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纯技术干货!一次系统、二次系统、地面调温系统如何设计更合理?!

随着两联供系统的普及,我们经常听到一次系统或者二次系统的概念,那么什么是一次系统,什么是二次系统?选择一次系统还是二次系统更合理?两联供水泵如何选型?以及地面调温系统如何设计、运行?今天我们就来聊聊这些话题。


一次系统

所谓的一次系统就是热源端和负载端用同一个泵串联,用一股水流把热源端和负载端连起来,这种系统也叫做直连式系统。

一次系统的主机与末端间只有一个循环泵,水流串联其中,系统水量少的,可以串接缓冲水箱,增加系统水容量,防止主机频繁启停,保证设备的使用寿命,减小室内温度波动,增加舒适度。

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优势分析

1、结构简单,易于施工:只有一个循环泵,主机与末端通过管道直连,设计施工难度低。

2、换热效率高:直连式系统意味着它没有“中间商”,主机提供的热水直接由末端接受。

3、具有节能优势:直连式系统没有混水的损失,原本35℃的回水如果经过水箱混水,变成36℃回到主机,主机冷凝温度每升高一度,就会损失3%的效率。

劣势分析

简单的结构就导致其两个缺陷:

1、稳定性的缺陷,一次系统中的水流就是热交换的主要媒介,一股水流串联主机和末端,很难使两端的水流同时达到最佳状态。

2、一次系统支持的流量有局限,如果末端机位多,设计系统庞大,系统所需流量就高,导致设计管径远大于主机口径,大流量直接进入小管道中,形成的压力会是原来的数倍,一次系统就难以承受这些需求了。

总结分析

针对一次系统存在的客观问题,目前行业里面主要是通过主机侧增加“压差旁通阀”或末端侧增加“电动三通阀”来实现末端启停导致的水流量变化问题,确保主机侧运行在相对安全的水流量范围。


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优点分析

二次系统将冷热水参数改变后再输送到不同的末端,不仅可以满足主机与末端不同的流量需求,还能分别满足不同末端之间的需求,比如风盘和地暖如果同时制热,就可以进行精准控制。

缺点分析

二次系统的成本与能耗会高于一次系统。增加一个缓冲水箱和循环泵,以及系统复杂性的提升,会让材料成本、施工成本和使用成本增加。但是增加的缓冲水箱有没有必要呢?答案是有必要,因为通常热源产生的热量与末端消耗的热量是不一致的,这会导致两种情况。一种情况是供大于求,如果主机产生热量过高,末端消耗不掉,热量就会积蓄在管道中,导致水温上升,主机会在水温上升到一定程度时停止工作。另一种情况是供不应求,主机产生的热量不足以给末端消耗,就会消耗系统管道里面的水温。根据实验室的测试,一次性加热到位与分段式加热到位的能耗相差5%,这就说明缓冲水箱的蓄热作用是有帮助的。所以如果没有缓冲水箱的蓄热作用,当热量供大于求时,水温就会上升,最终导致停机,而停机后就变得供不应求,水温会快速下降,那么主机就会频繁启停,这种情况下既影响室内的舒适性,同时主机也增加了功耗。


总结分析 

一次系统比二次系统具有结构简单、换热效率高、节能的优点,但稳定性与舒适性没有二次系统好。针对家装平层户型的项目,优先选择一次系统方式设计,针对房屋负荷20KW以上的别墅住宅,优先采用二次系统进行设计。


两联供水泵选型

循环水泵一次侧采用定频泵,满足最低流量需求;二次侧采用变频泵,满足末端开启率的使用需求;一次侧定频泵考虑噪音影响的可考虑采用屏蔽泵,不考虑噪音可采用离心泵;二次侧供回水主管之间需增加压差旁通阀;一次侧水泵由主机面板控制,二次侧水泵由室内空调面板联动信号控制;

一次系统:需根据系统的水流量和水阻力选定水泵流量和扬程。

①水泵流量=(1.1~1.2)x系统循环水流量

系统循环水流量=总负荷x0.86/△T

△T为进回水温差℃(采暖系统取10℃,冷暖系统取5℃)

②水泵扬程=△p1+△p2+0.05L(1+K)

△p1为机组内部的水压降。

△p2为最不利环路末端装置水压损失最大的一台的水压降。

L为最不利环路管长。

K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和直管总长的比值,当不利环路较长时K取0.2~0.3,较短时K取0.4~0.6。

二次系统:以100㎡家装两联供为例

一次侧的泵流量约2.5m3/h,系统阻力最大就是主机的水阻,建议使用屏蔽泵,静音节能。二次侧的泵水流量约2.5m3/h,风盘水阻一般3~4m,末端系统阀件和管道变径比较多,各种局部阻力和沿程阻力大概有2m左右,考虑到后续使用中,系统可能结垢和脏堵,建议选择10m左右的泵,建议采用多级泵或变频泵,可以适应末端流量变化,系统更稳定。


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建筑调温系统

地面调温有干式和湿式两种选择方式,客户可以根据需要选择安装。

干式地面采用铝板保温处理,管道选择PERTΦ13管道,管道铺设间距控制100mm;单路管长不超过80m;


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地面调温(干式)

湿式地面采用蘑菇板保温处理,地面管道选择PERTΦ10管道,管道铺设间距控制50mm;单路管长不超过80m;地暖分集水器路数不超过8路;分集水器需要配合电动混水中心和混水控制器一起使用,每组分集水器两个配件各一套。


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地面调温(湿式)

建筑调温运行:建筑调温针对的是整个建筑体,即夏天对建筑体降温,冬天对建筑体升温;在夏季工况下,分集水器前面的电动混水中心会根据房间内的环境检测系统检测的温湿度数据耦合计算的空气露点温度,进行地面进水温度的实时调节,即可满足室内建筑体温度调节需求,也可以避免地面空气结露的安全隐患;在冬季工况下,分集水器前面的电动混水中心会根据室外检测的空气温度进行环境气候补偿的自动控制,自动降低地面的进水温度,保持室内建筑体温度的恒定舒适。

电动混水中心运行程序

通过电动执行器来控制三通混水阀的转动,调节供水和回水的进水量,使混水后的出水温度始终维持设定的温度。

地面调温控制:

夏季:混水22-24℃,程序内部有露点计算,湿度高除湿半小时后地面调温开启,湿度低直接开启地面调温

过渡季节:地面调温关闭

冬季:房间温度没到达按照温差来调节温度(30-42℃),房间温度到达后根据室外温度来调节温度(25-30℃)


 浏览次数:647  |  发布时间:2022/9/3

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