地暖系统设计应该考虑哪些因素,这三点与自家地暖设计符合吗?
地暖已经是比较常见的采暖方式,然而有的家庭安装的地暖始终达不到效果,有的家庭安装的地暖效果非常好,除了安装上符合标准外,地暖设计是否合理也非常关键。地暖设计的优劣是从源头上解决供暖不热和过热这两种极端现象的根本措施,一旦地暖施工完成,再想改变不合理的设计将付出很大的代价。
地暖系统设计应该考虑哪些因素?
一、散热量计算
热负荷:垂直相邻的各房间,除顶楼以外,各房间应该按照房间供暖热负荷扣除来自上层流出来的热量,最终确定房间所需要的实际热负荷,适用于集中供暖(在《辐射供冷供暖技术规程》中当供水温度平均为45℃时,有本层楼的散热量,也有向下的散热量)。通常有保温的住房热负荷为70-90瓦/平米,没有保温的住房热负荷为100-110瓦/平米,根据各地建筑保温性能不同,单位面积热负荷有所不同(例如成都地区住房保温效果差,冬季湿度比较高,单位面积的热负荷需要设计在110-130瓦/平米)。
供暖时间:集中供暖和分户供暖的用户在计算单位面积热负荷的时候,需要考虑间歇供暖和相邻房间不供暖时房间之间热传递等因素,适当调整修正系数,最终确定房间实际热负荷值。
地面遮挡物:地暖在设计时应考虑地面覆盖率的问题,例如定制柜体、无腿沙发、无腿床铺、榻榻米等被遮挡物覆盖地面,考虑家具遮挡对地面散热量产生的影响,毕竟有家具遮挡的地方,也是有热量散发出来的。地面遮挡物会减少地面有效散热面积,从而增大房间单位面积热负荷,并且不同类型的家具产生影响的程度也不同,地暖对家具材质也有应该的影响,实木家具很容易烤变形。
二、地暖盘管回路设计
地暖回路划分:合理划分每一个地暖盘管回路区域,尽量做到一个房间独立控制,避免与其他管线交叉。如果房间面积较大,可以采用两个回路或者更多回路供应一个房间的方式,不能相邻房间之间混合使用同一个回路。此处需要注意铺设地暖盘管不应有接头,当地暖盘管出现破损时,可以选择重新铺设该回路;当无法重新铺设地暖盘管时,应采用相应牢靠的接管方式,并且需要做好地暖压力测试,在检测无渗漏之后方可恢复地面材料继续供暖。
分集水器回路数量:同一套分集水器连接出来的地暖回路管长应保持一致,可以避免系统阻力不同、冷热不均以及材料浪费。
伸缩缝和沿墙保温条设计:当地暖面积超过30平方米或者边长超过6米的时候,应在6米以内范围设置伸缩缝,伸缩缝的宽度不应小于8mm,用于缓解地暖发热产生的热膨胀力。在与内外墙、门槛石、柱子等交界处应设置侧面绝热层(沿墙保温条),减少热量流失和缓解膨胀压力,可采用聚乙烯泡沫塑料板,厚度为20mm,连接处不能留有缝隙,可以使用10mm搭接方式。
回填开裂预防:地暖铺设完毕之后需进行水泥砂浆回填和找平,为了防止地面出现开裂,需要在回填时增铺一层钢丝网或者尼龙网。
地暖参数设计时,地面供暖与供水回水系统的温度、水量和所用压差等参数应该匹配。供水温度应小于60℃,供回水温差应小于10℃,系统工作压力不宜超过0.8MPa(暖气片供水温度在70℃-80℃之间,供回水温差应小于20℃)。地暖中循环水的流速应不小于0.25m/s,可以减少气堵现象。分集水器有多种规格,如Dn20mm、Dn25mm、Dn32mm等,最大断面流速不宜大于0.8m/s,每个分集水器的回路不宜多于8个回路,每个回路上应设置独立开关阀门。在分水器之前的供水连接管道上,顺流水方向应安装关断调节阀门、过滤器和泄水阀,在集水器之后的回水连接管道上,应安装泄水阀并加装平衡阀或者关断调节阀。
总结
地暖系统是一门集设计细节、材料选择、施工安装、维保管理各环节为一体的供暖系统隐蔽工程,对工程各环节质量要求非常严格。无论哪一个环节出了纰漏,都会对整个供暖系统的效果、寿命产生影响。因此在进行地暖设计的时候,需要以采暖的相关规范要求为依据,再结合采暖实际的情况做出最合理的方案设计,以求做出最佳的供暖设计方案。
采暖水中的杂质对采暖效果和能耗影响巨大,别忽视采暖系统保养了
在没有了解采暖设备中杂质对采暖的危害之前,很多人认为采暖设备能用就行,不用进行维护。随着大家对采暖更深入地了解后,用户对采暖的舒适性和能耗也越来越重视,尤其南方家庭使用地暖的历史比较短,经验也更少,对采暖系统的保养维护重视程度远远不够。殊不知采暖系统中出现的很多故障都与系统中的杂质有关,如果能够及时处理掉这些杂质,不仅可以提高采暖系统的稳定性,同时可以降低采暖的使用费用。
采暖设备水中杂质的来源
水垢
采暖水基本都来源于自来水或者井水,根据各地的水质的情况不同,水质的硬度也有差异。硬度较高的水在加热时,水中含量较多的钙镁离子就会析出形成水垢,通常水垢的生成需要达到一定的温度(56℃以上快速生成)。因此,采暖系统中最容易产生水垢的地方就在加热采暖水的热源处(壁挂炉),例如换热器等部件的内壁上。相反,硬度不高的水含有的钙镁离子是少量的,加热后产生的水垢也是有限的,通常很多用户为了避免采暖水中水垢过多,使用的采暖水都是经过中央软水机净化过的水。所以,水垢是采暖设备水中杂质的来源之一。
金属杂质
整套采暖系统由很多零部件组成,系统中会有很多的金属部件,例如采暖壁挂炉加热器、水泵、金属阀门以及带有内部防腐层的暖气片等。当这些防腐层脱落之后就会形成金属杂质,混在采暖水中循环,暖气片系统中金属杂质的含量比较多。
生物粘泥
采暖水在经过一个冬季的循环散热之后,水中的细菌和蓝藻等微生物死亡之后会脱落形成生物粘泥,经过长时间的沉淀期,慢慢地粘附在地暖盘管上面,进而形成粘垢,地暖系统中生物粘泥的含量比较多。
水中自带杂质
暖气在使用前需要灌注新水,在缺水之后也要补充新水,而新水的来源主要是自来水,自来水从水厂出来之后,经过粗过滤也是比较清澈的,然而市政自来水管网比较长,所采用的供水铁管年限也比较久,内壁在水流的冲击下铁锈会掉落在自来水中,此外工地施工也经常出现挖断水管的现象,很多的泥沙、杂质掉落在自来水中。采暖在补水的过程中,这些铁锈、泥沙等杂质也随着采暖补水进入了暖气系统中。
水中杂质对采暖系统的影响
堵塞管路
暖气在使用的时候,采暖水在不停地循环,水中杂质也会随着采暖水流动起来。当杂质堆积在管道转弯处、阀门或者管件位置的时候,会导致水流量降低,进而影响采暖热量的传递,使采暖的效果渐渐变差,如果杂质堆积太多,与生物粘泥混合在一起,很容易造成管道被完全堵塞,造成采暖热不起来。
采暖设备故障
采暖设备系统中有管道、阀门、循环水泵、分集水器等零部件,杂质在通过这些部件的时候,很容易造成设备堵塞和卡死,进而造成相应的设备故障,例如水泵卡死后发烫烧坏电机。
采暖设备寿命下降
水中的杂质不仅会降低采暖的热效率,还会降低金属设备的使用寿命,采暖的主要部件有很多是金属材质(铁质、铜质、铸硅铝或者不锈钢)。水中的杂质产生水垢之后,粘附在金属零部件的内壁上,会起到很大的阻热效果,而且在水垢与金属零部件接触面造成腐蚀,其腐蚀的速度远高于氧化腐蚀,例如几个月的时间就能将3mm的钢板腐蚀穿孔,严重缩短采暖设备的使用寿命。
采暖费用升高
当水中的杂质过多,堆积在换热器、地暖盘管、暖气片中时,会使得换热效率下降,房间所需要的热量等同情况下,采暖所需要的时间变长,能耗也就跟着增加,耗气量和耗电量也会上升,同时还会提高系统故障率,增加维修成本。
采暖效果变差
当采暖管道的内壁增厚1mm的水垢时,地暖传热的温度下降5-6℃,长期不清洗的情况下会很大程度影响采暖的效率,这就是为什么有的家庭地暖使用几年之后,同样的温度设置而室内没有之前温度高的原因之一,况且单一地提高采暖供水温度,只能解决暂时的问题,而且还会增高使用费用。
去除采暖水中杂质的方式
Y型过滤器
Y型过滤器是采暖中使用比较广泛的过滤器,内部装有过滤网,大于滤网孔径的杂质就会被拦截,不让其再次循环到其他管路中,维护也很方便,只需要揭开过滤网端盖,抽出滤网就可以排污和清理杂质。但是缺点也很明显,精度不高,一些细微的杂质还能通过滤网进入采暖循环中,如果更换更加密集的滤网又会导致阻力变大,进而造成管路堵塞,使得采暖效果不好。
微泡过滤器
微泡过滤器是一种比Y型过滤器更有效的过滤器,过滤的阻力更小,不容易堵塞,能够过滤更小的杂质,在端口还设计有排气孔,有着排污和排气的双重功能。微泡过滤器的设计结构是上方排气,下方储存杂质和排出杂质,气泡和杂质都可以彻底清除,小的的杂质也会被清理得很干净,有的微泡过滤器还带有磁性除污功能,可以吸附水中的磁性物质,避免粘附在水泵或者换热器的内部。
阻垢剂
在暖气注水完毕后,会给系统中添加一定量的阻垢剂,具有防止水垢、抑制水中蓝藻和细菌滋生、防止金属生锈的综合功能,能够避免多种水中杂质的产生,减少杂质对采暖系统的腐蚀以及其他影响。
总结
随着人们生活水平提高,越来越多的人采用地暖或者暖气片进行供暖,然而很多人忽视了采暖系统的保养和维护,进而导致采暖效果不佳和能耗增加等情况,水中杂质是造成这些情况的原因之一,因此我们要重视采暖水中杂质的影响,有效处理采暖水中的杂质,可以提高采暖效果,也可以避免很多的售后问题,同时能够降低设备维护成本和使用成本。一般建议2-3年时间对采暖系统进行一次保养,如果在水质比较差的地方使用,还应该增加保养的频率。