小型供熱鍋爐房直接供熱時,設計供、回水溫度一般取95、70℃;采用熱電聯產和大型區域供熱鍋爐房間接供熱時,二級管網設計供、回水溫度一般取85、60℃。
② 地面輻射供暖系統[1]
根據 JGJ142-2004《地面輻射供暖技術規程》,地面輻射供暖系統的供水溫度不應大于60℃。民用建筑供水溫度宜采用35-50℃,供回水溫差不宜大于l0℃。
2 聯網供熱系統
聯網供熱系統有多種設計方案,主要有多熱源多系統分別供熱、單熱源同管網混合供熱、單熱源并聯管網供熱、單熱源串聯管網供熱等多種形式。由于單熱源同管網混合供熱會造成地面輻射供暖系統溫度較高,從系統的安全、設施的壽命及室內衛生條件考慮,一般不采用。下面重點研究單熱源并聯管網和單熱源串聯管網供熱系統。
2.1 射流混水器并聯管網供熱系統[2]
① 供熱系統
散熱器供暖系統與地面輻射供暖系統并聯,熱源供水溫度取散熱器供暖系統供水溫度。為滿足地面輻射供暖系統供水溫度要求,在其人口處安裝射流混水器,通過射流混水器將地面輻射供暖系統部分回水混入供水管內,聯網供熱系統見圖1。
圖1 射流混水器并聯管網供熱系統
注:1.循環泵;2.射流混水器;3.調節閥;4.流量計;5.止回閥;6.散熱器供暖熱用戶;7.地面輻射供暖熱用戶。
② 有關參數的計算
a.循環泵計算質量流量
2.2 混水泵并聯管網供熱系統[3、4]
① 供熱系統
散熱器供暖系統與地面輻射供暖系統并聯,熱源供水溫度取散熱器供暖系統供水溫度。為滿足地面輻射供暖系統供水溫度要求,在其入口處安裝旁通管,旁通管上安裝混水泵,將地面輻射供暖系統部分回水混入供水管內,聯網供熱系統見圖2。
圖2 混水泵并聯管網供熱系統
注:1.循環泵;2.混水泵;3.調節閥;4.流量計;5.止回閥;6.散熱器供暖熱用戶;7.地面輻射供暖熱用戶。
② 有關參數的計算
質量流量、溫度等參數的計算過程與射流混水器并聯管網供熱系統相同。
③ 混水泵的選型計算
混水泵的揚程應大于混水點后地面輻射供暖系統的壓力損失,質量流量應大于。為便于調節,混水泵宜選用變頻調速泵,或選用恒速泵并在水泵出口設置調節閥。
2.3 加壓混水泵并聯管網供熱系統
① 供熱系統
散熱器供暖系統與地面輻射供暖系統并聯,熱源供水溫度取散熱器供暖系統供水溫度。當地面輻射供暖系統阻力較大時,為降低熱網工作壓力,并滿足其資用壓頭及供水溫度要求,可在地面輻射供暖系統入口供水管上安裝加壓混水泵,并在加壓混水泵前的供回水管之間安裝旁通管,通過旁通管將地面輻射供暖系統部分回水混入供水管內,聯網供熱系統見圖3。
圖3 加壓混水泵并聯管網供熱系統
注:1.循環泵;2.加壓混水泵;3.調節閥;4.流量計;5.止回閥;6.散熱器供暖熱用戶;7.地面輻射供暖熱用戶。
② 有關參數的計算
質量流量、溫度等參數的計算過程與射流混水器并聯管網供熱系統相同。
③ 加壓混水泵的選型計算
加壓混水泵的設計質量流量應滿足地面輻射供暖系統的計算質量流量。
加壓混水泵及循環泵的揚程應通過水力計算確定,不僅要滿足散熱器供暖系統和地面輻射供暖系統的資用壓頭,還要保證混水效果,節點B的壓力應大于節點A的壓力,且兩節點間的壓力差應大于旁通管計算質量流量下的總阻力。旁通管的管徑按確定,并適當放大。為便于調節,旁通管上設置調節閥和止回閥,回水管上旁通管后設調節閥,以保證散熱器供暖系統的壓差。
2.4 設旁通管串聯管網供熱系統
① 供熱系統
散熱器供暖系統與地面輻射供暖系統串聯,熱源供水首先進入散熱器供暖系統,散熱器供暖系統回水供地面輻射供暖系統。在地面輻射供暖系統入口供回水管之間安裝旁通管及調節閥,聯網供熱系統見圖4。
② 有關參數的計算
散熱器供暖系統回水溫度必須滿足地面輻射供暖系統供水溫度的要求,散熱器供暖系統回水質量流量必須大于等于地面輻射供暖系統的設計質量流量。熱網總阻力為散熱器供暖系統與地面輻射供暖系統阻力之和。
③ 旁通管的選型計算
旁通管的管徑應根據其計算質量流量進行選擇,并根據旁通管后地面輻射供暖系統壓力損失進行阻力平衡計算,旁通管總阻力應略小于。為便于調節,在旁通管上設調節閥。
圖4 設旁通管串聯管網供熱系統[/ALIGN
注:1.循環泵;2.旁通管;3.調節閥;4.流量計;5.止回閥;6.散熱器供暖熱用戶;7.地面輻射供暖熱用戶。
3 各種聯網供熱系統的特性
① 射流混水器并聯管網供熱系統不需設置混水泵,設備故障少,運行調節簡單。但射流混水器為定型產品,適應流量范圍窄。由于射流混水器壓力損失較大,因此要求循環泵揚程較高,導致熱網的工作壓力較高。為保證散熱器供暖系統不超壓,可在散熱器供暖系統入口供水管設調節閥,降低供水壓力。
② 混水泵并聯管網供熱系統適應流量范圍寬,易調節,不影響地面輻射供暖系統的資用壓頭但需設置混水泵,設備維護量較大。
③ 加壓混水泵并聯管網供熱系統可降低循環泵揚程,降低熱網工作壓力,運行安全,但系統調節較繁瑣,需設置混水泵,設備維護量較大。
④ 設旁通管串聯管網供熱系統設備簡單,設備維護量小,易于調節。由于散熱器供暖系統與地面輻射供暖管網串聯,系統阻力大,循環泵揚程較高,熱網的工作壓力較高,設計時應保證供暖系統不超壓。
4 結語
對于同一供熱區域內,既有散熱器供暖建筑,又有地面輻射供暖建筑,應根據供熱建筑的實際情況,經技術經濟比較確定供熱系統形式。一般情況下,當兩種供暖系統的負荷都較大時,應采用多熱源多系統分別供熱方式。當兩種供暖系統的負荷都較小,或其中一種供暖系統的負荷較小時,為降低工程造價和運行成本,可采用單熱源聯網供熱系統。








