地采暖的水力计算教程文件

1、地暖系统在混接中的水力计算作者：孙德兴阅读：1451次上传时间：2005-05-04推荐人：zulizhu （己传论文1套）简介：地板采暖目前在我国尚属新兴的采暖方式，它常常处于周闱全是散热器采暖的包I制之中，很 少能够为地板采暖单独安排热源，而只能用散热器采暖的高温（相对而言）水热源。本文提 出了地暖工程中的阻力计算问题，分析了其具体计算过程，进行了实例计算与分析，阐述了 混接系统的阻力匹配问题。关键字：地板釆暖阻力计算混接系统阻力匹配相关站中站：阀门专辑散热器选型专区地板辐射采暖技术教您计算水力平衡1. 引言目前，地板采暖技术在推广应用过程中，与散热器采暖系统混接是经常遇到的问题，通 常散

2、热器需供水温度80°C左右，水系统压力损失很小，而地板采暖需供水温度低于65°C, 其末端阻力可达3米以上水柱。因此简单地共用一个水系统是不行的。然而，地板采暖目前在我国尚属新兴的采暖方式，它常常处于周閑全是散热器采暖的包 I韦I之中，很少能够为地板采暖单独安排热源，而只能用散热器采暖的高温（相对而言）水热 源。例如城市热网、区域锅炉房等。房屋开发商希塑在散热器采暖的楼中某几层甚至某几个房间安装地板采暖，这种情况有 时是由于补建、扩建，更多情况是开发商对较新的事物有个认识过程，非要亲自看到效果才 肯大面积推广。作为工程设计人员简单说“不”是不利于新技术推广的。但是，在具体的

3、设计过程中却遇到一个致命的问题：即资用压力是否够用，散热器系统 与地板采暖能否同时达到水力与热力平衡，在保证地暖系统室内温度的同时，不影响散热器 系统，这是技术人员及热用户共同关心的问题。正因为这种压力问题的存在，使得众多的设计人员在一种抽象的概念条件下进行设计安 装，将管长减短，管径放人成为设计的主要措施，而实际情况却表明，人多数工程均出现了 过热现象，而有个别工程室内偏冷。因此在混接系统中盲目地或定性地设计计算是不可以的，理应根据实际情况进行定量分 析计算。2. 沿程阻力与局部阻力计算沿程阻力计算与传统型类似，根据管径与设计流量查设计标准，其计算过程如卞：设布 管间距S、管长L、其铺设面积

4、m=SXL.单位面积散热量q、设计供回水温度差At、流量 g=（0.86XqXm）/At,则实际管径及流量g可以查得比摩阻R,故Py=RXLo局部阻力计算，包拾两部分，一是分集水器及其进出I】阀门局部阻力21，二是埋地塑 料管的弯头局部阻力§2, U的计算较为复杂，而且不能精确计算，虽然阀及分集水器的 局部阻力系数均有实验数据，但是因为相距太近，相互影响程度较大，只能将其作为一个局部整体处理，就目前来讲尚无实验数据。它的计算只能 定性分析。目前，埋地管有三种走向，分回字路型、S路型和L路型。在实际工程中，作者对这三 种走向都有过实践，但是在用S路型时，曾受到不少专家的否定，认为S型局

5、部阻力较另外 两种路型阻力大，不提倡。作者通过仔细的研究发现，实际情况正好相反，S路型阻力较回 字路及L型路偏小。一定的管径在一定的流量条件g下，有一定的流速v,而弯头的个数n曾是设计人员 头痛的问题,本文作者在此提出计算方法:若铺设面积中长为a、宽为b,回字路型中n=（b/s） X2； S路型中n=b/s, L型较为复杂不作分析。取n=b/s,回字路型中是900弯头，S及L型 路中是1800弯头。1800弯头的局部阻力系数若小于2倍的900弯头，可以作这样的计算：回字路型中弯头局部阻力系数取z =1.0, S及L型中局部阻力系数取訂'=2.0,故映 (P v2/2) X §

6、 Xn。3. 实例计算以哈尔滨市淮河小区的两栋楼为例进行计算。其管间距30.2米，管长L=100米，单位 面积散热量q=100w/m2,管径宀20,供回水温差A 1=10*0,每环路流量g=192kg/h,流速 v=0.2m/s,最不利房间宽b=4米，房间越宽，越不利。按回字路型计算是： n= (b/s) X2, n=40 (个)其沿程阻力为：Py=RL=100X 160Pa/m=1.6m水柱；其局部阻力为:Pj=Pv2/2§ XN+P' =800Pa+P'其中P'为阀门及分集水器的局部阻力，取经验数据为：Pr =1200Pa=1.2米水柱，则 Pj=0.2米

7、水柱。通过上面计算发现，局部阻力较沿程阻力小很多，若占15%左右，而通过犬量计算也发 现这样一个问题，局部阻力始终只占总阻力的20%到10%之间，当然计算的前提条件是管长 L=100 米。综上计算的结果有：P= Py +Pj =1.6m+0.2m=1.8 米水柱以上PJ.8米水柱，不包括室内管网阻力，仅从单元户入I I到单元户出口这一部分。4. 混接系统阻力匹配本文最终的目的除了阐述水头损失计算的方法以外，另一个较特殊的论述是地板采暖系 统与散热器供暖系统的阻力匹配问题，如前所述，地板采暖系统一般没有单独的热源，实际 的热源是针对散热器系统，因而资用压力能否够用，是设计人员不能回避的问题。实际

8、淮河小区的外网资用压力为1.25米水柱左右，而地暖系统从分水器到集分水器就 达1.8米水柱，再加上室内管网的水头损失，若1.8米水柱，远远超过资用压力，室内管网 阻力很人，原因是地暖系统是在小温差人流量条件下运行，地暖系统的流量应是散热器系统 流量的2倍。资用压力不够怎么办？众多的专家及设计人员提出，要求将管长减小到60米左右，将 室内管网管径放大，而本文作者认为是完全没有必要的。仅管资用压力远远不够用，但是我们忽略了外网是高温水这一重要有利条件。既然外网 是高温水，若启用混水泵，将供水与回水混合后再供入室内，那么，混水泵必起加压泵作用， 就算是人于5m的水头损失也不存在任何问题，若不用混水泵

9、，利用高温供水在减小流量增 大温差的条件下运行，是完全能保证系统正常供暖。不妨作一个小的实例计算，若在10°C温差条件卞地暖阻力损失按5m水柱考虑，当在 20°C温差条件下运行时，流量要减小一半，此时压力损失将由5m水柱减少到1.25米水柱, 可以根据"SG2计算出。综上所述，地暖系统的阻力在5m水柱以内时，即便超过外网资用压力，将管长减少, 管网管径放大，只能是一种初投资的浪费，在高温供水条件卞，可以从下表中发现，当外网 资用压力小到0.3m水柱时，也能保证室内温度，这就是为什么不少用户将自家散热器取消而 直接连接上地暖,而室内更暖、更舒适的原因，当然，高温供水

10、，大温差运行是会有不良后 果的，在此不作具体分析。阻力计算表管长供水温度回水温度 平均水温 温差水头损失10080 °C70 °C75 °C10 °C5m10080 °C60 °C70 °C20 °C1.25 m10080 °C50 °C65 °C30 °C0.7 m10080 °C40 °C60 °C40 °C0.3 m10080 °C30 °C55 °C50 °C0.2 m5. 结论与展望通过上述分析计算发现，地暖系统的水力计算可以由抽彖到具体，由定性到定量，只要 保证在10°C温差条件下的水头损失不超过5m水柱，将地暖系统与散热器系统混接在一起， 是不存在