铺设热力管道,热力管道图解

虽然对高效锅炉和创新散热器给予了很多关注，但管道系统的设计通常是水力加热系统的成败。一个好的管道系统可以是一个嘈杂，不舒服，浪费能源的系统，以及一个为房屋中的所有房间带来均匀舒适度的系统之间的区别。

要设计一个高效的系统，您必须将热源与“热发射器”（即散热器和对流器）相匹配。某些类型的热发射器最适合相对高温的热源。例如，熟悉的翅片管踢脚线对流器，用于许多住宅和轻型商业建筑，在水温高于150°F的情况下工作良好，但不适用于低温系统，如地源热泵（见表“匹配组件”）。

一旦您选择了锅炉和一些散热器，您就需要一个管道系统，旨在充分利用加热设备，既舒适又高效。本文权衡了适合住宅和轻型商业建筑中经常使用的设备的四种管道方法的优缺点。

在串联回路中，最简单的水力管道系统，散热器和锅炉位于一个公共回路上。靠近环路末端的散热器通常较大，以补偿较低的水温。

在最简单的水力分配系统中，所有热发射器都与热源一起连接到一个公共回路或“电路”中。在这种布置中，水温随着从一个热发射器移动到下一个热发射器而逐渐降低。在选择散热片并调整其尺寸时，必须考虑这种温度下降。

一个常见的错误是根据系统中的平均水温来调整散热片的尺寸。对于串联电路，必须根据水温在管道电路中的特定位置确定热发射器的大小。如果你不这样做，你会听到关于管道回路开始附近（最靠近热源）过热的房间和靠近终点，令人不舒服的凉爽房间的抱怨。

串联电路的主要优点是安装简单和低成本。但是，由于每当循环器运行时，水都会流过所有热发射器，因此您不能使用阀门来调节给定热发射器的热量输出。如果这样做，则会限制整个系统的流量。换句话说，串联电路的缺点是不允许独立控制单个热发射器以满足舒适需求。

通常，串联电路最适合在作为单个区域控制的小型建筑物中的高温热发射器，例如翅片管踢脚线。它们不应与具有高压降特性的热发射器一起使用，例如辐射地板和某些风机盘管对流器。

当锅炉不点火时，单管系统将锅炉与管道的主回路隔离开来。三通配件和恒温控制阀从主回路中抽水，通过散热器输送水，然后将其返回到主管路

“单管系统”或“Monoflo系统”，有时被称为“单管系统”，是一种分配系统，它使用专门的三通配件通过分支管道路径将一部分热水转移。如果在分支管道路径中放置手动或自动控制阀，则可以完全控制通过给定热发射器的水流。这使您可以控制每个热发射器的热输出速率，而不会影响整个系统。因此，单管系统提供了逐个房间区域控制的潜力 - 这是串联电路所没有的功能。在大多数情况下，与任何其他类型的配电系统相比，使用单管系统可以更便宜地完成广泛的分区。

由于每个热发射器的热量输出可以独立控制，因此单管系统还允许您将单个热发射器的尺寸过大。此功能可以很好地应用于浴室，其中可以设置超大的热发射器，以便在淋浴或浴缸之前快速加热房间，然后重置以保持正常的舒适温度。如果你用串联电路做到这一点，你会不断地使房间过热。

翅片管踢脚线、面板散热器和风机盘管对流器可以根据需要混合和匹配，所有这些都作为主配电回路的单独分支连接。每个单元仍然需要根据其从主电路接收的水的温度来调整尺寸。该主电路通常遵循建筑物的周边，并运行在位于外墙上的热发射器下方。这种布局通过最大限度地减少主电路和热发射器之间使用的管道数量来节省资金。

控制单管系统的最佳方法是在供暖季节在主回路周围提供恒定的热水循环。恒温器根据需要打开和关闭，以满足各个房间的供暖需求。由于使用恒定循环，因此最好如上所述将锅炉连接到系统。锅炉循环器仅在锅炉点火时运行。在其他时候，主回路中的水流绕过锅炉，减少非循环热损失。

多区域系统为每个区域使用单独的主回路，以大致相同的温度为每个区域供水。优选的方法是在每个回路上使用小型循环器和止回阀。

另一种对水力系统进行分区的方法为每个分区区域使用单独的管道回路。有两种方法可以设置它;每个区域使用一个单独的循环器，或一个较大的循环器和几个电动区域阀。由于以下原因，我更喜欢前一种方法：

• 小区环行器消耗的电力更少，并且仅在其相关区域需要热量时运行。相比之下，区域阀系统中的单个较大的循环器必须在一个或多个区域需要热量时运行。

• 当单个较大的环行器仅使用一个活动区运行时，流速可能足够高，足以在管道中产生令人讨厌的流动噪音。

• 如果环行器发生故障，热量只会中断到一个区域。其他区域正常运行。区域阀系统中循环器的故障将阻止热量传递到整个系统。

需要注意的是，弹簧加载的流量单向阀必须安装在多循环器系统的每个区域中。如果没有止回阀，并且只有一个区域需要加热，那么温水将通过应该关闭的回路向后流动。这将限制有源电路的热量输出。在温暖的天气里，当锅炉仅用于生活用水加热时，它还可能导致不需要的热量流入热发射器。

使用独立电路的多区域系统还有另一个优点：每个区域在大约相同的温度下接收水。与串联电路相比，这可能允许热发射器的尺寸略小。如果散热片的尺寸合适，您还可以在略低的温度下运行系统，从而提高其整体效率。

双管系统以几乎相同的温度向整个系统的每个散热器供水。所有散热器都连接在公共电源和公共返回电源之间。双管系统在商业建筑中更为常见，非常适合冷凝锅炉。

商业建筑中最常见的水力分配系统类型称为双管或平行系统。在这种设计中，也可用于住宅系统，每个热发射器位于一个单独的分支电路内，该电路连接到公共电源和公共返回电源。每个分支电路与其他分支电路“并行”运行，允许每个热发射器在大约相同的温度下接收水。从理论上讲，这可以让您在每个房间中使用较小的热发射器。

将分支电路连接到电源的首选方法如上所示。这种设计称为“反向回流系统”，导致通过分支电路的平衡流动。

此图表显示了各种水力热源、热发射器和管道系统的典型工作范围，尽管异常情况可能偶尔需要超出这些范围的设计。

由于每个热发射器在大约相同的温度下接收水，因此锅炉供应和返回之间的温度下降将小于与串联管道系统相关的温度下降。例如，典型的并联系统在锅炉供应和返回之间可能只有约10°F的温降。相比之下，典型的串联系统可能具有20°F或更高的温降。双管系统较小的温降有助于保持返回锅炉的水的温度高于废气露点，从而防止烟气冷凝。

双管系统是与低温热源（如热泵或冷凝锅炉）一起使用的最佳选择。辐射地板系统可以被认为是双管系统，因为每个地板电路都与歧管站的其他电路并联连接。双管系统还允许通过使用阀门来调节通过任何给定的热发射器的流量，从而轻松分区。