地暖系統設計應該考慮哪些因素,這三點與自家地暖設計符合嗎?
地暖已經是比較常見的采暖方式,然而有的家庭安裝的地暖始終達不到效果,有的家庭安裝的地暖效果非常好,除了安裝上符合標準外,地暖設計是否合理也非常關鍵。地暖設計的優劣是從源頭上解決供暖不熱和過熱這兩種極端現象的根本措施,一旦地暖施工完成,再想改變不合理的設計將付出很大的代價。
地暖系統設計應該考慮哪些因素?
一、散熱量計算
熱負荷:垂直相鄰的各房間,除頂樓以外,各房間應該按照房間供暖熱負荷扣除來自上層流出來的熱量,最終確定房間所需要的實際熱負荷,適用于集中供暖(在《輻射供冷供暖技術規程》中當供水溫度平均為45℃時,有本層樓的散熱量,也有向下的散熱量)。通常有保溫的住房熱負荷為70-90瓦/平米,沒有保溫的住房熱負荷為100-110瓦/平米,根據各地建筑保溫性能不同,單位面積熱負荷有所不同(例如成都地區住房保溫效果差,冬季濕度比較高,單位面積的熱負荷需要設計在110-130瓦/平米)。
供暖時間:集中供暖和分戶供暖的用戶在計算單位面積熱負荷的時候,需要考慮間歇供暖和相鄰房間不供暖時房間之間熱傳遞等因素,適當調整修正系數,最終確定房間實際熱負荷值。
地面遮擋物:地暖在設計時應考慮地面覆蓋率的問題,例如定制柜體、無腿沙發、無腿床鋪、榻榻米等被遮擋物覆蓋地面,考慮家具遮擋對地面散熱量產生的影響,畢竟有家具遮擋的地方,也是有熱量散發出來的。地面遮擋物會減少地面有效散熱面積,從而增大房間單位面積熱負荷,并且不同類型的家具產生影響的程度也不同,地暖對家具材質也有應該的影響,實木家具很容易烤變形。
二、地暖盤管回路設計
地暖回路劃分:合理劃分每一個地暖盤管回路區域,盡量做到一個房間獨立控制,避免與其他管線交叉。如果房間面積較大,可以采用兩個回路或者更多回路供應一個房間的方式,不能相鄰房間之間混合使用同一個回路。此處需要注意鋪設地暖盤管不應有接頭,當地暖盤管出現破損時,可以選擇重新鋪設該回路;當無法重新鋪設地暖盤管時,應采用相應牢靠的接管方式,并且需要做好地暖壓力測試,在檢測無滲漏之后方可恢復地面材料繼續供暖。
分集水器回路數量:同一套分集水器連接出來的地暖回路管長應保持一致,可以避免系統阻力不同、冷熱不均以及材料浪費。
伸縮縫和沿墻保溫條設計:當地暖面積超過30平方米或者邊長超過6米的時候,應在6米以內范圍設置伸縮縫,伸縮縫的寬度不應小于8mm,用于緩解地暖發熱產生的熱膨脹力。在與內外墻、門檻石、柱子等交界處應設置側面絕熱層(沿墻保溫條),減少熱量流失和緩解膨脹壓力,可采用聚乙烯泡沫塑料板,厚度為20mm,連接處不能留有縫隙,可以使用10mm搭接方式。
回填開裂預防:地暖鋪設完畢之后需進行水泥砂漿回填和找平,為了防止地面出現開裂,需要在回填時增鋪一層鋼絲網或者尼龍網。
地暖參數設計時,地面供暖與供水回水系統的溫度、水量和所用壓差等參數應該匹配。供水溫度應小于60℃,供回水溫差應小于10℃,系統工作壓力不宜超過0.8MPa(暖氣片供水溫度在70℃-80℃之間,供回水溫差應小于20℃)。地暖中循環水的流速應不小于0.25m/s,可以減少氣堵現象。分集水器有多種規格,如Dn20mm、Dn25mm、Dn32mm等,最大斷面流速不宜大于0.8m/s,每個分集水器的回路不宜多于8個回路,每個回路上應設置獨立開關閥門。在分水器之前的供水連接管道上,順流水方向應安裝關斷調節閥門、過濾器和泄水閥,在集水器之后的回水連接管道上,應安裝泄水閥并加裝平衡閥或者關斷調節閥。
總結
地暖系統是一門集設計細節、材料選擇、施工安裝、維保管理各環節為一體的供暖系統隱蔽工程,對工程各環節質量要求非常嚴格。無論哪一個環節出了紕漏,都會對整個供暖系統的效果、壽命產生影響。因此在進行地暖設計的時候,需要以采暖的相關規范要求為依據,再結合采暖實際的情況做出最合理的方案設計,以求做出最佳的供暖設計方案。
采暖水中的雜質對采暖效果和能耗影響巨大,別忽視采暖系統保養了
在沒有了解采暖設備中雜質對采暖的危害之前,很多人認為采暖設備能用就行,不用進行維護。隨著大家對采暖更深入地了解后,用戶對采暖的舒適性和能耗也越來越重視,尤其南方家庭使用地暖的歷史比較短,經驗也更少,對采暖系統的保養維護重視程度遠遠不夠。殊不知采暖系統中出現的很多故障都與系統中的雜質有關,如果能夠及時處理掉這些雜質,不僅可以提高采暖系統的穩定性,同時可以降低采暖的使用費用。
采暖設備水中雜質的來源
水垢
采暖水基本都來源于自來水或者井水,根據各地的水質的情況不同,水質的硬度也有差異。硬度較高的水在加熱時,水中含量較多的鈣鎂離子就會析出形成水垢,通常水垢的生成需要達到一定的溫度(56℃以上快速生成)。因此,采暖系統中最容易產生水垢的地方就在加熱采暖水的熱源處(壁掛爐),例如換熱器等部件的內壁上。相反,硬度不高的水含有的鈣鎂離子是少量的,加熱后產生的水垢也是有限的,通常很多用戶為了避免采暖水中水垢過多,使用的采暖水都是經過中央軟水機凈化過的水。所以,水垢是采暖設備水中雜質的來源之一。
金屬雜質
整套采暖系統由很多零部件組成,系統中會有很多的金屬部件,例如采暖壁掛爐加熱器、水泵、金屬閥門以及帶有內部防腐層的暖氣片等。當這些防腐層脫落之后就會形成金屬雜質,混在采暖水中循環,暖氣片系統中金屬雜質的含量比較多。
生物粘泥
采暖水在經過一個冬季的循環散熱之后,水中的細菌和藍藻等微生物死亡之后會脫落形成生物粘泥,經過長時間的沉淀期,慢慢地粘附在地暖盤管上面,進而形成粘垢,地暖系統中生物粘泥的含量比較多。
水中自帶雜質
暖氣在使用前需要灌注新水,在缺水之后也要補充新水,而新水的來源主要是自來水,自來水從水廠出來之后,經過粗過濾也是比較清澈的,然而市政自來水管網比較長,所采用的供水鐵管年限也比較久,內壁在水流的沖擊下鐵銹會掉落在自來水中,此外工地施工也經常出現挖斷水管的現象,很多的泥沙、雜質掉落在自來水中。采暖在補水的過程中,這些鐵銹、泥沙等雜質也隨著采暖補水進入了暖氣系統中。
水中雜質對采暖系統的影響
堵塞管路
暖氣在使用的時候,采暖水在不停地循環,水中雜質也會隨著采暖水流動起來。當雜質堆積在管道轉彎處、閥門或者管件位置的時候,會導致水流量降低,進而影響采暖熱量的傳遞,使采暖的效果漸漸變差,如果雜質堆積太多,與生物粘泥混合在一起,很容易造成管道被完全堵塞,造成采暖熱不起來。
采暖設備故障
采暖設備系統中有管道、閥門、循環水泵、分集水器等零部件,雜質在通過這些部件的時候,很容易造成設備堵塞和卡死,進而造成相應的設備故障,例如水泵卡死后發燙燒壞電機。
采暖設備壽命下降
水中的雜質不僅會降低采暖的熱效率,還會降低金屬設備的使用壽命,采暖的主要部件有很多是金屬材質(鐵質、銅質、鑄硅鋁或者不銹鋼)。水中的雜質產生水垢之后,粘附在金屬零部件的內壁上,會起到很大的阻熱效果,而且在水垢與金屬零部件接觸面造成腐蝕,其腐蝕的速度遠高于氧化腐蝕,例如幾個月的時間就能將3mm的鋼板腐蝕穿孔,嚴重縮短采暖設備的使用壽命。
采暖費用升高
當水中的雜質過多,堆積在換熱器、地暖盤管、暖氣片中時,會使得換熱效率下降,房間所需要的熱量等同情況下,采暖所需要的時間變長,能耗也就跟著增加,耗氣量和耗電量也會上升,同時還會提高系統故障率,增加維修成本。
采暖效果變差
當采暖管道的內壁增厚1mm的水垢時,地暖傳熱的溫度下降5-6℃,長期不清洗的情況下會很大程度影響采暖的效率,這就是為什么有的家庭地暖使用幾年之后,同樣的溫度設置而室內沒有之前溫度高的原因之一,況且單一地提高采暖供水溫度,只能解決暫時的問題,而且還會增高使用費用。
去除采暖水中雜質的方式
Y型過濾器
Y型過濾器是采暖中使用比較廣泛的過濾器,內部裝有過濾網,大于濾網孔徑的雜質就會被攔截,不讓其再次循環到其他管路中,維護也很方便,只需要揭開過濾網端蓋,抽出濾網就可以排污和清理雜質。但是缺點也很明顯,精度不高,一些細微的雜質還能通過濾網進入采暖循環中,如果更換更加密集的濾網又會導致阻力變大,進而造成管路堵塞,使得采暖效果不好。
微泡過濾器
微泡過濾器是一種比Y型過濾器更有效的過濾器,過濾的阻力更小,不容易堵塞,能夠過濾更小的雜質,在端口還設計有排氣孔,有著排污和排氣的雙重功能。微泡過濾器的設計結構是上方排氣,下方儲存雜質和排出雜質,氣泡和雜質都可以徹底清除,小的的雜質也會被清理得很干凈,有的微泡過濾器還帶有磁性除污功能,可以吸附水中的磁性物質,避免粘附在水泵或者換熱器的內部。
阻垢劑
在暖氣注水完畢后,會給系統中添加一定量的阻垢劑,具有防止水垢、抑制水中藍藻和細菌滋生、防止金屬生銹的綜合功能,能夠避免多種水中雜質的產生,減少雜質對采暖系統的腐蝕以及其他影響。
總結
隨著人們生活水平提高,越來越多的人采用地暖或者暖氣片進行供暖,然而很多人忽視了采暖系統的保養和維護,進而導致采暖效果不佳和能耗增加等情況,水中雜質是造成這些情況的原因之一,因此我們要重視采暖水中雜質的影響,有效處理采暖水中的雜質,可以提高采暖效果,也可以避免很多的售后問題,同時能夠降低設備維護成本和使用成本。一般建議2-3年時間對采暖系統進行一次保養,如果在水質比較差的地方使用,還應該增加保養的頻率。