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热水循环系统介绍(三)
2018/8/24 14:33:51

热水循环回水管网的设计选型


不管哪种类型的热水循环系统,循环管道的设计选型都需依据以下的参数:

1. 管道的热量散失;

2. 卫生热水的供水温度;

3. 设计压损;

4. 设计温差;

5. 卫生热水的供水时间。


管道的热量散失

管道的热量散失是最重要的设计参数,因为要从它推导出热水循环系统所需的热功率。

控制管道热量散失是降低能耗的关键:

• 通过减小管道直径和循环泵的尺寸来优化热水循环系统;

• 减少能量的散失,相应地降低热水循环系统的运营成本。

保温绝缘性好的新安装管道的热量散失一般可视为:

Q tub = 7 W/m (约6 kcal/h.m)

热量散失的严谨计算可以通过分析公式得出。

决定管道延程热水损失的参数有:

• 管道直径。直径越大对应的热散失越高。因此,要对主管的保温给予高度重视。

• 管道的保温绝缘。这取决于保温绝缘材料(由它的防止热散失的性能所决定的)的质量和厚度。旁页图表为管道的热量散失随保温层厚度的变化值,此数据假定使用的是技术性能良好的材料。


可以看出,与一般的设计选型计算出的数值相比,厚度不足或干脆没有保温会导致热量散失数值非常高。

• 管道内部的水温和所处环境的空气温度。热水的供给温度后续将专门探讨。关于环境的空气温度,要尽可能高;所以要避免将管道置于外部或冰冷环境中。


卫生热水的供水温度

为了满足舒适度要求,卫生热水到达用户的温度至少要保持在43°C以上。

应该考虑到,一些管网,比如医院和宾馆的管网必须要把卫生热水的温度保持在50°C以上,才能实现不间断的热力杀菌。对于这后面这种系统,重要的是:

• 认真分析供水和循环回水管网的保温情况;

• 为用户配备防烫伤装置。

设计压力损失

一般来说,热水循环回水管网设计的压损约为20mmc.a./m。这一数值可以实现管道尺寸和循环泵最低必要性能之间的良好折中。


设计温差

系统设计管路系统两点之间的一定温差进行,这两点可以是:

• 热源供水点和最不利的用水点

指的是供水管网输送(TC)温度和最不利供水点的温度(TPS)之间的温差ΔT。

设计流量,由散热量和温差之间的关系获得,计算仅考虑供水管网的热量散失。

因此,本着这一原则理论上以适当方式仅对卫生热水的供水管道进行保温,而不考虑循环回水管网。显然,这样的选择会带来较大的热量散失,从经济和能耗角度看并不划算。


• 热源供水点和回水点

考虑的是管网供水和回水之间的温差ΔT。

这样的设计考虑的是,为了消除军团菌污染风险,回水温度不能被忽视。设计流量不仅要考虑供水管网的热量散失,还要考虑循环回水管网的热量散失。


通常,为了限制卫生热水的供水温度和保持管网内部温度的均衡稳定,使用的温差不大,约2-3°C。


卫生热水的输送时间


最后这一参数不直接影响管道的尺寸,但是有助于确定循环回水连接点至用水点的距离。

出于舒适性和规范标准的要求,卫生热水要在开启用水点有限的时间内达到设定温度(一般为30秒)。

同时,还有一项标准规定,未循环水管的水容量不得大于3升。

根据卫生热水的流量和管道尺寸,可以得出不同的供水时间和距离。

根据不同的标准要求,有时候供水最低时限优先,有时候管道内的水容量更重要。


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