一次二次系統(tǒng)[參照分析]

1、一次/二次系統(tǒng)在現(xiàn)代化供暖方式上的運(yùn)用The Application of Primary/Secondary Systems in Modern Hydronic Heating概述：本章介紹了一次/二次系統(tǒng)在供暖系統(tǒng)上的作用和優(yōu)點(diǎn)，其設(shè)計(jì)、安裝及使用方法，以及實(shí)現(xiàn)一次/二次系統(tǒng)必不可少的元件。關(guān)鍵詞：一次環(huán)路，二次環(huán)路，水力分壓，緊湊型三通， 水力分壓器，水力分壓型集分水器。1， 一次 / 二次系統(tǒng)1.1簡(jiǎn)介一次 / 二次系統(tǒng)的概念起源于20世紀(jì)50年代, 直到80年代它一直運(yùn)用于大型的商用供暖或制冷系統(tǒng)。隨著近年住宅的檔次提高、用戶對(duì)供暖方式的多樣化及舒適節(jié)能程度更高的要求，敦促設(shè)計(jì)者研

2、究更加靈活，功能范圍更廣的系統(tǒng)。為了滿足上述需求，一次 / 二次系統(tǒng)的基本理念得到了運(yùn)用并進(jìn)行調(diào)整，新型住宅及小型商用建筑供暖系統(tǒng)上加入了現(xiàn)代化的控制元件。研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的非常豐富的布管技術(shù)成為當(dāng)今最先進(jìn)的多個(gè)負(fù)荷 / 多種溫度系統(tǒng)的支柱。 圖1 一次 / 二次系統(tǒng)示意圖二次環(huán)路二次循環(huán)泵緊湊型三通一次循環(huán)泵一次環(huán)路圖1是一個(gè)一次 / 二次系統(tǒng)簡(jiǎn)單的示意圖：圖1中下部分的循環(huán)系統(tǒng)稱(chēng)為一次環(huán)路，它的作用是將加熱的水輸送到環(huán)路的一個(gè)或多個(gè)地方，把一部分熱水轉(zhuǎn)交給圖1中上部分的二次環(huán)路。在一次環(huán)路上通常有兩個(gè)或更多的二次環(huán)路。二次環(huán)路能適合于眾多不同的熱負(fù)荷，如散熱器采暖、輻射地板采暖、熱水儲(chǔ)熱罐、風(fēng)

3、機(jī)盤(pán)管、融雪等等。這些不同的熱負(fù)荷往往都根據(jù)自己所在區(qū)域的熱需求獨(dú)立運(yùn)行。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)二次環(huán)路運(yùn)行時(shí)，一次環(huán)路的水泵必須一直運(yùn)行。一次 / 二次系統(tǒng)布管結(jié)構(gòu)的意圖在于將一次系統(tǒng)循環(huán)泵產(chǎn)生的壓差與任何二次系統(tǒng)循環(huán)泵產(chǎn)生的壓差脫鉤。這種方式能讓每個(gè)二次系統(tǒng)獨(dú)立地開(kāi)關(guān)而不會(huì)影響到其它二次系統(tǒng)的流量，或一次系統(tǒng)的流量。就好比系統(tǒng)上每一個(gè)循環(huán)泵都想象自己身處于一個(gè)完全隔絕的系統(tǒng)，它沒(méi)有意識(shí)到系統(tǒng)里還有其它的環(huán)路和循環(huán)泵的存在。這種運(yùn)行方式相當(dāng)理想，因?yàn)樗茏屗协h(huán)路穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)消除了不同循環(huán)泵之間相互干擾的可能性。這種多臺(tái)循環(huán)泵同時(shí)和諧運(yùn)行的方式在以前介紹過(guò)的系統(tǒng)諸如單管注流、雙管、同程系統(tǒng)中都是不能

4、完全達(dá)到的。 A點(diǎn)到B點(diǎn)的壓力損失導(dǎo)流為了更好理解為什么一次/二次系統(tǒng)能解除每個(gè)環(huán)路的水動(dòng)力的連接（或者叫去耦），請(qǐng)參考圖2，當(dāng)水在圖2中的下部分環(huán)路循環(huán)時(shí)，兩個(gè)三通的連接點(diǎn)A和B之間會(huì)產(chǎn)生一定的壓力損失。由于A點(diǎn)的壓力大于B點(diǎn)，因此在圖2中的上部分環(huán)路之間由于壓力差產(chǎn)生了從A到B的吸入流動(dòng)。更高壓力 更低壓力A點(diǎn)到B點(diǎn)的壓力損失大小取決于兩個(gè)三通之間的長(zhǎng)度、管徑以及它們之間的流量。假如兩個(gè)三通相隔的距離在1米以內(nèi)，其兩點(diǎn)之間的壓力損失相對(duì)很小。如此小的壓差所導(dǎo)入的水流有可能沒(méi)有能力帶動(dòng)這個(gè)環(huán)路的熱負(fù)荷。然而，經(jīng)驗(yàn)表明，即便很小的流量也會(huì)帶來(lái)足夠的熱量導(dǎo)致所在區(qū)域在停止供暖或氣候溫暖的情況下被

5、動(dòng)過(guò)熱。圖2 A點(diǎn)到B點(diǎn)的壓差導(dǎo)致水的流動(dòng)減小導(dǎo)流可能性的一個(gè)辦法便是讓兩個(gè)三通之間的壓力損失盡可能小。這通過(guò)將兩個(gè)三通緊湊地安裝在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖3所示。由于兩個(gè)三通之間的壓差近乎為零，一次系統(tǒng)的水不會(huì)被導(dǎo)入二次系統(tǒng)。當(dāng)二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的熱負(fù)荷有需求時(shí)，其自身的循環(huán)泵運(yùn)行提供其循環(huán)所需的壓差。二供一次環(huán)路對(duì)所有的一次/二次系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，緊湊型三通的運(yùn)用可以大大減小二次系統(tǒng)的導(dǎo)流發(fā)生。其一準(zhǔn)則是兩個(gè)三通的中心距不能超過(guò)一次系統(tǒng)管徑的4倍。同時(shí)為了避免緊湊型三通的上下游形成湍流，還需要將緊湊型三通安裝在距上一個(gè)緊湊型三通4倍于管徑的直線距離以上的下游部分，下一個(gè)緊湊型三通8倍于管徑的直線距離以上的上游部

6、分(見(jiàn)圖4)。二次回水管緊湊型三通可垂直、水平、或反向安裝緊湊型三通沒(méi)有流動(dòng)制圖用兩個(gè)點(diǎn)表示緊湊型三通緊湊型三通圖3 在緊湊型三通之間壓損極小的情況下二次系統(tǒng)不會(huì)流動(dòng) 圖4 緊湊型三通的安裝方式1.2 防止熱水被動(dòng)遷移在一次/二次系統(tǒng)中需要防止熱水被動(dòng)遷移并流過(guò)沒(méi)有運(yùn)行的二次系統(tǒng)(即二次系統(tǒng)的循環(huán)泵沒(méi)有開(kāi)啟時(shí))。有兩個(gè)導(dǎo)致熱水被動(dòng)遷移并流過(guò)二次系統(tǒng)的因素：1， 當(dāng)二次系統(tǒng)在一次系統(tǒng)的上面時(shí)，密度更輕的熱水從供水端上升，密度更大的冷水從回水端下降形成環(huán)路流動(dòng)。2， 盡管兩個(gè)緊湊安裝的三通之間幾乎沒(méi)有壓力損失，但事實(shí)上并非為零。因此，一次/二次系統(tǒng)里二次環(huán)路上的供水及回水部分必須采取措施防止熱水在

7、水泵關(guān)閉時(shí)的遷移。圖5列出了幾種防止熱水被動(dòng)遷移到不工作時(shí)的二次系統(tǒng)的方式。一種方法是在二次系統(tǒng)的供回水部分均安裝止回閥，止回閥的開(kāi)啟壓力約為2kPa，這就足以防止二次系統(tǒng)由于水的密度差異造成的流動(dòng)。彈簧式閥芯的止回閥很適合于這種情況。其它兩種方法只涉及到二次系統(tǒng)的回水部分。一是在回水端安裝至少5米長(zhǎng)的下懸式熱力曲頸管，因?yàn)闊崴肷仙皇窍陆担@種方式打消了熱水向二次系統(tǒng)回水管遷移的念頭；另外一個(gè)辦法是在回水管上安裝旋啟式止回閥。需要注意的是這兩種方法只能避免熱水進(jìn)入二次系統(tǒng)的回水部分，而不能防止熱水上升到二次系統(tǒng)的供水部分?；厮够亻y一次環(huán)路一次循環(huán)泵供水止回閥帶止回閥的循環(huán)泵（供水端）下

8、懸式熱力曲頸管在安裝一次/二次系統(tǒng)的設(shè)備間里，盡量將一次環(huán)路的位置安裝高于二次環(huán)路，這是非常有意義的。盡管二次環(huán)路的管道從設(shè)備間出來(lái)后會(huì)高于一次環(huán)路，但自然形成的U型熱力曲頸管則能有效防止熱水被動(dòng)的遷移。供水止回閥（回水由熱力下懸自然防止回流）回水止回閥低于一次環(huán)路的二次環(huán)路 圖5 防止熱水被動(dòng)遷移到非工作狀態(tài)的二次系統(tǒng)的各種措施1.3串聯(lián)式一次環(huán)路目前最普遍的一次/二次系統(tǒng)的安裝方式是將二次環(huán)路延一次環(huán)路串聯(lián)，如圖6所示。這種安裝方式通常被稱(chēng)為串聯(lián)式一次環(huán)路。高溫水二次環(huán)路中溫水二次環(huán)路一次環(huán)路低溫水二次環(huán)路圖6 串聯(lián)式一次環(huán)路系統(tǒng)圖示。需要更高水溫運(yùn)行的二次環(huán)路安裝在一次環(huán)路的前端，低溫運(yùn)

9、行的二次環(huán)路安裝在后端。當(dāng)二次系統(tǒng)各環(huán)路的運(yùn)行水溫相差很大時(shí)，串聯(lián)式一次環(huán)路很理想。比如，一個(gè)二次環(huán)路需要提供翼翅式散熱器相對(duì)更高的水溫，一個(gè)需要提供板式散熱器中等的水溫，另外一個(gè)需要通過(guò)混合裝置提供低溫輻射地板采暖系統(tǒng)更低的水溫。1.4并聯(lián)式一次環(huán)路當(dāng)二次系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)路需要相等的水溫時(shí)，最好使用并聯(lián)式一次環(huán)路，如圖7所示。一次系統(tǒng)的環(huán)路上安裝了跨越管，在每個(gè)跨越管上通過(guò)緊湊型三通連接二次環(huán)路。通過(guò)這種方式保障了到達(dá)每一個(gè)二次環(huán)路的水溫一致。每個(gè)跨越管上應(yīng)該安裝一個(gè)平衡閥用于平衡跨越管之間的流量。并聯(lián)式一次環(huán)路最早用于制冷系統(tǒng)，因?yàn)楦鞫苇h(huán)路空氣處理器工作水溫差別不大。但在供暖系統(tǒng)上它同樣有效

10、，特別是針對(duì)低溫供暖系統(tǒng)?？缭焦芫o湊型三通二次環(huán)路預(yù)留接口一次環(huán)路平衡閥圖7 并聯(lián)式一次環(huán)路圖示。每個(gè)二次環(huán)路的供水溫度相等1.5一次環(huán)路水泵選型上面曾經(jīng)說(shuō)到，在一次/二次系統(tǒng)里面，每個(gè)水泵就如同安裝在完全隔絕的環(huán)路里。一次系統(tǒng)的水泵不會(huì)幫助水流通過(guò)任何二次系統(tǒng)，反之亦然。一次系統(tǒng)水泵只負(fù)責(zé)將熱源的熱水按設(shè)計(jì)的溫差延環(huán)路輸送，熱水到了與二次系統(tǒng)連接的地方被二次系統(tǒng)取走而已。與常規(guī)思路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)相反，一次系統(tǒng)的水泵不必是系統(tǒng)最大的水泵，有可能它是系統(tǒng)里最小的水泵！一次系統(tǒng)的流量不需要等于或大于所有二次系統(tǒng)的流量總和。一次系統(tǒng)水泵的選型可按以下公式：G = Q / T其中: G = 一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)流

11、量(升/每小時(shí))Q= 熱源輸出熱量(千卡/每小時(shí))T= 溫差()范例: 一次系統(tǒng)上的鍋爐設(shè)計(jì)輸出熱量為27,000千卡/每小時(shí), 設(shè)計(jì)溫差為15, 計(jì)算一次環(huán)路的設(shè)計(jì)流量。計(jì)算: 運(yùn)用公式1: G = Q / T, G = 27,000/15 = 1800升/每小時(shí)。一旦一次系統(tǒng)的流量計(jì)算出來(lái)，就可以選擇一次環(huán)路的管徑。將一次環(huán)路的控制元件的阻力及管道的阻力相加就得出了一次系統(tǒng)的阻力總和。在已知流量和阻力的情況下則可以根據(jù)流量曲線圖選擇適合的水泵。1.6一次/二次系統(tǒng)的儲(chǔ)熱式水箱在一次/二次系統(tǒng)上連接儲(chǔ)熱式水箱有兩個(gè)基本的方式：1， 作為二次環(huán)路的連接。2， 作為一次環(huán)路的并聯(lián)環(huán)路。在第一種情

12、況，作為二次環(huán)路連接時(shí)，應(yīng)該將儲(chǔ)熱水箱的環(huán)路安裝在一次環(huán)路的起始端。這樣能讓系統(tǒng)最熱的水流過(guò)儲(chǔ)熱水箱的熱交換器迅速提高生活熱水溫度，見(jiàn)示意圖8。儲(chǔ)熱水箱圖8 儲(chǔ)熱水箱在一次/二次系統(tǒng)上的二次環(huán)路連接方式這種將儲(chǔ)熱水箱靠近鍋爐的連接方式非常合適，因?yàn)橐淮苇h(huán)路短，易于保溫。它的目的是減少一次環(huán)路的熱損失。如果一次環(huán)路長(zhǎng)或者沒(méi)有保溫，其熱損失大而且會(huì)造成建筑物內(nèi)局部過(guò)熱。同時(shí)，在儲(chǔ)熱水箱所在的二次環(huán)路上安裝止回閥也至關(guān)重要，它能防止水箱被動(dòng)加熱和水箱的熱量遷移損失。如果沒(méi)有止回閥，當(dāng)一次環(huán)路在提供其它環(huán)路熱水時(shí)，部分熱水可能慢慢遷移到儲(chǔ)熱水箱的換熱器導(dǎo)致水箱水溫過(guò)高；另外一種情況是，當(dāng)一次環(huán)路及二次

13、環(huán)路的水泵沒(méi)有運(yùn)行時(shí)，水箱的熱量使換熱器里的熱水倒流，帶走水箱的熱量及被動(dòng)加熱其它區(qū)域。最后需要注意的是，跟其它一次/二次系統(tǒng)一樣，當(dāng)儲(chǔ)熱水箱工作時(shí)，一次環(huán)路的水泵及其所在的二次環(huán)路的水泵都需要開(kāi)啟，這樣才能加熱儲(chǔ)熱水箱。圖9表示了儲(chǔ)熱水箱與一次環(huán)路并聯(lián)安裝的情況。通過(guò)這種方式，在儲(chǔ)熱水箱加熱時(shí)，一次環(huán)路的水泵無(wú)須開(kāi)啟。這樣也減少了熱損失，因?yàn)榧訜醿?chǔ)熱水箱時(shí)，一次系統(tǒng)的水不用整個(gè)循環(huán)起來(lái)。由于儲(chǔ)熱水箱環(huán)路與一次環(huán)路并聯(lián)安裝，因此需要在每個(gè)環(huán)路上安裝止回閥防止單方工作時(shí)出現(xiàn)倒流。止回閥同時(shí)防止鍋爐熱量被動(dòng)遷移到非工作環(huán)路。就以上所說(shuō)的兩種連接方式，本文作者傾向于后一種。儲(chǔ)熱水箱圖9 儲(chǔ)熱式水箱與

14、一次環(huán)路并聯(lián)安裝方式防止水箱熱水被動(dòng)遷移到一次環(huán)路1.7二次系統(tǒng)的注水措施在緊湊型三通的一次/二次系統(tǒng)進(jìn)行注水、清洗、排污時(shí)，一次系統(tǒng)的水不會(huì)注入二次系統(tǒng)。解決的辦法是在每一個(gè)二次環(huán)路的回水端上單獨(dú)安裝一個(gè)排水裝置，排水裝置由一個(gè)球閥和排水閥組成，這在前面幾個(gè)示意圖里面都能看到。在一次系統(tǒng)注水時(shí)，關(guān)閉二次環(huán)路回水端的球閥，打開(kāi)排水閥，一次系統(tǒng)注水的壓力才能將二次系統(tǒng)的空氣從排水閥里排除，把二次系統(tǒng)注滿水。同樣的道理適合于系統(tǒng)的清洗及排污。同樣，在一次環(huán)路上也需要相應(yīng)的排水裝置。對(duì)于較大的系統(tǒng)，則需要使用全通徑的球閥及排水閥一體的排水裝置。1.8一次/二次系統(tǒng)的反向水流在一次/二次系統(tǒng)里，二次環(huán)

15、路的流量可能等于或者大于一次系統(tǒng)的流量。當(dāng)一次流量等于二次流量時(shí)，在緊湊型三通之間沒(méi)有水流動(dòng)；當(dāng)二次流量大于一次流量時(shí)，緊湊型三通之間的水反向流動(dòng)，如圖10所示。當(dāng)三通之間的反向流動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，進(jìn)入二次系統(tǒng)的水溫取決于三通前面熱水和二次系統(tǒng)回水的比例，它的溫度可以通過(guò)公式2計(jì)算：T3 = T1 X G1 + T2 X（G2-G1） / G2T2G2二次系統(tǒng)其中：T3 = 二次系統(tǒng)供水溫度（）T1 = 一次系統(tǒng)供水溫度（）T2 = 二次系統(tǒng)回水溫度（）T3G2T1G1G1 = 一次系統(tǒng)流量（升/每小時(shí)）G2 = 二次系統(tǒng)流量（升/每小時(shí)）T2G1G2-G1一次系統(tǒng)圖10 二次流量大于一次流量的反向水

16、流示意圖范例： 見(jiàn)圖11，計(jì)算二次系統(tǒng)的供水溫度、一次系統(tǒng)的輸出熱量及輻射采暖二次系統(tǒng)的熱量。？400 l/h40400 l/h 40 100 l/h80100 l/hT3 = T1 X G1 + T2 X（G2-G1） / G2 = 80X100+40X(400-100) / 400=50圖11 輻射地板采暖二次系統(tǒng)的計(jì)算圖示計(jì)算：T3（二次系統(tǒng)供水溫度） = T1 X G1 + T2 X（G2-G1） / G2 = 80X100+40X(400-100) / 400=50Q1 （二次系統(tǒng)熱量）= (80-40)X100=4000 kcal/hQ2 （一次系統(tǒng)熱量）= (50-40)X400

17、=4000 kcal/h從以上計(jì)算可以看出，二次輻射地板采暖系統(tǒng)的熱量等于一次系統(tǒng)輸出的熱量。這完全符合熱力學(xué)的第一定律（即能量在其轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)被創(chuàng)造也不會(huì)消失）。這個(gè)定律同樣適合于進(jìn)入第一個(gè)三通的流量等于流出第二個(gè)三通的流量。這些基本的概念對(duì)于水暖系統(tǒng)溫度及流量的轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。同樣值得注意的是，當(dāng)二次流量大于一次流量時(shí)，二次系統(tǒng)的回水溫度等于一次系統(tǒng)回水溫度，而范例中40的回水溫度對(duì)傳統(tǒng)的鍋爐顯然會(huì)造成冷凝。在這種情況下需要增加防冷凝管等相應(yīng)措施提高回水溫度。1.9一次環(huán)路的鋪設(shè)選擇串聯(lián)及并聯(lián)式一次環(huán)路都具有可長(zhǎng)或可短鋪設(shè)的靈活性。比如說(shuō)，一次環(huán)路可以鋪設(shè)在鍋爐附近，總長(zhǎng)度2-5米。在這種

18、情況下，一次環(huán)路上需要安裝一些設(shè)備及緊湊型三通的安裝距離要求受到了限制。另外一種方法是將一次環(huán)路沿整個(gè)建筑物內(nèi)鋪設(shè)，二次環(huán)路只在其所處區(qū)域內(nèi)與一次環(huán)路連接。在這種方式下，一次環(huán)路管道需要很好的保溫以防止熱量的損失。1.10二次環(huán)路的鋪設(shè)選擇幾乎所有的可以直接與鍋爐或其它熱源連接的環(huán)路都能與一次環(huán)路通過(guò)緊湊型三通連接，其連接圖示見(jiàn)圖12。從圖上可以看出，二次系統(tǒng)可以是一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)、雙管系統(tǒng)、同程系統(tǒng)、三通/四通混合低溫系統(tǒng)、變頻泵注流系統(tǒng)。三通恒溫混合閥二次系統(tǒng)熱交換器二次系統(tǒng)區(qū)域閥控制的二次系統(tǒng)二通混控閥注流二次系統(tǒng)區(qū)域泵控制的二次系統(tǒng)緩沖罐二次系統(tǒng)三通混合閥二次系統(tǒng)高溫輻射采暖二次系統(tǒng)變頻泵

19、注流二次系統(tǒng) 四通混合閥二次系統(tǒng)圖12 各種供暖方式作為二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)通過(guò)緊湊型三通連接2，水力分壓器以上所介紹的運(yùn)用緊湊型三通的一次/二次系統(tǒng)在實(shí)際安裝中有諸多困難。90年代末，意大利一些公司研究開(kāi)發(fā)出了與緊湊型三通原理相同的組裝完好的成熟產(chǎn)品，見(jiàn)示意圖13，14。二次系統(tǒng)一次系統(tǒng)一次環(huán)路圖13 水力分壓器剖面示意圖 一次水流方向相對(duì) 圖14 水力分壓器于緊湊型三通做了90旋轉(zhuǎn)它實(shí)際上是從緊湊型三通演變而來(lái)：將一次環(huán)路的供回水做90旋轉(zhuǎn)，其水流方向從以前的一次/二次垂直方向變成了水平方向。這種產(chǎn)品被稱(chēng)作水力分壓器（或耦合罐）。以下是水力分壓器在一次/二次系統(tǒng)上各種情況下流量及溫度的情況。

20、圖15 一次流量等于二次流量，一次供水溫度等于二次供水溫度，一次回水溫度等于二次回水溫度。第一種情況（圖15），即一次流量等于二次流量時(shí)，水力分壓器中間部分的水沒(méi)有任何混合或流動(dòng)，一次系統(tǒng)的流量完全經(jīng)過(guò)二次系統(tǒng)回到一次系統(tǒng)中。水力分壓器不會(huì)改變供回水的溫度。圖16 一次流量小于二次流量，一次供水溫度大于二次供水溫度，一次回水溫度等于二次回水溫度。第二種情況（圖16），一次流量小于二次流量，水力分壓器中間一部分一次供水與二次回水相混合流到二次系統(tǒng)。這時(shí)，一次回水溫度等于二次回水溫度T2=T4， 一次供水溫度大于二次供水溫度T1T3。如果計(jì)算二次環(huán)路最高供水溫度T3， 可根據(jù)以下數(shù)據(jù)計(jì)算：T1 一

21、次環(huán)路供水溫度， G一次 一次環(huán)路流量， 升/每小時(shí)G二次 二次環(huán)路流量， 升/每小時(shí)Q 系統(tǒng)熱量， 千卡/每小時(shí)1，一次環(huán)路溫差： T一次= Q / G一次2，二次環(huán)路溫差： T二次= Q / G二次3，鍋爐回水溫度： T2 = T1 - T一次4，二次環(huán)路最高供水溫度： T3 = T4 + T二次 = T2 + T二次圖17 一次流量大于二次流量，一次供水溫度等于二次供水溫度，一次回水溫度小于二次回水溫度。第三種情況（圖17），一次流量大于二次流量，水力分壓器中間一部分一次供水與二次回水相混合回到一次系統(tǒng)。這時(shí)，一次供水溫度等于二次供水溫度T1=T3， 一次回水溫度大于二次回水溫度T2T4

22、。如果計(jì)算鍋爐回水溫度T2， 可根據(jù)以下數(shù)據(jù)計(jì)算：T1 一次環(huán)路供水溫度， G一次 一次環(huán)路流量， 升/每小時(shí)Q 系統(tǒng)熱量， 千卡/每小時(shí)1，一次環(huán)路溫差： T一次= Q / G一次2，鍋爐回水溫度： T2 = T1-T一次 為了防止鍋爐回水溫度過(guò)低造成鍋爐冷凝，可以按設(shè)定的回水溫度計(jì)算一次環(huán)路的流量：T1 一次環(huán)路供水溫度， T2 一次環(huán)路回水溫度， Q 系統(tǒng)熱量， 千卡/每小時(shí)1，一次環(huán)路溫差計(jì)算：T一次= T1 T22，在此基礎(chǔ)上計(jì)算所需流量：G一次= Q / T一次范例: 圖18為一個(gè)運(yùn)用了水力分壓器的一次/二次系統(tǒng)，根據(jù)圖中提供的數(shù)據(jù)計(jì)算二次系統(tǒng)供水溫度：圖18 一次/二次系統(tǒng)計(jì)算范

23、例圖示-T1 = 80（一次熱水水溫）- 每臺(tái)鍋爐特征 Qc = 27,000 千卡/每小時(shí) Gc = 1,600升/每小時(shí)(水泵最大流量)- 儲(chǔ)水換熱循環(huán)系統(tǒng)特征 Qb = 22,000 千卡/每小時(shí)(熱量) Gb = 2,200升/每小時(shí))- 散熱器循環(huán)系統(tǒng)特征 Qr = 6,000 千卡/每小時(shí)(熱量) Gr = 600升/每小時(shí)- 空氣預(yù)熱循環(huán)系統(tǒng)特征 Qa = 22,000 千卡/每小時(shí)(熱量) Ga = 4,400升/每小時(shí)- 風(fēng)機(jī)盤(pán)管循環(huán)系統(tǒng)特征 Qv = 27,000 千卡/每小時(shí)(熱量) Gv = 5,400升/每小時(shí)計(jì)算步驟首先計(jì)算需求總熱量, 一次循環(huán)水流量及二次循環(huán)水流

24、量。然后進(jìn)入以下章節(jié)：一次循環(huán)水量小于二次循環(huán)水量。系統(tǒng)總熱量：將每一路循環(huán)系統(tǒng)的熱量相加： Q = Qb+Qr+Qa+Qv=77,000千卡/每小時(shí)一次循環(huán)水量：假設(shè)鍋爐與分水器之間連接的循環(huán)系統(tǒng)壓力損失小(比如延長(zhǎng)壓力損失為: r=5毫米水柱/每米), 根據(jù)以上假設(shè),一次循環(huán)水量為所有鍋爐的水泵可提供最大流量總和, 由此得出: G一次 = 3 X 1,600 = 4,800升/每小時(shí)二次循環(huán)水量：將二次循環(huán)每一路循環(huán)水的流量相加:G二次 = Gb+Gr+Gv+Ga = 12,600升/每小時(shí)一次水及二次水溫差：T一次 = Q / G一次 = 77,000/4,800 = 16T二次 = Q

25、 / G二次 = 77,000/12,600 = 6一次回水溫度：T2 = T1 - T一次 = 80-16 = 64二次供水溫度：T3 = T4 + T二次 = T2 + T二次T3 = 64 + 6 = 70二次系統(tǒng)供水溫度這個(gè)溫度即是設(shè)計(jì)儲(chǔ)水熱水器盤(pán)管,散熱器,風(fēng)機(jī)盤(pán)管及空氣預(yù)熱機(jī)組所需最高水溫的基礎(chǔ)。 二次流量12,600升/每小時(shí)一次流量4,800升/每小時(shí)圖19 范例計(jì)算出的一次/二次系統(tǒng)溫度及流量數(shù)據(jù)圖示水力分壓器在采暖及制冷上的運(yùn)用圖示請(qǐng)參考圖20，21。圖20 水力分壓器在模塊式鍋爐供暖系統(tǒng)上的冬季運(yùn)行圖示 二次環(huán)路分別為儲(chǔ)熱水箱、散熱器采暖、空氣預(yù)熱、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)圖21 水

26、力分壓器在模塊式鍋爐/制冷機(jī)系統(tǒng)上的夏季運(yùn)行圖示 二次環(huán)路分別為儲(chǔ)熱水箱、散熱器采暖（停止運(yùn)行）、空氣除濕、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)3，水力分壓型集分水器水力分壓器的運(yùn)用成功地實(shí)現(xiàn)了一次/二次系統(tǒng)，將供暖發(fā)展為多區(qū)域多功能多種水溫的混合系統(tǒng)。如圖22所示，這是一個(gè)運(yùn)用了水力分壓器的落地鍋爐供暖方式，水力分壓器后面的集分水器將供暖分為4個(gè)二次環(huán)路，每個(gè)環(huán)路都具備自己的循環(huán)泵，水力分壓器的運(yùn)用保證了每個(gè)二次環(huán)路及一次環(huán)路的水泵不會(huì)相互影響。但是在住宅或小型商業(yè)建筑里使用類(lèi)似的系統(tǒng)在實(shí)際操作中會(huì)有以下缺陷：體積過(guò)大：在鍋爐與集分水器之間安裝水力分壓器占據(jù)很大的空間。安裝困難：系統(tǒng)安裝時(shí)有許多需要焊接的地方，而實(shí)

27、際空間往往過(guò)于局限，不能輕易完成上述工作。隔熱處理困難：如果沒(méi)有專(zhuān)業(yè)公司安裝，處理鍋爐、水力分壓器的隔熱非常困難。不夠美觀：安裝的復(fù)雜程度和隔熱處理使系統(tǒng)外觀較難看，尤其是安裝在居室內(nèi)更不協(xié)調(diào)。桑拿效應(yīng)：在安裝鍋爐的區(qū)域內(nèi)如果沒(méi)有對(duì)管道、集分水器進(jìn)行隔熱處理，會(huì)使區(qū)域溫度過(guò)高。圖22運(yùn)用水力分壓器的落地鍋爐供暖系統(tǒng)基于上述缺點(diǎn)，意大利一些公司研發(fā)出了將水力分壓器和集分水器結(jié)合為一體的水力分壓型集分水器，如圖23所示，通過(guò)尺寸對(duì)比看出，其體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水力分壓器和傳統(tǒng)的集分水器組合的尺寸。水力分壓型集分水器的左側(cè)為一次/二次系統(tǒng)交匯的區(qū)域，由于它與集分水器的供回水連接口為緊湊型三通的原理，所以在左

28、側(cè)混合艙內(nèi)壓差近乎為零。水力分壓型集分水器為并聯(lián)式一次環(huán)路方式，所以到每個(gè)二次環(huán)路的水溫相等。集分水器部分較大的截面面積和每個(gè)接口之間較短的距離保證了每個(gè)二次環(huán)路在分水器部分幾乎沒(méi)有壓力損失。圖23 傳統(tǒng)方式與分壓型集分水器2+2的對(duì)比水力分壓型集分水器可以安裝在相應(yīng)的箱體內(nèi)嵌墻式安裝，這樣大大減少了安裝空間。如圖24所示。水力分壓型集分水器的運(yùn)用為中小型住宅提供了最佳的現(xiàn)代化分區(qū)域多功能供暖方案，圖25-28為其不同的運(yùn)用圖示?？偨Y(jié)一次/二次系統(tǒng)是現(xiàn)代化供暖方式的基礎(chǔ)，通過(guò)它才能實(shí)現(xiàn)不同水溫的多種供暖方式在工作時(shí)不會(huì)相互影響，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域的獨(dú)立控制，最終達(dá)到供暖的舒適、節(jié)能、自動(dòng)化。水力分壓

29、器、水力分壓型集分水器是實(shí)現(xiàn)一次/二次系統(tǒng)理想的解決方案。圖24 水力分壓型集分水器的嵌墻式安裝示意圖首層輻射地板采暖系統(tǒng): 運(yùn)用電動(dòng)三通混合溫控中心,帶循環(huán)水泵,水泵由室內(nèi)溫控器或計(jì)時(shí)溫控器控制.首層及二層散熱器采暖系統(tǒng): 散熱器上安裝恒溫控制閥,循環(huán)采用變頻水泵.二層輻射地板采暖系統(tǒng): 運(yùn)用電動(dòng)三通混合溫控中心,帶循環(huán)水泵,水泵由室內(nèi)溫控器或計(jì)時(shí)溫控器控制.半地下層采暖系統(tǒng):風(fēng)機(jī)盤(pán)管及散熱器供暖,散熱器上安裝恒溫控制閥,分機(jī)盤(pán)管上帶溫控器. 整個(gè)區(qū)域安裝一個(gè)計(jì)時(shí)溫控器控制水泵起停.圖25 運(yùn)用壁掛爐供暖及嵌入式水力分壓型集分水器2+1的系統(tǒng)首層輻射地板采暖系統(tǒng): 運(yùn)用氣候補(bǔ)償式溫控中心, 帶循環(huán)水泵及可編程控制器,室外溫度傳感器。首層及二層散熱器采暖系