了解地暖
  • 地暖节能改造

  • 来源:  发布时间:2014-04-21  浏览:1189
  • 地暖节能改造问题简析

    摘 要:既有建筑节能改造于国节能,于民受益。可实际操作中却存在着各种各样的问题。本文试图简要分析节能改造中典型的问题,和朋友们一起探讨。

    关键字:不热;节能改造;单管串联地暖


    http://www.bjht.com.cn/upload_files/article/221/1_1398064083_8241638.docx


    http://www.bjht.com.cn/upload_files/article/221/1_1398064094_2873896.pdf
     

    正 文

    正当燥热难耐的酷暑,我们就已经拉开了2014年节能改造的序幕。一些老的建筑没有存档图纸,我们便拿着激光测距仪,带着钢尺,现场勘测。必要的时候进行拍照,需要的时候敲开住户,现场查看记录居室布局。时间紧迫,我们就顶着炎炎烈日下现场、周末加班出图。如此短的时间,完全挤压了我们正常的设计、出图的周期。

    暖通专业不可能逐户走访去查看现场,只能根据建筑专业提供的图纸布图,出现什么问题解决什么问题。

    先说说改造前后的状况对比:

    1.改造前后能耗对比

    我们选取某典型房间:层高3m,开间3.6m;窗户2.1m宽,1.5m高。依据:中华人民共和国标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)进行基本耗热量的简化计算:室内设计温度取18℃,唐山室外计算温度取-9.1℃。

    房间外墙:3×3.6=10.8㎡;窗体面积:2.1×1.5=3.15㎡;墙体面积:10.8-3.15=7.65㎡;

    围护结构耗热量=传热系数×面积×(室内设计温度-室外计算温度);

    改造前:墙体的传热系数是1.56W/㎡·K,窗体的传热系数是4.7 W/㎡·K;

    墙体耗热量=1.56×7.56×(18+9.1)=320W

    窗体耗热量=4.7×3.15×(18+9.1)=401W

    房间耗热量=320+401=721W

    改造后:墙体的传热系数是0.50W/㎡·K,窗体的传热系数是2.4W/㎡·K.

    墙体耗热量=0.50×7.56×(18+9.1)=103W

    窗体耗热量=2.4×3.15×(18+9.1)=205W

    房间耗热量=103+205=308W

    通过该房间基本耗热量的计算,我们可以看到,改造后采暖能耗将会降低多一半。实际计算要比这复杂的多,我们设计院的计算由正版软件完成的,每个软件市场价都2万多!        

    实际上,居住建筑热工设计执行的是节能65%的标准,这个标准是相对上世纪80年代的住房。唐山地区基本都是1976年以后新建的,也就是相对那个时候的住宅,要节约65%的能耗。请注意,65%只是个最低标准,实际设计一般不会取限值,打擦边球。换句话说,节能改造后的理论能耗应该低于原来的35%。或者说,原来的散热器减掉65%,留下35%就能达到同样的热舒适性。

    2.改造前后系统对比

    原来采用的是上供下回单管串联系统。这种采暖形式的特点是,从上向下,平均水温越来越低。也就是说顶层用户的水温最高,首层用户的水温最低。在这种系统中,越靠近下游,需要的散热器越多。

    参考上面计算的改造前的房间基本耗热量,计算某6层住宅的上供下回系统各层所需散热器的情况。

    软件中的序号1,2,3……6代表从上到下个住户所需要的散热器片数。我们可以看到顶层10片,一层18片。一层的平均水温低,需要的片数接近顶层用户的2倍。节能改造后,每层都是单独总立管引入的,每家的供水温度和回水温度完全和热力外网一个参数。我们进户的管道水温都和顶层的一样了,请问一楼,你们家还需要18片吗?红塔地暖 告诉您,10片就够了,在节能改造之前,达到顶层用户同样的舒适度。

    那么,节能改造后到底需要多少片暖气片呢?我们先假设在标准工况,看看什么情况:

    我们看到,在热力外网95/70℃的情况下,仅仅需要3~4片散热器。如果水温没有这么高呢?平均水温60℃总可以达到吧?我们看看75/50℃(平均水温(75+50)/2=62.5℃)的情况下的状况:

    75/50℃的条件下,也只是需要5~6片的散热器。这个温度热力公司应该达到了吧?请注意上面软件中放大系数是取了1的。实际上3.6开间的房间一般取了10片左右吗,也就是说放大系数是取了2,或者说,把暖气片差不多多放了一倍。

    上表我们还能发现一个规律,同样的负荷(序号2~5)所谓的位置不同,散热器可能也不一样。同样是308W的负荷,在第三组计算需要4片,在第5组可能是6片。如果再考虑各个户型外围护负荷不一样,各组暖气所在的位置不一样,同样的房间,计算的片数很可能不一样,就别说不同的房间了。有可能出现所谓的房间面积大,散热器较少;而房间面积较小,散热器较多的情况。

    水温还能再低吗?我们再试算下:

    在供回水温度50/35℃的条件下,最下游用户需要的也仅仅只有14片。热力供的不会这么差劲吧?计算到这里,红塔地暖 想说,供得再不好,18℃应该问题也不大!

    下面澄清几个问题:

    1)散热器放多少和房间面积大小没有直接关系:

    按照中华人民共和国标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012),我们只考虑外墙、外窗、屋顶和地面等外围护产生的负荷。红塔地暖 使用的天正、浩辰或者ACS软件,都是得到中华人民共和国住建部鉴定认可的正版软件。

    如果说散热器布置多少,按照一平米多少片,随便放置的话,还需要我们供暖专业上大学学习4年做什么呢?直接找管工安装不就完了吗?红塔地暖 做设计也是持证上岗的,我们是受过专业培训,经过严格考试的。就红塔地暖 而言,已经在这里做了8年设计,理论与经验并重。从2010年就已经开始参与节能改造,有疑问的话,可以看看已经改造好的小区,看看采暖效果,摆那的效果,胜过千言万语。

    2)暖气片少了会不会不热。

    上边红塔地暖 已经演示过一例,相关内容不再重复。

    反过来,暖气放太多了,和地暖过热是一样的,好像置身沙漠,也不会舒服。

    3)并非所有房间都要放暖气。

    内间没有负荷,理论上不需要布置散热器。

    下图是2010年既有居住建筑节能改造某户型(局部):

    厨房为什么加暖气?因为有外墙、外窗;

    盥洗为什么不加暖气?因为没有有外墙、外窗;

    厕所为什么加暖气?因为如厕、洗澡要脱衣服……

    估计没人会在盥洗室脱衣服吧?因此没有加。

    在上图中,卫生间和盥洗室是作为一个整体考虑的。红塔地暖 认为把散热器放外窗处效果最好。某住户曾反映原来卫生间和盥洗室都有散热器。红塔地暖 觉得内间的盥洗室完全没必要放。业主是上帝,如果坚持要放的话,建议施工单位把卫生间的6片的那组散热器给拆下几片,他说拆几片就拆几片,请注意:前提是,立字为据,不热了别来找我,后果自负。

    4)我们的室内外参数是严格遵守中华人民共和国标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)执行的,违反这个,我们将会被追究责任,就像酒驾会被扣分一样。设计标准是历年平均不保证5天;国家规定室外是-9.1℃,我们就按这个温度设计;国家规定室内基础温度是18℃,我们就按这个温度设计;考虑到个体差异,按照分户计量的要求也留够了余量的,18℃只是个保守的说法而已,不知道我说明白了没有,谢谢!如果对规范有异议,请找规范编制组。

    以前为什么不热,估计有以下几个原因:

    1)管道堵塞,淤沙严重。以前用的是焊接钢管(黑管),现在用的是内外热镀锌钢管或塑料管。以前用的是翻砂暖气片,现在用的是机制的。焊接容易腐蚀,翻砂暖气片的沙粒会沉积在采暖系统中,或加速管道腐蚀。数年之后,管子堵塞严重,剩下的过水空间可能只有手指粗细。节能改造换了镀锌管和机制片,能有效的避免此现象的发生。

    2)上供下回系统,相互影响。或设计缺陷,或中间某层私自改装暖气,都会影响到下游用户。单管串联各层散热器是有比例的,这个从上面的计算可以看出。假若顶层用户进行改装,为了保持设计工况,底层用户也应该成比例的增加。可能是顶层加1片,中间层加2~3片,首层应该增加4~5片。如果仅仅顶层增加,那么就相当于首层减了4~5片,采暖效果自然就不好了。上游用户自己换暖气,自己家取热增多,和加片对下游用户的影响是一样的。改造后每家单独一个系统,不再相互干扰,下游用户不必再“喝上游的剩水”了。改造后,每组散热器还增加了温控阀,业主可以在设计范围内自由调节。某房间热了,可以关小点,热量旁通给下组暖气;某房间冷了,可以开大点。分户改造还预装了热表,为日后按热量计量收费提供了条件。

    3)不热不光是设计的责任。散热器放得再多,热力公司不给力也不热。热平衡来自:建筑所需耗热量=外网输送能量=热源发出热量。如果温度、流量、资用压力达不到设计要求,出现小马拉搭车的情况,供暖效果也不会好。再者,安装也很关键,如果不严格按照安装施工工艺来施工,也会留下很多隐患。比如下翻必须加自动排气阀。如果忘了安装,管道窝气,也不会热的。
    散热器分户改造势必会出现明管。我们设计师会尽量贴边贴角的布置管道。对美观要求高的用户可自己找人整体或局部在踢脚或地面开槽卧管,成本很高,不适合大范围推广。结构承载力允许并且想二次装修的用户,可以考虑改装地暖。一般来说,供给散热器的热水参数高于地板辐射采暖所需的水温,要加换小型混水装置。红塔地暖 觉得混水罐不错,发个图片:

    本文简单分析了节能改造中的一些问题,希望对各位朋友以此为鉴,有所启发,谢谢!

    参阅资料:

    《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)

    《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB 50411-2007)

    《实用供热空调设计手册》(上、下册)2008年第二版,陆耀庆主编

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