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          暖氣片系統原理以及簡單計算

          時間:?2022-07-19 09:56:14 ??來源:?投稿 ??作者:?dxm ??點擊: ?

          人無遠慮必有近憂,秋天說過就過了,宅男大叔們快來學習點,大叔必備技能……

          暖氣片系統原理以及簡單計算

          我一直認為暖氣片其實是最符合南北方間歇采暖需求的采暖方式,因為暖氣片升溫快,降溫也快,很符合咱們上班人士的使用習慣,早上出門關掉,晚上回家再開;氣溫突然回升,感覺并不太冷,那就可以停開幾天。唯一缺點可能就是占用一點墻面空間,一般房間都還好,能找到位置安裝(一般建議窗下,效果最好),可能客餐廳比較難找到空閑的墻面位置。

          暖氣片可以新房安裝,也可以裝修好的房子做明裝暖氣片,那我們先了解一套暖氣片系統需要哪些組件:

          1. 壁掛爐:通過燃燒天然氣加熱熱水,鍋爐水泵提供熱水循環動力。

          2. 分集水器:章魚式安裝方式需要用的配件,原理類似地暖的分集水器,提前把每一組暖氣片的熱水進行分配。

          3. 管道:輸送熱水,常見的材質有鋁塑復合管、PPR穩態管、PB管,少數公司為了降低成本,可能使用 普通的PPR管,一般我是不推薦;還有少量用PE-X管來做,一般是該公司做地暖剩下來的管道,可以降低公司成本,用是完全可以用的,只是這種管道一般都有顏色,紅的紫的黃的灰的等等,管道出墻的那一段會比較難看,客戶一般比較接受純白色的管道,其他顏色肯定太突兀了。

          4. 暖氣片:散熱主體,南方市場一般最常見的就是鋼制板式暖氣片(歐洲大量使用的暖氣片類型),少 量會用壓鑄鋁,更少量的會用中國北方集中供暖常用的銅鋁復合暖氣片(時間久了會有熱衰減),下面我講的暖氣片內容會以鋼制板式暖氣片為例。

          5. 控溫閥門:控制每一組暖氣片的流量達到溫度的調節,分為普通手動閥門和帶溫包自動閥門。

          6. 水質保護劑:保護系統不被氧化腐蝕,常見的就英國費諾克斯F1或者英國阿克索羅A-1000。

          7. 壓差旁通閥:當系統部分負荷時,如果不安裝壓差旁通閥,可能會導致閥門或者管道產生噪音,特別 是雙管并聯系統,這個我是深有體會,有的時候管道都在震動。

          8. 自動排氣閥:明裝的時候,很可能管道需要從頂走,這樣管道高處容易集氣,增加一個自動排氣閥會 方便排氣。

          好了,上面就是一套暖氣片系統需要的配件,那接下來我介紹下暖氣片安裝的三種方式,分別為章魚式、雙管并聯異程、雙管并聯同程。

          上圖所示的就是章魚式,因為分集水器出來后分成好多根管道,所以很形象的稱為章魚式。章魚式一般適合新房安裝暖氣片,明裝暖氣片我聽說有公司在嘗試,估計應用較少,因為處理不好的話,家里全是管道,像章魚腳一樣多,很難看,哈哈。章魚式安裝需要用分集水器,管道一般都是用鋁塑管,少量公司會用PE-X管,剛才也說了,一般都是用做地暖剩下來的短的管道來做,這樣可以節省公司成本,避免浪費(小編公司一年起碼浪費幾千米地暖管道,基本都丟了)缺點就是出墻那段管道是有顏色,不太好看。

          章魚式的優點:地下暗埋管道一根到底,杜絕漏水隱患;每一組暖氣片的水力分配相比其他做法比較均勻,調試的時候,幾乎不會出現某一組不熱的情況,可以說是一種萬金油的做法。

          章魚式的缺點:需要一套分集水器,地下管道數量比較多,工人開槽比較多,那安裝成本高一點。系統水容量要稍微大一些,熱反應速度要稍微慢一點。

          上圖所示的就是雙管并聯異程式,這種做法不需要分集水器了,可以用在新房安裝或者老房明裝暖氣片,老房明裝暖氣片絕大多數會選擇雙管并聯異程式。管道一般會用鋁塑管復合管、PPR穩態管、PB管。大家從上圖可以發現,這種安裝方法下,靠近鍋爐最近的那組暖氣片進水管+回水管長度是最短的,后面的暖氣片就開始逐漸增加管道長度,這樣就會導致每一組的暖氣片的水力平衡出現問題,出現近熱遠冷的情況,這時候就需要安裝工來調節水力平衡,讓每一組暖氣片獲得適合的流量,這個調節過程還是需要經驗跟時間的。

          雙管并聯異程式的優點:管道少,開槽少,成本低;水容量小,熱反應速度快。

          雙管并聯異程式的缺點:地下暗埋三通接頭比較多,有一定的漏水隱患。需要對每一組暖氣片進行水力平衡調節,否則會出現近熱遠冷的情況。

          上圖所示的就是雙管并聯同程式,做法有點類似雙管并聯異程式,只是做了一個改動,大家可以看出靠近鍋爐最近的暖氣片進水管是最短的,但是回水管卻是最長的了,這種做法就是讓每一組的暖氣片的進水管+回水管總長度一致,這樣可以讓水力分配平衡一些,這種做法最后再調節平衡比異程式省事很多。其他地方跟異程幾乎一樣。

          雙管并聯同程式的優點:管道較少,開槽較少,成本較低;水容量較小,熱反應速度較快。初始的水力平衡分配較為均勻,適當再次調整即可。

          雙管并聯同程式的缺點:地下暗埋三通接頭比較多,有一定的漏水隱患。

          這就是三種暖氣片的安裝方法,對于新房安裝,我個人比較推薦章魚式做法,原因就是地下沒有接頭,杜絕漏水隱患,雖然成本要高一些。如果對三通接頭非常有把握,相信不會漏水,那雙管并聯式就是最佳選擇,可以同程可以異程,原因我后面講到計算流量的時候會講。有些公司做暖氣片管道會從頂走,管道在高處,這樣很容易導致氣堵現象,此時建議在廚房的鋁扣板吊頂里安裝一個質量好一點的自動排氣閥,這樣可以省事很多。

          好了,接下來我重點講一下暖氣片的選型以及閥門的選型問題,鍋爐我就不講了,就跟買地暖一樣,買一臺壁掛爐,沃樂夫、博世、威能等等隨便挑;管道也不是重點,一般商家也不會在暖氣片管道上玩花樣,但是我個人建議普通的PPR最好別用。

          暖氣片我以歐洲使用最多的鋼制板式暖氣片來講,鋼制板式暖氣片我們平時最常用的是22K系列,什么意思呢,就是前后2塊鋼板水道,中間2塊對流翅片,如下圖所示:

          還有一種就是33K,3塊鋼板水道,3塊對流翅片。33K是22K的1.5倍厚度,一般用在橫向安裝空間不夠只能增加暖氣片厚度的情況下,下圖就是33K的暖氣片,大家可以看出明顯厚一些。

          鋼制暖氣片一般都是歐洲品牌居多,土耳其產的暖氣片占絕大多數,我心目中高大上的牌子就3個:英國奎林(產地英國)、德國凱美(產地德國)、瑞特格“?,?rdquo;(產地芬蘭)系列(瑞特格旗下有4個子品牌),其他的大部分都是土耳其做的,也有一些是波蘭做的(瑞特格旗下的德國迪諾產地就是波蘭)。

          接下來就是重點了,如何選擇暖氣片的尺寸。

          常規暖氣片一般有3種高度,分別為300mm,600mm,900mm,根據安裝空間來決定用什么樣的高度的,其次還要考慮散熱量是否夠。如何計算散熱量呢?我們一般是以一個平方配多少瓦熱量來衡量,南方的房子保溫差,窗戶多,還要考慮到間歇使用的習慣,根據我5年做采暖經驗來看,建議140W每平方起,我曾經做過一段時間125W每平方,如果遇到業主家保溫不太好,并且是間歇采暖需求的家庭,升溫速度不太理想,所以現在都改為140W每平方起,如果遇到窗戶面積大或者是北邊的房間,還需要增加熱負荷,會配到150W以上每平方??傊?,熱配比適當大一些,升溫速度快,業主總歸也滿意,當然別配的太大,避免增加初期過多投資。反正讓我現在來配,我的底線是140W每平方。舉個例子,一個南邊的房間,15個平方,窗戶面積適中,有兩道外墻(冷墻),那這個房間的熱配比我建議需要145W*15=2175W。如果一個北邊的房間,12個平方,窗戶面積適中,有三道外墻(冷墻),那這個房間的熱配比我建議需要155W*12=1860W。香油們可以根據自己家的每個區域計算下對應的熱配比,記得北邊房間、窗戶面積大、外墻多就要增加熱配比。

          然后我們就來選暖氣片的,比方剛才計算的2175W熱配比,那我就需要選擇散熱量有2175W的暖氣片,根據安裝空間看是選300mm高還是600mm高還是900mm高的,每一個規格的暖氣片的散熱量在產品手冊上都有的,可以查詢。

          但是,這里就有門道了!

          首先我們要看這個散熱量是在什么工況下才能達到,一般歐盟的實驗室測試標準是75度進水、65度回水、20度室內溫度下測得的結果,當然實驗室跟實際應用會有偏差。以22K 600*1000mm規格的暖氣片來講,我見過從1600W到2500W的散熱量,很明顯,很多暖氣片的散熱量都是虛標的,比方說2500W,你這是75度供水下的散熱量嗎?我估計得100度供水溫度了吧,除非你是低溫散熱器帶內置風扇增強對流的,否則不可能會有這么大的散熱量。這里我建議香油們采納德國凱美的產品數據,600*1000的散熱量是1666W,這個數據我比較相信是真實值,因為德國凱美是歐洲頂級的暖氣片品牌,值得信賴。像英國奎林是加密對流翅片的工藝,這個品牌的散熱量官方數據是1910W,這個我覺得還能相信,翅片加密,對流效果加強。再高的散熱量基本就是胡扯淡了,不能相信。下圖就是英國奎林暖氣片的對流翅片圖,明顯密。

          然后散熱量跟長度是成正比關系的,剛才說的600*1000規格的散熱量是1666W,那600*1200規格的散熱量就是1666*1.2=1999W,600*1800規格的散熱量就是1666*1.8=2999W,以此類推。

          那我們回過頭看上面舉過個一個南邊15個平方的房間,計算得到熱配比是2175W,那我們就推算出,如果安裝600高度的德國凱美的暖氣片,那就需要600*1400的暖氣片,這里說下,長度都是偶數增加,1000上面就是1200,然后1400、1600、1800、2000,以此類推,選大不選小。剛才那個需要1860W熱量的房間,如果選用600高度的暖氣片,那就需要600*1200規格的。

          為什么我要介紹這個算法,因為我看到常州太多的采暖公司,在給客戶配暖氣片的時候,基本都是配小了,原因很簡單,降低報價。我曾經遇到過一個客戶,客戶說你們公司怎么報價這么高,我想了想,算了下成本,這報價不高啊。后來客戶打電話給我,說不好意思,剛才誤會了,他雖然是外行,但是暖氣片尺寸他還是會看的,主臥室你幫我配了個600*1800的,另外一個公司給我配了個600*1200的。那香油們我們來計算一下,這個主臥室是21平方,窗戶面積適中,兩道外墻,那我們就按照140W每平方來計算,那就得到這個房間熱配比應該是2940W,600*1000的散熱量是1666W,那我們計算得出這個房間應該配600*1800的暖氣片才能達到140W每個平方的熱配比;然后我們計算下另外這個采暖公司配600*1200規格的,其散熱量是1999W,除以21平方,得到95W每個平方,這種熱配比也太低了,以為是北方的房子保溫這么好并且樓上樓下都24小時供暖???

          所以看一份暖氣片報價單,不光要看暖氣片品牌是什么,還得看配的是多大尺寸的暖氣片,尺寸小的自然價格低,土耳其產的暖氣片價格自然也低,兩個都來,那價格更低。所以就出現我那個客戶質疑我報價單怎么這么高的原因,因為我幫客戶配的熱配比高。香油們記住怎么算熱配比,就知道商家是不是負責任的商家了。那種明顯配低的商家,要么是真不懂,要么就是想用低價來吸引你掉坑,配到一個平方95W,我也是真醉了,最起碼你也得120W是不?

          這里我給出德國凱美的300、600、900高度,1米長度的散熱量,75度供水、65度回水、室溫20度時的散熱量實驗室數據,我覺得非??尚?,英國奎林因為是加密翅片,這種暖氣片市場上我目前只見過英國奎林(產地英國)和德國威能(產地土耳其),所以不多做介紹,這種暖氣片的確散熱量會高一些,英國奎林600*1000的散熱量可以達到1910W。以下為德國凱美散熱量數據,值得參考。

          300*1000,散熱量為959W

          600*1000,散熱量為1666W

          900*1000,散熱量為2295W

          長度跟散熱量成正比,比方300*1400的散熱量就是959*1.4=1343W。

          說完暖氣片了,我說下暖氣片閥門,市場一般有兩種,一種是最普通的手動調節,還有一種是帶溫包自動調節的。我最早的時候一直是推薦用手動的,理由是不會壞。但是經過這么多年的學習,我現在是傾向于使用帶溫包的閥門,因為這種閥門可以根據溫度及時自動調節流量,避免溫度過高造成能量浪費,更加的舒適節能,所以這里我建議香油們還是選擇帶溫包的閥門更好一些,下圖就是德國海美爾的一款帶溫包恒溫閥門,德國50%的暖氣片用戶就是用的這個牌子的閥門,德國凱美是德國家喻戶曉的暖氣片品牌,德國海美爾則是德國家喻戶曉的暖氣片恒溫閥品牌,非常牛逼的一個閥門,采用炮銅材質,超級耐腐蝕,下圖就是德國海美爾的溫包恒溫閥門。

          后我說一個稍微專業點的東西了,這個東西我估計家里已經裝了暖氣片的香油們可能從沒聽過,包括我,之前也不懂,后來有幸得到一些采暖行業的前輩指點,才逐步開始研究這個問題,什么問題呢?暖氣片的設計流量問題。

          剛才我們說到一組暖氣片的散熱量問題,600*1000的22K規格的暖氣片散熱量大概在1700W左右,在供水溫度滿足條件的情況,我們還得考慮它的流量,比方說1700W的散熱量,通過公式計算,它的流量需要達到73L/h,單位升每小時,在這個流量下,才能達到這個散熱量,如果超過這個流量,散熱量會小幅度的增加,如果低于這個流量,散熱量會大大縮減。這個就跟我們開車踩油門類似,油門輕,那速度就慢,油門重一點,那速度就快。我們暖氣片不光要熱,還要熱的舒適、熱的科學節能,那就勢必要考慮流量設定的問題了,前面說到雙管并聯異程式安裝方法需要調節水力平衡,其實就是調節每一組暖氣片的流量問題。這個平衡涉及到靜態平衡還是動態平衡知識,比較復雜,我在這里就不多說了,動態平衡是目前最牛逼的流量控制方式,比靜態平衡控制更為精確科學。香油們反正記住,以后購買暖氣片系統,不光要關心配件品牌、暖氣片尺寸熱配比問題,還可以問商家每一組暖氣片的設計流量是多少,在安裝的時候要求安裝工幫你把每一組暖氣片調整到設計流量,這也是考察一個公司專業不專業的方法之一。

          碼了好多字,感謝香油們能認真看完,希望能對大家選購暖氣片系統提供幫助。這篇帖子如有寫的不對的地方,歡迎大家幫我指正。最后我借用瑞特格ICC集團中國區銷售總監王煦茂先生在今年第三屆中國供暖財富論壇上作的一首關于明裝暖氣片的打油詩:

          暖氣選大不選小,恒溫控制要做好。

          管道隱藏高排氣,壓差旁通別忘掉。

          預祝小盆友們們選購到稱心如意的暖氣片系統!

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