小戶型采暖及熱水系統,壁掛爐選型的誤區
王然一 發表于: 來自:《采暖技術速成寶典》
“總是擔心配置太小了,我想把爐子配得更大一些。”
其實在小戶型中,根本不存在爐子選型偏小的問題,恰恰相反的是選出的爐子對采暖來講都太大了。小戶型中壁掛爐的大小是按照生活熱水的需求來選擇的,跟采暖沒有一點關系。
還拿150㎡的戶型舉例,實際采暖面積按照90㎡計算。即便我們按照100W/㎡的標準選爐子,其功率也僅僅是9kW;如果按照150W/㎡去選型,爐子的功率也僅僅是13.5kW。而事實是:這個戶型配的爐子通常都是24kW,單位面積可以分到的熱量是24000/90=267W。如果這些熱量真的能完全散發到房間里,業主家已經熱得待不住人了。因此小戶型中暖氣不熱時,跟爐子大小沒有任何關系。
我還是不太相信,上面這些都是理論,實踐中可能會有不同。我們可以通過實踐中的兩個現象來驗證上面的說法是否正確。

在小戶型中,爐子在采暖季通常是
大火燃燒還是小火燃燒?
實際情況是:只有在系統剛開始調試時或者爐子剛啟動時,會有一段時間保持大火燃燒;穩定運行時,爐子一直都是小火燃燒。一臺24kW的常規爐,只有在大火滿負荷運行的時候,才能輸出24kW左右的熱量,而最小火燃燒時輸出的熱量在8kW左右,8kW帶90㎡,平均89W/㎡。并且很多時候,爐子以最小火燃燒時輸出的熱量末端也用不完,因此爐子在運行過程中會有啟停,這些可以印證我們上面的說法。
150㎡的戶型,
每月的燃氣費用需要多少錢?
假如平均熱負荷真的有100W/㎡,90㎡每小時需要消耗的熱量為9kW。假設壁掛爐的平均熱效率為90%,此時壁掛爐每輸出9kW熱量就要消耗約1m³的天然氣;如果一個月30天、每天24小時連續運行的話,消耗的燃氣總量為:30×24×1=720m³。假如1m³燃氣的平均價格為3元,則每月的運行費用為:720×3=2160元
請回想一下你遇到的類似戶型,每月的燃氣費用是多少?
800?1000?1200?反正超過1500的話,業主肯定會來興師問罪,別忘了上面說到的2160元中還沒有包含做飯和生活熱水的燃氣費用。
怎么樣,你現在對單位面積熱負荷的問題該放心了吧?
不,我還有幾個問題:
1.小戶型中,為什么根據熱水需求要選24kW的壁掛爐?
2.大平層、復式、別墅在進行壁掛爐選型時,是按照80W、100W的采暖需求選爐子,還是按照生活熱水需求選爐子?
3.小戶型燃氣費用過高時,是不是說明房子需要的熱量比較多?
4.如果熱源是集中供暖呢?我并不知道主管道提供的熱量有多少。
我們先把問題1解決掉,后面3個問題放到以后的章節中講解。
要回答第一個問題,需要用到萬能公式,因為和熱量、流量、水溫等參數相關的問題,萬事不會都要問它。我們需要做的是:根據業主家生活熱水的用量,計算出壁掛爐的大小。如何計算呢?
1.業主家的熱水用量有多大?
2.業主家這么大的熱水用量,需要把水溫由多少度升高至多少度?
3.業主家這么大的熱水用量,在升溫時,需要的總熱量是多少?
4.壁掛爐的輸出功率要不小于這個總熱量。
這幾個問題可以描述得再詳細一些嗎?
1.關于流量:業主家有幾個龍頭或花灑同時用熱水?每個用水點的流量有多大?
在三室兩廳這種戶型里,同一時間一般只有一個用水點使用熱水,當然也有一些特殊情況,偶爾會出現兩個用水點同時使用熱水。比如衛生間有人洗澡時廚房的龍頭也開到了熱水上,這樣一定會對衛生間花灑的出水溫度造成一些影響。但兩個用水點同時使用的時間非常短,大多數時候我們都可以忽略掉這個問題,不過如果想做到多個用水點的流量和水溫相對恒定,也是有對應的解決方案的。
如果同一時間只開一個花灑或龍頭,流量有多大呢?大約500L/h吧,不同用戶家會有一些差異。
2.關于溫差:業主家500L/h的生活熱水,需要溫升多少度?
冬季與夏季不同,冬季自來水的溫度可能只有5℃、10℃,熱水需求溫度大約42℃;此時溫升為Δt=42-5=37℃。夏季自來水溫度可能是20℃、25℃,熱水的需求溫度大約38℃,此時溫升為Δt=38-25=13℃。
我們可以發現夏季的溫升只有冬季的1/3,這也說明在花灑流量不變時,夏季加熱生活熱水需要的熱量僅僅是冬季的1/3。這也是為什么一些熱水器或壁掛爐在冬季水溫比較穩定,但到了夏季就會忽冷忽熱的一個原因。不過無論如何,我們必需要保證冬季的熱水需求,所以溫升只能按照約37℃計算。
3.關于熱量:業主家500L/h的熱水(0.5t/h),溫升達到37℃時,需要的總熱量是多少?
熱量=流量×溫差×1.163=0.5×37×1.163=21.5kW
壁掛爐的輸出功率要大于21.5kW,因此會選擇24kW的壁掛爐。
總結一下上面章節中的幾個問題:
1.單位面積熱負荷是一個變量,在設計時可以按照估算的方法,也可以利用計算軟件進行詳細的負荷計算。
2.獨立采暖中可以按照80W/㎡—100W/㎡的估算值進行熱源的選型,末端的選型可以適當放大。
3.小戶型中,爐子的大小按照熱水需求選型,對于采暖來講,選出的型號綽綽有余。
4.小戶型中,為了滿足冬天生活熱水的需求而選擇了較大的爐子,所以在很多用戶家中出現了夏季生活熱水忽冷忽熱、冬季采暖時爐子頻繁啟停能耗增加的問題,這兩個問題是我們設計方案時需要著重考慮的。