摘 要:隨著燃氣熱水器技術的不斷發展和人民生活水平的不斷提高,人們對家用燃氣熱水器的性能要求越來越高。文章對家庭熱水需求進行了系統分析,介紹了一種綜合性燃氣中央供熱系統,可有效解決用戶的多種供熱需求。
關鍵詞:熱水器;中央供熱系統
結合現階段人們的生活現狀,消費者對供熱的需求越來越多,可大致分為生活熱水、取暖用水、游泳池用熱水等幾個方面。針對這些需求,很多企業致力于相關方面的研究,相繼推出了中央供水系統及采暖爐以解決多點供水需求及取暖需求,但這些系統都只解決了一些局部問題,存在一定的局限性及單一性。不久的將來,集多用途為一體供熱系統的供熱模式必然為眾多用戶所需要,文章就針對這一需求對集生活用水、供暖用水、游泳池用水等多用途為一體供熱系統做一些相關地闡述。
1 家庭熱水需求模塊分析
現在家庭的熱水需求模塊主要分為以下幾個方面:
1.1 生活熱水
生活熱水模塊主要表現在洗浴用水、廚房用水、洗衣用水,現有的家庭一般有四個左右的出水點需求。
1.2 供暖系統
供暖系統主要針對冬天的取暖需求,一般有暖氣片、風機盤管和地暖幾種取暖模式。
1.3 游泳池熱水
隨著人們生活品質的提高,一些高檔住宅建有私家游泳池,游泳池也需要相應的加熱設備以提高水溫。
2 中央供熱系統方案
2.1 中央供熱系統原理圖
2.2 中央供熱系統工作原理分析
主回路:其中,整個主回路在水泵A的驅動下完成循環,燃氣熱水器串接在主回路上,在各系統工作過程中提供熱源,整個回路為一個閉式封閉循環,回路中裝有膨脹水箱B,用來緩沖系統水受熱后的膨脹壓力,加裝泄壓閥C,用于整個系統水壓過大時安全泄壓。
回路一:該回路提供生活熱水需求。當有生活熱水需求時,主回路中燃氣熱水器開始工作,電動三通閥D1將主通路切換至回路一,水泵A1開始工作,系統循環水經由回路一換熱器F后回至主回路,回水進入熱水器循環加熱,換熱器F可以是常用的板式換熱器或者儲水罐。生活用水經過換熱器F換熱,產生所需求的熱水。生活熱水的需求一般為40~60℃,考慮換熱器F的換熱效果,可設定回路一工作時,熱水器的循環出水溫度為40~80℃,該模塊的工作通過溫度控制器E1來控制。
回路二:該回路提供高溫供暖水。用于給暖氣片、風機盤管式供暖設備提供熱源,當有供暖需求時,電動三通閥D2將主通路切換至回路二,水泵A2開始工作,系統循環水經由回路二,經過暖氣片、風機盤管等供暖設備后回至主回路,通過熱水器循環加熱,暖氣片、風機盤管等供暖設備通過空氣向外輔射熱能,滿足用戶生活取暖需求。因考慮暖氣片、風機盤管組數限制及與空氣的換熱效果,一般設定回路二的循環出水溫度為40~80℃,該模塊的工作通過溫度控制器E2來控制。
回路三:該回路提供低溫供暖水。用于給地暖供暖設備提供熱源,當有供暖需求時,電動三通閥D3將主通路切換至回路三,水泵A3開始工作,系統循環水經由回路三,經過地暖盤管后回至主回路,通過熱水器循環加熱,地暖設備向外輔射熱通,滿足取暖需求。地暖管路一般較散熱片換熱面大,供暖溫度的需求相對較低,且考慮高溫易導致地板損壞等因素,一般設定回路三的循環出水溫度為35~60℃,該模塊的工作通過溫度控制器E3來控制。
回路四:該回路主要是對游泳池提供熱水需求。當用戶需對游泳池水進行加熱時,電動三通閥D4將主通路切換至回路四,水泵A4開始工作,系統循環水經由回路四,經過游泳池換熱盤管后回至主回路,通過熱水器循環加熱,游泳池水經過換熱盤管獲得熱量,進而水溫得以升高,該模塊的工作通過溫度控制器E4來控制。
3 設計過程需注意的問題
因中央供熱系統較目前常規的熱水器有著較大的區別,整個結構及控制系統要復雜得多,在產品的實現過程中需注意以下幾個問題:
3.1 壽命問題
常規的燃氣熱水器僅用于提供生活熱水,每天的使用時間約為兩個小時,而中央供熱系統需提供多種供熱需求,每天的使用時間可能超過八小時,各零部件需重新考慮使用壽命的問題。
3.2 外圍系統的安裝問題
因中央供熱系統很大的一部分為外圍管路及控制系統的安裝,除主回路類似現有的中央供水系統外,各個模塊又構成了多個循環系統,而這些系統管路部分比較復雜,需在建房時預先鋪設好管路,管路布置上也需考慮沿程阻力,維修方便等因素。
3.3 控制方案問題
中央供熱系統需考慮各個模塊的相互關聯性,不可相互沖突;而單個模塊又需考慮其獨有的功能需求,如生活用水回路需融入多點循環供水功能,供暖回路需考慮分室分溫問題,游泳池供水需考慮不同環境溫度時人的適應性溫度問題,因此整個系統要求智能化程度比較高。
4 方案的優缺點分析
優點:可有效解決多種供熱需求,實現一機多用;可與太陽能、熱泵等產品實現聯動,節能環保。
缺點:系統成本較高,用戶的一次性投入較大,外圍管路布置復雜,需與建筑工程配套,預先安裝,存在市場局限性。
5 結束語
隨著人們對舒適生活的追求,以及中國燃氣具事業的快速發展,各類集成智能化的產品越來越受到消費者的喜愛,該中央供熱系統勢必引起行業內關注,有著很好的發展前景。
作者簡介:何巍巍(1984,9-),男,籍貫:湖北,工作單位:廣東萬家樂燃氣具有限公司,研究方向:主要從事燃氣熱水器、壁掛爐研發工作。