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地暖和暖气片这两种末端各自的优缺点

作者:admin发布时间:2018-12-16 17:30

在欧洲的供暖系统中,我们发现一个很有代表性的现象,那就是同一户住宅采暖末端既有地暖也有暖气片。客厅、书房、大卧室往往都是采用地暖,而小卧室、卫生间、厨房、餐厅一般都是采用暖气片。
 
 
  为什么会有这种现象呢?难道因为地暖不好吗?
 
  要搞清楚这个问题,还要从地暖和暖气片这两种末端各自的优缺点说起。
 
  地暖目前是公认的最舒适的采暖形式,但不是完美的采暖形式,这个世界上没有完美的东西,地暖也有缺点。地暖的工作原理就是先加热地面,再通过地面以辐射换热的形式加热墙体、家具,同时以传导对流方式间接加热空气,最终实现房间空气温度与平均辐射温度的整体调节。正是基于这个基本工作原理,地暖不可避免会存在两个缺点:
 
  1、起热时间比较慢,必须等到地面温度、墙体温度甚至家具温度都上来后,空气温度才能上来。
 
 
 
  2、受地面遮挡影响比较大。
 
 
 
  地暖的这两个缺点会在某些场所中充分暴露出来,比如某些间歇或者偶尔使用的房间采暖(餐厅、厨房、书房或者老人房),平时没人使用,一旦要用地暖起热很慢,这个时候使用地暖显然不能提供良好的用户体验。
 
  再比如卧室,本来地暖面积就不大,再加上一般都会有大床、衣柜遮挡地面,地暖的有效散热面积可能折损大半,这个时候就难以保证房间温度了。
 
  问题怎么解决呢?
 
  我们别忘了,采暖还有一种常见末端形式,那就是暖气片。暖气片作为对流末端,在工作原理上与地暖截然不同。前面我们说了,地暖的工作原理是加热地面,再通过地面加热墙体并间接加热空气,而暖气片则是直接加热空气,房间空气温度提升时间比地暖要快得多。所以,尽管暖气片的舒适度比不上地暖,但在有些场所暖气片的优势还是很明显的。
 
 
 
  根据以上的分析对比,欧洲一个住宅中经常采用地暖与暖气片混装系统也就很好理解了。这也给了我们启发:科学合理的供暖系统应该是根据房间特点,结合辐射末端与对流末端的自身优缺点合理选择采暖末端。
 
  天生的双末端供暖系统——地暖空调两联供
 
  我们发现有一个系统天生同时具备了辐射和对流两个末端,虽然它的对流末端并不是为供暖而准备的,那就是空气源热泵地暖空调两联供系统。地暖是辐射末端,风盘是对流末端。
 
 
 
  而且与暖气片的自然对流相比,风盘带有风机强制对流,加热空气的效率比暖气片还要高得多。
 
  在两联供系统中,同一区域必然同时存在夏天用的风盘与冬天用的地暖,天然具备辐射和对流两个末端。只不过我们一直强调风盘的制冷功能,而忽略了它的另一个功能:制热。事实上在传统水机系统中,风盘本来就是冬季承担制热的末端。
 
  既然我们的两联供天然具备了辐射和对流两个末端,那么我们只需要在系统设计中,考虑结合房间特点灵活选择两者的开启方式、取长补短即可完全避免单一末端带来的弊端,同时也可以大大避免已安装设备的闲置浪费。
 
  两联供双末端供暖的应用场景
 
  具体地说一下地暖加风盘双末端的应用场景吧:
 
 
 
  场景一:同一户住宅,客厅地暖面积足够大而且长时间停留可以采用单开地暖的方式,卧室因为床柜遮挡地面造成地面有效散热量不足可以采用地暖与风盘同开采暖(风盘可以适当降低档速避免风速过高导致的舒适度下降问题),卫生间、餐厅这些短暂逗留的场所可以采用单开风机盘管制热,快速有效。
 
  场景二:业主休假回家可以同时开启风盘与地暖采暖,快速把房间温度提升上来,从而避免单开地暖要经历的漫长的等待时间。
 
  场景三:有些业主可能对采暖温度要求比较高,而单开地暖可能满足不了温度要求,这时可以开启风盘辅助采暖,将房间温度升到自己想要的温度。
 
  场景四:众所周知,在家装的空调或地暖工程中,因末端设计施工不当而造成的制冷制热效果不佳的案例可谓比比皆是。在两联供系统中,地暖故障还可以用风盘制热、风盘故障还可以用地暖制热,地暖加风盘双末端供暖系统为采暖提供了双重保障,至少不会让业主在数九寒冬挨冻。
 
  不是所有两联供都叫双末端供暖系统
 
  我们说两联供是天生的双末端供暖系统,是因为两联供本身就具备了地暖加风盘(辐射加对流)这两个末端,具备了良好的基因,但不是随便做一个两联供系统都能叫双末端供暖系统的。
 
  因为一个合格的供暖系统首先要做到水力平衡,而风盘与地暖两个末端在阻力、温差、流量都存在差异。
 
  比如下面这个目前市场上绝大多数厂商采用的两联供系统
 
 
  在这个系统中:地暖阻力明显大于风盘,最不利环路一定是在地暖最远那一路,如果水泵无法满足地暖最不利环路,两者同开的结果就是风盘走水而地暖不走水,实际上跟单开风盘制热效果一样。
 
  很多厂家已经考虑到这一问题,于是在主机内置大水泵,确保满足最不利环路。这样做水力平衡上虽然能做到地暖与风盘同时开启,但仍然会存在问题。比如两者同开制热时,因为风盘是跟空气换热,空气的比热小,换热时间很快,风盘的回水会过早达到并回到主机,主机一般都是回水控制,一旦回水温度达到,定频机会停机、变频机会降频,而这时地暖回水温度远没达到,也就是说地暖还是无法正常工作。
 
  那么如何让两联供系统做到双末端供暖呢?
 
  首先我们要充分考虑风盘与地暖在阻力、温差、流量上的差异,将风盘与地暖分成两个独立的循环,采用去耦和混水技术,让两者可以各自在自己的工况运行而互不影响。具体做法如下图:
 
 
  这样一来,我们相当于把原来的一个大环路分解为三个小环路(主机到水箱之间一个环路,地暖和风盘独立环路),每个小环路根据该环路阻力流量单独配小水泵,这样即便三个水泵加起来功率也比原来一个大水泵小的多,同时风盘的水泵和地暖的水泵可以一用一歇,水泵能耗大大降低了。同时系统由于采用了去耦,为混水控制创造了条件,可以更大限度地实现节能。
 
  这样一来,风盘与地暖双末端可以独立使用也可以协同工作,相对灵活,可以单开地暖,也可以单开风盘,也可以风盘地暖一起开,实现双末端供暖,为满足不同房间采暖特点随时切换末端形式提供了条件,也为满足业主的个性化使用需求创造了条件。
 
 
 
  结语
 
  近年来,家装独立采暖在南方地区逐渐普及,但南方地区建筑保温与围护结构气密性普遍不理想,热负荷较大,对采暖系统的挑战性很高,再加上家装暖通从业人员专业技术水平欠缺等因素,导致家装独立采暖的失败率较高。风盘加地暖双末端供暖系统对于避免因为单一末端设计施工不当而造成的采暖效果不佳问题,对于提高业主的采暖满意率从而确保项目成功率来说,无疑具有很大的现实意义。
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