小駿說暖通之壁掛爐耗氣
壁掛爐作為熱源,其功能是給末端散熱裝置提供熱量,這些熱量通過傳輸管道輸送給末端,然后通過末端散熱裝置發散到房間里。房間的恒溫狀態就是使末端發散到房間的熱量與房間發散到室外的熱量形成平衡,此時維持房間溫度不變。在整個采暖系統運行過程中就是壁掛爐源源不斷地提供熱量,末端源源不斷地將熱量發散到室內,這就構成一個完整的采暖系統(理想狀態下的采暖系統應該是這樣的)。
值得注意的是,壁掛爐的功率與型號有判定標準,而末端的用熱量卻是不確定的。同一個型號的壁掛爐可能用在不同大小、不同類型的末端中,外加實際使用中可能存在全開也可能存在只開啟一部分房間的情況,甚至即使同一個房間在不同的天氣情況下需要的熱量都不一樣,末端散熱裝置的散熱量也是變動的,這就會出現熱源和末端之間不匹配的問題。
為了能夠與不同末端實現用熱匹配,現在壁掛爐的輸出功率都有一定的調節范圍。比如直接用燃氣比例閥調節的常規爐,一般可調功率范圍在40%~100%,若加上分段燃燒技術,可調功率能提高到20%~100%。對于輸出功率為24kW壁掛爐來說,前者最小功率將近9.6kW,后者將近4.8kW。當然,目前對于常規爐來說,絕大多數都是前者或者稍小一些,除非冷凝爐,很少有能做到20%~100%可調范圍的。
末端負荷越小,加熱時回水溫度升高越快,壁掛爐啟動時間越短,所以從該層面來講,負荷越小壁掛爐啟停次數越多的說法是正確的。
散熱量小的末端如果蓄熱量大,同樣可以使啟停次數更少。比如當系統整體容水量小,但熱源和末端不匹配,或者末端是大范圍變負荷變流的狀態,可以在系統中增加一個蓄能水箱來提高容水量,末端負荷越小啟停反而次數越少,從而提高系統的效率。
對于采暖系統來說,只要末端實際使用功率小于壁掛爐最小功率,壁掛爐必定處于間歇工作狀態,這是正常情況。由于這種情況的啟停間隔時間不會太短,如果僅僅這樣,對壁掛爐耗氣量的影響并不大,大可不必糾結。
真正導致壁掛爐耗氣量大增的啟停問題,往往不是上述這些方面造成的,而是異常啟停。
由于壁掛爐具有最小功率限制,這意味著系統工作時必須將這些產生的熱量帶出去才行。以24kW壁掛爐最小功率9.6kW為例,如果采暖循環水量是400kg,意味著回水經過換熱器至少升溫20℃;循環水量是200kg,則一次升溫達到40℃;若設定出水溫度70℃,當流量200kg時,回水溫度在30℃以上則出水溫度就會超過70℃,可能導致壁掛爐停爐;極端情況下如果經過換熱器流量過低,比如只有幾十千克,則換熱器的水可能直接被加熱成蒸汽,以致壁掛爐換熱器損壞。
為避免這種情況出現,壁掛爐內部都有內置閥,當流量過小(壓差過大)時內部旁通自動打開,一部分出水通過旁通回到回水管道,避免異常高溫出現汽化問題。但是由于旁通是走內部小循環,熱量并不能被帶走,因此只能起到一個保護作用,讓鍋爐在汽化前能夠停下來,并不能解決快速停止的問題。
從上述分析可以看出,當外部流量過小的時候,壁掛爐剛一工作就出現出水溫度過高,以致超溫停爐,熱量并沒被送出去。待水溫降下來后重新點火,點火后超溫再停止,從而出現了頻繁啟停現象,熱量還是沒被送出去,導致異常的耗氣情況。
流量過低造成系統低效是非常常見的現象,特別是對南方用戶而言,如果晚上只開一個房間采暖,或者安裝有散熱器恒溫閥都可能造成這種情況。
還有一種情況,系統流量并不小也會造成壁掛爐頻繁的啟停,比如系統嚴重失衡。通常一個采暖系統由多個相對獨立的末端構成,理想狀態下各個末端合理分配資源,都能良好工作,或者可以說將多個末端等效為一個大的獨立末端,但實際工作中很容易出現末端系統失衡問題。
比如末端是由多組散熱器構成的,理想情況下各組散熱器根據需要的熱量分配流量,回水溫度基本一致,總的系統回水溫度就是各組散熱器的回水溫度,但是如果流量分配不均,就會出現有的散熱器流量過大,其他散熱器流量過小的現象。大量的水從流量過大的散熱器流過使得熱量不能及時發散出去,導致這些水溫差很小,其他流量過小的散熱器又會出現熱量不夠,溫差過大的情況。
由于整體回水溫度是各組散熱器回水的混合,而大量熱水幾乎未經降溫就進到回水管道,最終因為溫度較低的回水量很少,導致末端即使散熱量大大降低,而回水溫度整體升高。高溫回水經過換熱器后可能超溫,從而導致壁掛爐高溫停機,停爐后水溫降低重新啟動,出現頻繁啟停現象。
如果沒有緩沖水箱等二次系統,不建議直接配散熱器恒溫閥,簡單方便的方式可以用手動平衡性溫控閥控制流量,然后再增加一個無線可編程溫控器,可以啟動很好的節能效果。
冷凝爐設定相對高的水溫,保證回水溫度低于50℃且具有更好的調節特性,系統也更容易穩定。
這些都是于方案設計有關系,所以找準專業的暖通公司非常重要,免除你二次使用費用過高的問題。
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