扫码访问《暖立方小程序》
扫码关注《暖立方》微信公众号

老黄讲干式第59期:为什么说13管铝板干式地暖更适合两联供一次系统?有哪些数据依据和应用优势?

   日期:2023-09-20    
核心提示:众所周知,地暖空调两联供安装方式有一次系统和二次系统之分,地暖末端有湿式地暖和干式地暖之分,地暖管有20管、16管和13管之分
 众所周知,地暖空调两联供安装方式有一次系统和二次系统之分,地暖末端有湿式地暖和干式地暖之分,地暖管有20管、16管和13管之分,如何配置地暖末端和缓冲水箱,使两联供系统既高效节能又安全稳定呢?本文重点分享DN13管干式地暖末端匹配空气源一次系统的相关计算依据和应用优势。

一、两联供一次系统和二次系统的主要应用场合

一次系统:通俗讲就是主机与末端直接连接的系统,一台主机与多个末端之间只有1个水回路循环泵。家装两联供一次系统,总水容量较小,如采用带内置泵主机,可直接连风机盘管和地暖末端,在主机回水侧串联1个小缓冲水箱,可消除主机频繁启停隐患,好处是系统简单高效、稳定性高、节能省电。夏季用风盘制冷,冬季用地暖,业主操作简单且售后麻烦少,是目前家用两联供的主流安装方式。

二次系统:主机与大缓冲水箱之间有1个循环泵,水箱与末端之间各设1个循环泵,二次系统至少有“两个泵”,形成了主机与水箱,水箱与末端至少两个水回路循环,解决风盘对流末端与地暖辐射末端的水流量和流速差异问题,二次系统主要用于商用大系统、或夏季风盘与地暖供冷同时开启的三恒五恒场合。

二、湿式地暖和干式地暖的主要性能差异

1、总成厚度差异:湿式地暖为2cm保温板+4cm水泥回填层+3.5cm贴砖水泥粘接层+1cm地砖,总成厚度10.5cm,高于南方进户门槛7.8cm标准,安装时需抬门或换门;铝板干式地暖为3cm防锈铝板地暖模块+3.5cm贴砖水泥粘接层+1cm地砖,总成厚度7.5cm,低于南方进户门7.8cm标准,不需抬高进户门。

2.升温褪温时间差异:湿式地暖房间升温时间约8-10小时,褪温时间约12小时,周期过长白天不能关地暖;铝板干式地暖房间升温约1-2小时,表面升温约半小时,关机后可维持3小时采暖,白天可关地暖行为节能一半费用。

3.保温性能差异:湿式地暖含蘑菇板等,采用2cm厚普通保温板,回填后向下传热损失达30%;铝板干式地暖采用3.5cm厚高强度保温板,向下传热损失约5%,平均比湿式地暖保温节能约25%!

4.使用效果差异:湿式地暖铺地板的散热量仅86W,导致南方地板区地暖效果普遍较差;铝板干式地暖铺地板的散热量高达146W,确保了良好的地暖舒适度。

5.地面调温差异:混泥土导热率很小,因此湿式地暖在夏季地面调温时,标况供冷量仅16W,且存在水泥含水量超标引起地板霉变隐患,不适合做地面供冷。干式地暖铝板导热率很高,标况供冷量高达46W,且无地板含水量超标隐患,可采用18℃以上高水温地面调温,大幅提高两联供及五恒系统的体感舒适度。

三、不同地暖管径的主要数据差异

根据《JGJ142-2012辐射供暖供冷技术规程》D.0.1数据表,当流速0.3m/s时,DN16管和DN20管的比摩阻及流量数据如下:

DN16地暖管:比摩阻135.98Pa/s,流量124.13kg/h

DN20地暖管:比摩阻96.87Pa/s, 流量208.97kg/h

1、DN13地暖管的比摩阻和水流量计算数据

根据水阻力计算公式:

得出:DN13管的比摩阻为171Pa/s,流量为84.7kg/h,比DN16管的水阻力增大了26%,水流量减小了32%。

2、100平方DN13管两联供系统的总阻力计算

以实铺地暖面积100平方为例(建面约150平方),采用DN13管10mm间距的全铝板干式地暖,6台风机盘管,配置小水箱和混水中心的一次系统,计算数据为:

DN13管最不利环路100米长的沿程水阻力计算:由(式1-1)可知:DN13管沿程阻力Py=RL=171*100=17100Pa=17.1KPa

100米长10平方13管哑铃弯头的局部阻力系数=32*1+0.5*6+3=38,该不利环路的局部阻力Pj=38*1000*0.3*0.3/2=1665Pa=1.7KPa

空气源热泵主机的内阻约50KPa,并联风盘阀门的水阻力约25KPa,水箱的水阻力约20KPa,保温分水器水阻力约15KPa,混水中心水阻力约15KPa(地面调温用)

根据以上算出:该两联供系统的总阻力为:

P=Py+Pj=17.1+1.7+50+25+20+15+15=143.8KPa

3、DN13管两联供地暖的水流量计算:DN13管10mm间距干式地暖模块每平方用管量为10M/m2,单块面积1.08平方,需配置93张地暖模块,配管长度L=10*100=1000m,按铝板干式地暖设计规范,每路分水器管长不大于90米,共需12路分水器(8+4)

辐射末端总流量Q=84.7*12=847kg/h=1016.4m3/h

选择水泵时,实际总流量要取最大供水流量,并取正系数为1.2

所以,100平方DN13地暖末端总流量Q=1016.4*1.2=1219.2m3/h=1.22吨/小时。

4、空气源主机内置泵的扬程匹配

水阻力扬程单位换算:100Kpa=10m水柱

100平方DN13管两联供地暖系统的水阻力扬程为143.8Kpa=14.4m水柱

空气源热泵主机的内置泵扬程约18m水柱,故DN13管地暖末端的水阻力与内置泵扬程匹配度最高,DN16管12cm间距末端其次,DN20管15间距末端匹配度最低!

5、地暖管与均热层的有效热交换面积计算:

考虑正常管间距和管道内应力大小,计算得出DN20管、DN16管和DN13管与均热层的有效热交换面积大小为:

数据显示:DN13管的单位有效热交换面积比DN16管增加了25%,比DN20管增加了30%,因此DN13管的地暖散热量相应最大,更适合低水温辐射供暖!

铝板均热层导热率为237W/(m.K),混泥土均热层导热率为1.28 W/(m.K),相对提高了180倍,因此DN13铝板干式地暖散热量远高于DN16和DN20湿式地暖末端,可相对提高40%以上!

四、DN13管铝板干式地暖在简化优化两联供系统的主要技术优势

通过以上数据,我们可以得出:DN13管铝板干式地暖更加适合空气源两联供一次系统,因此可大幅简化两联供配置并具有以下技术优势:

1、DN13地暖管末端水阻力匹配让地暖更高效:DN13管地暖末端的水阻力大,与空气源主机的内置泵扬程匹配度高,更适合做一次系统,让两联供配置更简单、运行更高效。

2、铝板干式地暖散热量大让两联供地暖更舒适:铝板导热率是混泥土的180倍,45℃铝板干式地暖铺地板散热量高达125W,而湿式地暖铺地板的散热量仅86W,相同水温下的表面温度比湿式地暖提高约5℃、房间温度提高约3℃,热舒适度更高,完全消除了湿式地暖两联供冬季地板区不够热的隐患。

3、干式地暖模块保温好让系统更节能:铝板干式地暖保温层厚度为3.5cm,面层蓄热量小,向下传热损失仅5%;湿式地暖的保温层厚度为2cm,面层蓄热量大,向下传热损失高达30%,相对保温节能25%,铝板导热升温快,白天可关地暖行为节能约50%,可让两联供地暖大幅节能省电,其投资节能回收期约10年。

4、干式地暖厚度薄不需抬高防盗门:防锈铝板干式地暖贴地砖的总成厚度7.5cm,铺地板仅5cm,低于南方住宅进户门槛高度,安装时不需抬高防盗门;湿式地暖两联供安装时需要抬门或换门。

5、铝板干式地暖供冷量大地面调温更安全:DN13管10cm间距防锈铝板干式地暖供冷量大,国家检测报告高达46W,可高水温供冷根除结露隐患,冷热反应快控制精准;普通湿式地暖供冷量小,存在低水温供冷结露风险、高水温供冷效果差、辐射对流比低体感舒适度差、水泥层蓄冷含水量超标地板霉变隐患等问题。

五、如何做好高效两联供及地面调温及五恒系统

1、要把家装两联供做得更加高效和稳定,得先简化系统配置,优先采用一次系统,按加大末端阻力匹配主机高扬程泵的原则,依据以上数据可得出:DN13管10cm间距地暖末端为两联供一次系统的水阻力匹配度相对最佳方案。

2、要把两联供地暖温度做得更高,则采用铝板导热的干式地暖末端,地面温度和房间温度相对最高,在45℃低水温下,比湿式地暖表面提高5℃、房间提高3℃;相对降低3-5cm地面高度,和25%左右的保温节能费用,并具有保护地板防潮防霉变、为楼板减震隔音、提高地面舒适脚感等多方面附加功能。

3、要做好两联供地面调温系统,则需选用供冷量大的全铝板干式地暖高效辐射末端,辐射对流比高,能确保良好的体感舒适度,可采用18℃以上高水温供冷,无结露隐患,也无水泥回填层蓄冷地板含水量超标霉变隐患;只要增加1套混水中心,把供冷水温设定20℃即可做高效地面调温。最好采用干式风机盘管,可确保更好的调湿调温效果。

4、要做好高效的辐射空调五恒系统,应先了解现有五恒系统太复杂的技术原因,主要是辐射末端的单位供冷量和铺设面积过小,且辐射末端安装结构的保温性能较差!受石膏板导热率过低和装修打坏管道风险过高的双重制约,客观上需要较低的供冷水温,否则难以降温,但用低于露点的低水温做辐射供冷,本身就存在随时结露的风险,需要精准联动除湿新风和气温变化而提前变动水温,自然就需要一套复杂的控制系统,这大幅增加了业主操作难度和使用风险!现有毛细管和DN10管辐射板,均存在末端水阻力大、水流量小、铺设面积受限等不利因素,都要求采用大水箱和混水泵站、联控双冷源新风除湿机做二次系统,但因两者水阻力不均,存在相互抢水制约性能发挥的内耗现象严重,导致系统调试复杂稳定性过低。

如采用带顶地保温的DN13管全铝板干式高效辐射模块,就彻底改观了:单位辐射供冷量平均提高约40%,能有效降低室内约40W负荷,顶地铺设可增加一倍的辐射面积,用18℃高温水顶地辐射,可提供约90W的辐射供冷量,除湿新风和餐客厅干式风盘提供约50W对流制冷量,可轻松实现普通住宅的夏季降温和60%辐射对流比的双重数据指标,确保五恒系统良好的体感舒适度。另外,餐客厅配置1台干式风盘,适当增加会客厅的对流制冷量,可消除人多聚会或吃火锅不闷的大问题,满足五恒系统动静分区的个性化设计理念。干式风盘可16℃以上高水温制冷,水阻力与DN13管辐射末端相当,可用16地暖管套保温连接保温分水器,一管到底施工简便且无接头渗水隐患,完全消除对梁打大孔的安全隐患,配置一台直彭式新风除湿机,即可稳定实现五恒系统的各方面功能。控制方面采用“房间分室露点控制、空气品质集中显示”的简化模式,可大幅降低业主对五恒系统的操作难度和使用满意度!

 
 
 
更多>同类壁挂炉网

推荐图文
推荐壁挂炉网
点击排行