住宅户内采暖系统的比较

摘要：根据现在住宅的供暖特点及要求，对单管水平串联系统、单管水平跨越系统和水平双管系统进行了比较分析。

关键词：供暖；单管系统；双管系统；跨越管

Abstract: According to the current residential heating characteristics and demands,analyses and comparas the horizontal one-pipe system, the horizontal series one-pipe cross-over heating system and the horizontal double-pipe system.

Keywords:heating syetem, one-pipe system, double-pipe system, cross-over pipe

中图分类号：[F287.8] 文献标识码：A 文章编号：

0.引言

随着人们生活水平的提高和供暖事业的不断发展，近年来节能问题在供暖系统设计中越来越被人们重视，对供暖系统实现用热量的分户计量和独立控制的呼声也越来越高，“热”也是商品的观点也逐步被人们所认识和接受。因此，在新建住宅中采用适当的供暖系统，就成为控制能耗的关键。在进行住宅室内供暖系统设计时，应考虑分户控制及分室控温的需要。目前常用的能实现分户计量的住宅户内采暖系统形式有：单管水平串联系统、单管水平跨越系统，水平双管系统。本文就这3种分户计量的采暖系统形式进行了比较分析。

1.单管系统

对于住宅户内的采暖系统，单管系统包括单管水平串联系统和单管水平跨越系统。

单管水平串联系统，各组散热器均为串联连接，上游散热器的出口温度影响下游散热器的入口温度。在某一房间进行调节的时候，该房间散热器的出口水温也随之变化，从而使其以后房间的供水温度发生变化，即使下游房间的室内负荷不变，也会造成散热器的传热系数变化，从而改变供热量，室温也会发生变化。因此在负荷变化时，不但整体的调节性差，同一环路的散热器也相互影响，使得室温不稳定。单管水平串联系统，不具备独立调节能力，只能实现住户入口的集中调节，不能实现分室控温。

单管水平跨越系统，各组散热器也是串联连接，但设置了连接在供水管和回水管之间的跨越管，并在每组散热器前加了温控阀，不仅可以实现分户调节，也能实现分室控温。

2.双管系统

对于住宅户内的采暖系统，这里的双管系统指水平双管系统。该系统具有以下特点：

由于各组散热器并联连接，可在每组散热器上设置温控阀，实现分室控温，热舒适性好，对户内散热器的数量没有限制，但系统设计和水力平衡比较困难。

双管系统在设计时，室内供、回水管道应根据负荷变化做变径处理，且各组散热器的支管上应该设置高阻力的温控阀，否则将造成各组散热器间的流量差异非常大，其中流量最大的散热器为末端和始端的散热器，流量最小的散热器为中间部分的散热器，并联散热器组数越多，流量差异越大。

3.双管系统与单管系统的比较

（1）管道布置方面：单管系统较双管系统少一根干管，单管系统较节省管材。

(2) 散热器片数方面：由于单管系统的连接方式，使得上下游的散热器进出水温度不同，加上热负荷在水流上下游的分布不同，会影响散热器片数的不同。而对于双管系统，无论热负荷怎么分布，散热器进出口的水温都不会发生变化，散热器的片数也就不会有任何不同。

在单管系统中，对同一户型的总热负荷是相同的，但散热器的布置顺序不同，例如较大的负荷布置在系统的上游，则较高温度的热水先经过负荷大的房间，会加大散热器的传热系数，提高单片散热器的散热量，减少总的散热器片数；而较大的负荷在系统下游，通过该房间散热器的平均温差小，传热效率低，散热器片数会增加很多。这个问题，将随着户内各房间的热负荷相差悬殊和供回水温度的增加而加剧。

在双管系统中，同一户型的总热负荷与单管系统是相同的。水流上游的房间，单管系统的供回水温度较高，导致双管系统的供回水温度与室内的温差相对单管系统较小，单片散热器的散热效率也较低，散热器的片数多于单管系统；水流下游的房间，单管系统的供回水温度较低，导致双管系统的供回水温度与室内的温差相对单管系统较大，单片散热器的散热量较大，散热器的片数少于单管系统。但总体上来说，单管系统的散热器片数要略多于双管系统。

（3）水力工况及调节方面

双管系统的散热器支管上必须设温控阀等高阻力阀门，否则很难达到水力平衡，会导致端部散热器流量短路，中部散热器流量断路。由于采用高阻力阀门，对水质的要求较高，需要在入户处设置过滤装置。

单管系统为了能实现分室调节，增加了跨越管，并在每组散热器上设置恒温调节阀。由于在同一环路中的串联关系，对前面一组散热器的调节将对后面散热器的散热量都有影响。因此计算上比较复杂，而且人为的调节也很复杂，再由于室温变化较慢，非专业人员很难在短时间内把室温调整到预想的状态。当采用自力式两通恒温阀加跨越管时，由于散热器侧的进流系数较低，进入散热器的流量百分比小，恒温阀对流量的调节范围变窄，对室温的调节能力降低，并且散热器进流系数的计算很难手工计算，故实际工程中不宜采用。常采用的形式是自力式三通恒温阀加跨越管的形式。在设计时，应选用低阻力温控阀，且不计算跨越管的旁通流量。如果考虑跨越管的旁通流量进行设计，则在今后的调节中会增大旁通流量，这样，不仅无法实现低于设计旁通流量的水流，而且降低了跨越管的调节范围。单管水平跨越系统由于附件多，管线长，户内总阻力损失大于双管系统，水力稳定性相对较好，易于实现水力平衡。

4.小结

通过以上分析，对于住宅户内采暖系统可以得到以下结论：

（1）没有跨越管的水平串联式单管系统不能实现分室调节，不能满足现有的节能要求，不宜采用。带跨越管的单管水平串联系统，应在散热器上设置低阻力的自力式三通恒温阀，可以满足分室控温的要求。带跨越管的单管水平串联系统，在设计时不应计算跨越管的旁通流量，避免增加散热器片数和降低跨越管的调节能力。

（2）双管系统的散热器布置与热水流向无关，系统稳定，但是要多敷设一条回水干管。而单管系统，由于上游对下游的影响，因此，散热器的片数分布是不同的，应尽量使得热水先流经热负荷大的房间。总体上说，单管系统比双管系统散热器片数稍有增加。

（3）双管系统的水力稳定性不如单管系统，尤其对大面积散热器组数较多的户型会带来更大的流量失衡问题。双管系统需要在散热器上设置高阻力的恒温阀来解决水力平衡问题。但由于水质的原因，高阻力的阀的堵塞问题可能会更严重。

综上所述，对于户内采暖系统的选择，应在计算的基础上，结合具体户型考虑运行可靠、施工方便和节约造价等因素，进行户内采暖系统的选择。