在供熱行業(yè),我們聽得最多的一個詞就是溫度、供水溫度、回水溫度、平均溫度、室內(nèi)溫度、采暖溫度等等。供熱行業(yè)跟溫度緊密聯(lián)系,而在這些溫度中,二次網(wǎng)溫度是一個比較有意思的存在。
可能學(xué)暖通的人都知道,在教材上寫二次網(wǎng)的設(shè)計溫度是95/70℃(暖氣片系統(tǒng),下同),現(xiàn)在已經(jīng)改為80/60℃,可在實(shí)際運(yùn)行中很少見到80/60℃,更談不上95/70℃,一般都是55/45℃,這是為什么呢?
這是因?yàn)?5/70℃的設(shè)計供回水溫度是上個世紀(jì)50年代我們學(xué)習(xí)蘇聯(lián)集中供熱系統(tǒng)時定的,95/70℃是基于上世紀(jì)50年代初投資和運(yùn)行費(fèi)用等因素優(yōu)化的結(jié)果,再加上當(dāng)時特殊的歷史時期,鋼材短缺,只能在盡量減少暖氣片的前提下,提高溫度。
現(xiàn)在隨著時代的發(fā)展,技術(shù)的進(jìn)步,室內(nèi)暖氣片比設(shè)計增加40%以上,現(xiàn)在的二次網(wǎng)系統(tǒng)的循環(huán)流量也比設(shè)計多了40%以上。
這兩種情況下如果還按照原來的95/70℃或現(xiàn)在的設(shè)計條件80/60℃,那室內(nèi)就會太熱,需要全部開窗,這樣既不舒服,而且還非常浪費(fèi)熱量。因此,不管設(shè)計溫度是多少,在實(shí)際供暖過程中,只要室溫達(dá)標(biāo),滿足舒適性的供熱效果即可,可以預(yù)見的未來二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)的供水溫度還會降低的。
在行業(yè)內(nèi)還聽說北京有毛細(xì)管供熱系統(tǒng),冬季供水溫度僅有28℃,室溫也保持在22℃以上,理論上只要供水水溫高過室內(nèi)溫度,供熱系統(tǒng)就能給室內(nèi)散熱,就能保證室溫,條件是暖氣片面積足夠大,毛細(xì)管面積也是非常大。
目前的供暖設(shè)計中,二次網(wǎng)的供水溫度設(shè)計是60-65℃,回水溫度設(shè)計是45-50℃,溫差是15℃-20℃。在供熱運(yùn)行中很多地區(qū)都能達(dá)到15-20℃的回水溫差設(shè)計的指標(biāo)。
然而,到目前為止,仍然有不少地區(qū),其最大供回水溫差小于15℃,最高只能達(dá)到12℃左右,在供熱的初末寒期,供回水溫差只有7°左右。造成這一現(xiàn)狀的原因是,大流量運(yùn)行,大流量運(yùn)行使得熱源送出的熱水在用戶散熱器里面停留的時間過短,即流速過快,熱量還沒有散發(fā)完,就被循環(huán)泵給強(qiáng)行拽了回來。
但如果降低循環(huán)泵的流量,減小循環(huán)水的流速,就會出現(xiàn)兩種情況:一是當(dāng)供熱系統(tǒng)的前端用戶溫度達(dá)標(biāo),供熱系統(tǒng)的末端用戶供熱效果差溫度不達(dá)標(biāo);二是當(dāng)滿足末端用戶的供熱溫度時,近端用戶的溫度就會過高,造成很多住戶開窗戶的現(xiàn)象,造成熱量的大量浪費(fèi)。
這種情況的產(chǎn)生根本的原因是水力不平衡,管網(wǎng)缺乏有效的平衡手段。按照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,散熱器供暖系統(tǒng)應(yīng)采用熱水作為熱媒;散熱器集中供暖系統(tǒng)宜按熱媒溫度為75/50℃或85/60℃連續(xù)供暖進(jìn)行設(shè)計(供回溫差設(shè)計值為20℃)。熱水地面輻射供暖系統(tǒng)供水溫度不應(yīng)超過60℃,供水溫度宜采用35~45℃,供回溫差不宜大于10℃。
一次網(wǎng)的溫差加大,減小了單位供熱面積所需要的循環(huán)流量,因?yàn)橐淮尉W(wǎng)不存在垂直失調(diào),僅有水平失調(diào)(也就是各換熱站之間的流量分配不均),不用擔(dān)心循環(huán)流量減小,可以這么說流量越小越好,它輸送的是熱量,只要熱量相等,溫差越大,流量越小,電耗就越少。
但是二次網(wǎng)就不同了,二次網(wǎng)不僅存在水平失調(diào),還存在垂直失調(diào),這是不同溫度的水密度不同,高溫水密度低,自然往高處流,低溫水密度大,往低處流。
所以一般樓內(nèi)普遍會出現(xiàn)頂層溫度高,底層溫度低的狀況。在目前沒有進(jìn)行每戶室溫控制的情況下,二次網(wǎng)的垂直失調(diào)還是非常難以克服的,因此二次網(wǎng)的流量不是越小越好,流量小勢必會造成垂直失調(diào)。