壁掛爐在地暖系統(tǒng)的實際運用中,總會出現(xiàn)以下的情況:壁掛爐的功率夠用,熱負荷設(shè)計也沒問題,系統(tǒng)設(shè)計也正確,但是就是會出現(xiàn)局部房 間不熱的現(xiàn)象,且這些現(xiàn)象主要反映在面積較大或錯式復層的住房中。
【淺析耦合現(xiàn)象】 為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?主要原因,是因為壁掛爐自身的循環(huán)泵功率小,揚程也比較小,當供暖面積較小時,能帶動系統(tǒng)內(nèi)的熱水,進行較好的循環(huán)。而當供熱面積較大時,由于系統(tǒng)的循環(huán)水量大,水阻較大,以至于某些較遠的回路,不能形成很好的循環(huán),所以局部采暖效果差。 有些工程師,為了解決這個問題,會在分水器主管道外,增設(shè)一個較大功率的循環(huán)泵,用來增加熱水循環(huán)的壓力,以期望提高采暖效果。但是這樣往往治標不治本,雖然能改善部分問題,但是卻達不到預期的效果。
為什么會出現(xiàn)效果欠佳的情況,那是因為增設(shè)的循環(huán)泵和壁掛爐自身的循環(huán)泵在同時工作時,會互相干擾,即產(chǎn)生了耦合現(xiàn)象,導致系統(tǒng)的能耗提高了,卻又不能解決根本問題。 根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗,在熱力管道中引入耦合罐,能很好地解決這個問題。那究竟,什么是耦合罐呢? 【什么是耦合罐】 耦合罐也叫混水罐,是指在使用水系統(tǒng)采暖中,因各回路之間存在水力耦合,當某一個支路或用戶的流量發(fā)生變更時,其余支路或用戶的流量及鍋爐的流量都將會受到影響,從而各個循環(huán)回路的水力平衡被攻破。 利用通過創(chuàng)造一個壓損近乎為零的區(qū)域,讓水泵實現(xiàn)各自的循環(huán),互不干擾,使得熱量無損失地傳遞,進行去耦化處理,該裝置就叫做耦合罐。 【耦合罐的工作原理及運行方式】 耦合罐的左邊接燃氣壁掛爐系統(tǒng),簡稱一次循環(huán)高溫水系統(tǒng)( 燃氣壁掛鍋爐內(nèi)自配循環(huán)泵);耦合罐的右邊接用戶系統(tǒng),簡稱二次循環(huán)低溫水系統(tǒng) (地暖系統(tǒng)循環(huán)泵)。 當高、低溫水循環(huán)系統(tǒng)的流量只取決于自身的循環(huán)水泵的技術(shù)參數(shù)特點時,避免因為循環(huán)泵與循環(huán)泵之間串聯(lián)造成流量及揚程相互干擾。耦合罐后二次地暖系統(tǒng)只有自身的循環(huán)水泵開啟時才工作。當二次循環(huán)水泵關(guān)閉時,一次循環(huán)高溫水系統(tǒng)開啟的流量全部從耦合罐(水力分壓器)內(nèi)回水管返回一次系統(tǒng)。 在系統(tǒng)運行時,依據(jù)各路輪回流量的不同,耦合罐的工作運行方式如下所示。 當Gpr<Gsec時,二次循環(huán)系統(tǒng)流量(回水)除滿足自己的流量外,多余流量(回水)經(jīng)一次循環(huán)系統(tǒng)回水進入燃氣壁掛鍋爐內(nèi)加熱,從而滿足二次循環(huán)系統(tǒng)(供水)溫度要求。 當Gpr=Gsec時,耦合罐系統(tǒng)與分集水器系統(tǒng)流量無差異。 當Gpr>Gsec時,一次循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)耦合罐后,如滿足二次循環(huán)系統(tǒng)流量后的多余流量回燃氣壁掛鍋爐,此時一次循環(huán)水系統(tǒng)(回水)溫度升高,當回水溫度升高至與燃氣壁掛鍋爐系統(tǒng)內(nèi)所設(shè)置的溫度相一致時,燃氣壁掛鍋爐系統(tǒng)停止工作,即實現(xiàn)節(jié)能。 【耦合罐的主要功能】 一、傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)中,所有的循環(huán)管路都連接到一個普通的收集器中,在這種系統(tǒng)中,水泵的功能會被其他系統(tǒng)中的水泵影響。耦合罐的目的,是將供熱系統(tǒng)中不同的循環(huán)管路分開,使得其彼此之間不受影響。 二、在壁掛爐系統(tǒng)中,用戶會通過使用電動溫控閥或手動調(diào)節(jié)溫控閥,來達到調(diào)節(jié)每個房間的使用溫度,從而會導致采暖系統(tǒng)中流量和壓力的變化。耦合罐的主要功能,就是平衡壁掛爐系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)中的壓力,對壁掛爐系統(tǒng)的流量沒有任何影響。 三、另一方面,對于閉式小鍋爐采暖系統(tǒng),耦合罐的應用又能避免鍋爐頻繁啟動所造成的能源浪費,同時起到保護鍋爐的作用。 四、在地暖系統(tǒng)中安裝耦合罐,可以實現(xiàn)地暖系統(tǒng)大流量和小溫差的技術(shù)優(yōu)勢。在壁掛爐運行體系中,耦合罐將系統(tǒng)分成了一次系統(tǒng)跟二次系統(tǒng)。耦合罐的作用,就是隔離一次側(cè)和二次側(cè)之間的水力耦合,使其水力工況互不影響。 五、系統(tǒng)在運行過程中,會有氣泡的產(chǎn)生和雜質(zhì)的積淀,因此,耦合罐的上部都會安裝自動排氣閥,下部安裝排污閥。應用耦合罐后,原來由一臺水泵構(gòu)成的“大循環(huán)”或鍋爐加用戶,改為了各回路獨立循環(huán),便于管理與調(diào)節(jié),而且還能提高運行效率,節(jié)約能耗。 【無耦合罐的危害】 耦合罐最大的優(yōu)點就是能保證一個定流量(高溫水系統(tǒng),供回水20℃溫差)的系統(tǒng)和一個變流量(低溫水系統(tǒng),供回水10℃溫差)的系統(tǒng)共同存在及運行,有效保護獨立供熱設(shè)備的系統(tǒng)安全。 如果沒有耦合罐,會導致: 1、供回水之間的壓差過大; 2、各水泵均會偏離工作點,造成系統(tǒng)運行的不確定性; 3、不能保證壁掛爐及末端的額定溫差 4、不僅增加系統(tǒng)能耗,而且采暖舒適性差 【耦合罐的安裝】 在安裝過程中,要注意:首先,耦合罐要豎向安裝;其次,在與系統(tǒng)連接時,溫度高的管道“如供水管”應接在上部,溫度低的管道“如回水管”應接在下部。耦合罐上部需安裝自動排氣閥,下方需安裝排污閥。 【耦合罐的結(jié)構(gòu)尺寸】 英國安可迪維的耦合罐,根據(jù)不同的建筑面積,設(shè)計研發(fā)出了不同的體型。例如常規(guī)使用的DN25體,1”螺紋接口,它的容積為1405ml,參考流量為4800L/H,適合于100-300平米的空間。 |
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