獨立采暖系統(tǒng)及應用設(shè)計

于博

摘 要：獨立采暖是相對于集中供暖而言的，簡單地說就是一家一戶的單戶供暖，即每一家是一個單獨的供暖系統(tǒng)。本文通過介紹獨立采暖系統(tǒng)的組成，分別介紹了獨立采暖明裝系統(tǒng)與低溫熱水輻射采暖的構(gòu)成和設(shè)計方法，對獨立采暖系統(tǒng)的應用設(shè)計進行了分析與討論。

關(guān)鍵詞：獨立采暖；低溫熱水輻射；設(shè)計

中圖分類號：TU832.16 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0078-02

獨立采暖是相對于集中供暖而言的，簡單地說就是一家一戶的單戶供暖，即每一家是一個單獨的供暖系統(tǒng)。相對于集中采暖的投資大，建設(shè)周期長，調(diào)節(jié)不靈活，舒適度差的缺點，獨立采暖具有投資小，建設(shè)周期短，不受相鄰其他住戶的影響，調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點，但如果不能做到科學設(shè)計和科學使用，獨立采暖的運行費用就比較高。

獨立采暖系統(tǒng)由以下四部分組成：（1）熱源：提供熱量的來源。主要有燃氣壁掛爐，熱汞，太陽能熱水裝置等。（2）散熱終端：把通過管網(wǎng)輸送來的熱散發(fā)出來，以提高環(huán)境溫度。主要指各種散熱器和低溫熱水輻射采暖中的地盤管。（3）管網(wǎng)：把熱輸送到散熱終端。主要是鋼制鍍鋅管，鋁塑管，PP-R管，PEX管等。（4）控制系統(tǒng)：實現(xiàn)熱源和散熱終端的聯(lián)動。主要由電熱閥（或電動閥）、聯(lián)動控制器、房間控溫器等構(gòu)成。現(xiàn)分別對獨立采暖明裝系統(tǒng)和低溫熱水輻射采暖系統(tǒng)舉例介紹。

1 獨立采暖明裝系統(tǒng)

圖1為某家用住宅獨立采暖系統(tǒng)流程圖。熱源由燃氣壁掛爐提供采暖熱水與生活熱水，散熱終端采用鋼制板式散熱器。從采暖系統(tǒng)流程圖上可以看到，從燃氣兩用爐產(chǎn)生的熱水一路供給采暖系統(tǒng)，它經(jīng)由分集水器后供給到各個末端散熱器，實現(xiàn)室內(nèi)采暖；另外一路熱水供給生活熱水系統(tǒng)，滿足用戶生活用熱水的需求。

獨立采暖明裝系統(tǒng)，要根據(jù)房屋的戶型結(jié)構(gòu)、房間裝修風格、家具擺放、房屋朝向等多種因素，進行設(shè)計安裝，確認布管路線和施工圖。此外，進行現(xiàn)場測量、定位，確定壁掛爐的位置、管道走向、散熱器的安裝位置，最終安裝人員對整個采暖系統(tǒng)調(diào)試，保證正常運行。獨立采暖明裝系統(tǒng)，走的明管，一般選擇相對比較隱蔽的吊頂和踢腳線上，順著墻角和墻根安裝，并外裝管線套盒，簡潔美觀。一般不需要開挖，不回填，施工過程中只有在墻體打孔時會產(chǎn)生噪音，無塵打孔，基本不影響家庭日常起居。 另外，壁掛爐、分集水器一般隱蔽安裝在廚房的鋁扣板吊頂之上，一般也不會影響裝修的美觀。

2 低溫熱水輻射采暖系統(tǒng)

低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)是以溫度不高于60℃的熱水為熱媒，在加熱管內(nèi)循環(huán)流動，加熱地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內(nèi)供熱的供暖方式。系統(tǒng)主要材料包括加熱管、分水器、集水器及連接件和絕熱材料。安裝方式一般分為埋管式和組合式兩大類。

低溫熱水地板輻射采暖具有舒適性強、節(jié)能、方便實施按戶熱計量，便于住戶二次裝修等特點，還可以有效得利用低溫熱源如太陽能、地下熱水、采暖和空調(diào)系統(tǒng)的回水、熱泵型冷熱水機組、工業(yè)與城市余熱和廢熱等。目前常用低溫熱水地板輻射采暖是以低溫熱水小于60度為熱媒，采用塑料管預埋在地面不宜小于30mm混凝土墊層內(nèi)。地面結(jié)構(gòu)一般由結(jié)構(gòu)層（樓板或土壤）、絕熱層（上部敷設(shè)暗戰(zhàn)一定管間距固定的加熱管）、填充層、防水層、防潮層和地板層組成。絕熱層是用來控制熱量傳遞方向的，填充層用來埋設(shè)保護加熱管并使用地面溫度均勻，地面層指完成的建筑地面。當樓板基面比較平整時可以省略找平層，在結(jié)構(gòu)層上直接鋪設(shè)絕熱層。當工程允許地面按照雙向散熱進行設(shè)計時，可以不設(shè)絕熱層，但是對于住宅建筑而言，由于設(shè)計分戶熱量計量，不應采取取消絕熱層的做法，并且戶內(nèi)每個房間應設(shè)分支管，視房間面積大小單獨布置成一個或多個環(huán)路。直接與室外空氣或不采暖房間接觸的樓板、外墻內(nèi)側(cè)周邊，也必須設(shè)絕熱層。與土壤相鄰的地面，必須設(shè)絕熱層，并且絕熱層下部應該設(shè)置防潮層。對于潮濕房間如衛(wèi)生間、廚房和游泳池等，在填充層上宜設(shè)置防水層。為了增強絕熱板材的整體強度，并便于安裝和固定加熱管，有時在絕熱層上還敷設(shè)玻璃布基鋁箔保護層和固定加熱管的低碳鋼絲網(wǎng)。

如圖2-圖4所示，該建筑為一般家用住宅，包括臥室、客廳、廚房、衛(wèi)生間等基本功能區(qū)，本工程為獨立采暖低溫熱水輻射采暖系統(tǒng)設(shè)計案例。

本案例的相關(guān)設(shè)計參數(shù)主要涉及到以下幾部分內(nèi)容：

（1）冬季采暖室外計算溫度：tw=-0.4℃；（2）室內(nèi)設(shè)計溫度：臥室、客廳tn=20℃±2℃；（3）冬季室外平均風速：8-10m/s；（4）采暖地面設(shè)計溫度：26-28℃；（5）設(shè)計地暖供水溫度55℃；回水溫度48℃，溫差7℃。

同時，對采暖系統(tǒng)的設(shè)計做了比較詳細的說明，包括加熱管采用的材料、尺寸；熱源的形式；設(shè)計的地暖排管的疏密程度；附屬配件和安裝要求等等，均可從低溫采暖系統(tǒng)設(shè)計說明這部分獲得。從采暖系統(tǒng)流程圖上可以看到，從燃氣壁掛爐產(chǎn)生的熱水一路供給采暖系統(tǒng)，這部分熱水先經(jīng)過去耦罐，再經(jīng)由分集水器后輸送到各路加熱管，實現(xiàn)室內(nèi)采暖；另外一路熱水供給生活熱水系統(tǒng)，滿足用戶生活用熱水的需求。系統(tǒng)圖中明確的標出了在分集水器的最高點設(shè)置排氣閥，在分集水器的最低點設(shè)置泄水閥，確保系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運行。在采暖平面圖中，我們看到各個功能區(qū)中的加熱管是按照螺旋式的回路形式進行設(shè)計的。每路加熱管的長度大約在60-70m左右，這是在低溫熱水采暖中設(shè)計時要注意的問題，地暖盤管的長度一般不超過120米，且每路盤管的長度最好一致，相差最好不要超過10%，并且中間嚴禁有接口。在系統(tǒng)設(shè)計要求中，表述了本工程加熱盤管間距，從平面圖中也可以看出加熱盤管布置的疏密程度。一般從房間熱負荷和人員活動的范圍方面考慮，根據(jù)供水、回水溫度及溫差來計算，一般供回水溫差都在10℃左右，管距一般在10cm-25cm不等，在冷墻、衛(wèi)生間及落地飄窗處盤管間距設(shè)計為10-15cm，其他房間為20-25cm。本工程設(shè)計加熱盤管的平均間距為15cm，而二樓主臥靠窗地面盤管間距加密至10cm。此外，在平面圖中，可以找到分集水器的位置，一般情況下，分集水器每組最多設(shè)置8路，路數(shù)過多會使各支路水力失衡，造成地暖局部不熱等現(xiàn)象。本工程中每層的分集水器設(shè)置了4路，按各個功能區(qū)進行劃分。最后，我們還可以從平面圖中看到以小圓圈代表的溫控器的示意位置，溫控器分別安裝于各功能房間內(nèi)，溫度可觀并且使用方便，根據(jù)設(shè)定溫度來控制電熱閥或電動閥的開啟或關(guān)閉，達到控制各房間溫度的目的。

3 問題與討論

（1）低溫熱水地面輻射供暖系統(tǒng)的供、回水溫度應由計算確定，在本案例中，設(shè)計地暖供水溫度55℃；回水溫度48℃，溫差7℃，供回水溫差不宜大于10℃。對于低溫熱水地面輻射采暖系統(tǒng)的工作壓力，要小于0.8MPa；并且對于高于50m的建筑物，要進行豎向分區(qū)的設(shè)置。（2）地面構(gòu)造中，絕熱層是用來控制熱量傳遞方向的，填充層用來埋設(shè)保護加熱管并使用地面溫度均勻，地面層指完成的建筑地面，必須按順序合理設(shè)置。加熱管的敷設(shè)間距，應按計算確定，一般不宜大于30cm，最大不應超過40cm。為了確保地面溫度均勻，應采用不等距布置，在距外圍結(jié)構(gòu)（外墻、外門和外窗）100-150cm范圍內(nèi)，應采用較小管間距如10-20cm。（3）早期的地板采暖均采用鋼管或銅管，現(xiàn)在地板采暖多數(shù)均采用塑料管。塑料管具有耐老化、耐腐蝕、不結(jié)垢、承壓高、無污染、沿程阻力小、容易彎曲、埋管部分無接頭、易于施工等優(yōu)點。

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