燃气壁挂炉配置不同采暖末端使用特点的研究

 摘 要：常有人说壁挂炉适用于地暖，也有人说壁挂炉适用于暖气片，真实情况如何呢？这是一个热源和采暖末端相互配置的问题。常用的采暖末端大致有三种：暖气片、地暖和风机盘管。燃气壁挂炉作为热源可以采用这三种采暖末端进行供暖。但是三种不同的采暖末端具有不同的特点，正是这些特点决定了其适用场所的的不同，对燃气壁挂炉工作状态的要求也不尽相同。如何匹配才能发挥系统的最大效益，将是本文章的讨论方向。

        前言

       简单地说燃气壁挂炉就是一个产生热水的装置，可以使用这个热水采暖或者洗浴。燃气壁挂炉采暖，就是让壁挂炉产生的热水流经采暖末端，通过采暖末端进行散热，达到加热空气的过程。常用的散热末端有暖气片、地面辐射供暖系统、风机盘管空调系统。为了达到最佳的采暖效果，减少热能浪费，首先要了解用暖特点，根据不同的用暖特点选择不同的采暖末端，合理配置采暖末端，再根据采暖末端的特点选择适应的采暖热水温度和流速。

       经常听到有人说壁挂炉适用于暖气片，不适用于地暖（南方流行说法）；也有人说壁挂炉适用于地暖，不适用于暖气片（北方流行说法）。实际上燃气壁挂炉作为热源适用于暖气片、地暖和风机盘管，没有所谓的最佳匹配之分。合适的产品用于合适的场所就是最佳匹配。

       1 不同采暖末端的供暖特点及对热源的要求

       1.1 暖气片的供暖特点和对热源的要求

       暖气片分类，在市面上有钢制板式暖气片、纯铜暖气片、钢制插接焊暖气片、铸铝暖气片、钢制翅片暖气片、工艺铸铁暖气片、普通铸铁暖气片、钢制柱式暖气片、铜铝复合暖气片的等种类。

       暖气片的供暖方式是：暖气片利用壁挂炉或者锅炉加热循环水（也有蒸汽供暖方式，但是现在非常少用了），再通过管材连接到暖气片，最终通过暖气片将适宜的温度输出，形成室内温差，最后进行热循环使整个室内温度均匀上升。暖气片的供暖方式主要是自然对流散热，房间热启动速度一般（房间初次加热时间稍长），适宜连续供暖，也适宜间歇供暖。

       用暖气片供暖，需要确定配置暖气片的数量。不同材质、不同规格的暖气片技术参数不同，也就是暖气片的散热量不同，根据暖气片的技术参数可以算出暖气片的供热面积，根据暖气片的供暖面积就可以计算出用什么型号的暖气片，用多少。

       暖气片的散热量：Q=K·F·△T

       式中：K—暖气片的传热系数，F—暖气片的散热面积，△T—供回水温差。通过此公式可以得知，在Q、K值不变的情况下，增大F值（增加暖气片数量），就可以降低△T值（即降低壁挂炉出水温度）。反之，在Q、K值不变的情况下，减小F值（减少暖气片数量），就需要提高△T值（即提高壁挂炉出水温度）。而燃气壁挂炉的热效率是随着出水温度的提高热效率降低的。暖气片的额定进出水温度，市政集中供暖要求95/70℃，燃气壁挂炉一般设定在80/65℃。燃气壁挂炉完全能够满足这个工作条件，但是为了提高热效率，减少壁挂炉高温工作的不利状态，最好适当增加暖气片的配置数量，以降低壁挂炉的出水温度。

       1.2 地面辐射供暖特点及对热源的要求

       地面辐射采暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动。地面辐射供暖的优点是：加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式来达到取暖的目的。辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高，热量集中在人体受益的高度内；传送过程中热量损失小。并且在采用传统的空调或散热器取暖时，室内天花板处温度高，地面温度低，其温差约有10℃左右，这样就把相当一部分的热量浪费在无人活动的房间上半部分，而采用地面采暖时就很好地解决了这个问题。同时地面辐射采暖系统热稳定性好，其地面层及混凝土层蓄热量大，在间歇供暖的条件下，室内温度不会有明显波动。地面辐射供暖的缺点是房间热启动速度慢（房间初次加热时间很长），事宜需要连续供暖的场合。

       根据《民用建筑节能设计手册》给出的公式：

       L=qx/(tg-th)/λ

       式中：L—每平方米所需盘管长度，qx—单位地面面积所需的散热量，tg-th—供回水温差，λ—地暖管热导率。

       通过此公式可以得知，在qx值不变的情况下，增大L值（增加地暖管长度），就可以降低tg-th值（即降低壁挂炉出水温度）。反之，在qx值不变的情况下，减小L值（减少地暖管长度），就需要提高tg-th值（即提高壁挂炉出水温度）。地面辐射供暖的供水温度宜采用45℃～50℃，不应高于60℃，供回水温差宜采用5℃～10℃。为了获得更好的采暖效果，适当增加地暖管总长度（减小地暖管间距），以降低壁挂炉出水温度，这样也更有利于壁挂炉的运行。

       1.3 风机盘管的供暖特点及对热源的要求

       风机盘管主要依靠风机的强制作用，使空气通过加热器表面时被加热，因而强化了散热器与空气间的对流换热器，能够迅速加热房间的空气。风机盘管是空调系统的末端装置，其工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定。

       风机盘管系统对水温的要求：供水温度65℃～60℃，回水温度55℃～50℃，燃气壁挂炉完全适用。风机盘管采暖方式是强制对流换热，加热速度快，但室内往往达不到最佳的舒适水平，所以风机盘管采暖只适用于人停留时间较短的场所，如：办公室、宾馆、超市等，而不适用于普通住宅。

       2 结论

       2.1 燃气壁挂炉+暖气片系统，房间热启动速度一般，舒适度较好，适用于住宅、宾馆、办公室等需要连续供暖，或长时段供暖的场所。增加暖气片数量，可以降低壁挂炉出水温度。

       2.2 燃气壁挂炉+地暖系统，房间热启动速度慢，舒适度好，适用于住宅、宾馆、医院等需要连续供暖的场所。增加地暖管的数量，可以降低壁挂炉的出水温度。

       2.3 燃气壁挂炉+风机盘管系统，房间热启动速度快，舒适度不好，适用于会议室、剧场、宾馆、超市等间歇性、即热需求强的供暖场所。由于是强制对流散热，可适当增加壁挂炉的供暖面积。

       [编辑：孟扬]