目前,北京農村“煤改電”項目開展的如火如荼,但在其施工過程中一些問題也開始浮現。比如說,北京有80%左右的農戶都采用暖氣片為末端,相對地暖和風盤比較,暖氣片對出水溫度要求更高,這給空氣源熱泵系統帶來了難題,而要滿足用戶的采暖效果需求,勢必要更換末端或者增加暖氣片數量。但是,暖氣片又該如何增加呢?
據相關業內人士調查的數據顯示:在“煤改電”項目中,有近80%的用戶采用暖氣片作為采暖末端,地暖的應用只在于部分新建農房中,比例也就15%左右,另外還有5%是采用風盤的;而在暖氣片的用戶里,還有部分用的老式的鑄鐵暖氣片,低溫暖氣片用戶5%都不到。
如哈思也在“煤改電”項目中也遭遇到不少難題,比如說很多用戶用的是老式暖氣片,管道里都是銹渣,很容易堵住過濾器,在安裝設備前必須要對原有管道進行沖洗,這個很耗時間;另外還要安裝膨脹罐來保持管道里水壓的平衡,否則壓力過高容易造成水泵或暖氣片崩裂,沒有壓力管路的空氣則無法排除,容易形成氣堵,暖氣片會產生水流聲。還有一個問題是在更換熱源后,由于出水溫度降低,原來的暖氣片系統散熱可能不夠,從而導致房間溫度無法滿足用戶的需求。
如主機水溫不能提高,更換采暖末端農戶也很難接受,這時我們就會選擇增加暖氣片數量,這種方法是目前嘗試較多的。如對未進行節能改造的房屋添加聚苯板外保溫,使其保溫性能增加,那么需要增加的散熱器片數隨供回水溫度發生變化,但總體來看最多為原來的一倍(實際需增加的片數應小于這個數值)。
但暖氣片加多了或加少了都會影響用戶的使用效果——如加的片數多了,增加成本和多占面積不說,用戶也會因為房間里溫度過高而頻繁開窗,舒適度下降;而如果加少了,房間溫度還是上不去,滿足不了用戶對溫度的要求。
計算公式:片數=采暖負荷/標準散熱量*片比系數
暖氣片在不同的水溫下,散熱能力是不同的,其散熱能力和平均水溫有關,是一個復雜的函數關系。熱泵商學院講師安建新分享了他總結的一個計算公式:所需片數=采暖負荷/標準散熱量*片比系數。
表1:“溫度—片數”對照表
(注:此表僅適用于鑄鐵四柱760暖氣片)
從上表我們也可以看出,隨著平均水溫的降低,暖氣片的散熱能力明顯下降,所需暖氣片的片數也要隨之增多:當散熱器水溫從95/70℃降到75/50℃時,所需片數增加了70%;當降到45/40℃時,所需片數增加到了3.6倍。
舉個例子,假設一個耗熱量為1200W房間,采用每片標準散熱量129W的鑄鐵四柱760暖氣片,之前的熱源為燃煤鍋爐,進出水溫度為95/70℃時,所需鑄鐵四柱760暖氣片數量為1200/129*1=9.3,也就是說10片就可以滿足了。當熱源換成空氣源熱泵產品后,出回水溫度降低到45/40℃,片比系數是95/70的3.6倍,可以直接用10片*3.6計算出需要暖氣片的片數為36片,只要在原來的基礎上再加上26片就可以了。
由于暖氣片計算忽略了修正系數,加之計算時取得是數據的整值以及片比系數的放大作用,直接用片比系數的倍數來估算可能會有一定的偏差。另外,使用本公式得到比較準確的數值,前提還有計算獲得相對準確的采暖熱負荷。如果要想得到比較準確的數值,最好是采用公式來計算,即1200/129*3.6≈33.5片,也就是說,要達到用戶需要室內溫度,還需要再增加24片鑄鐵四柱760暖氣片。
從剛才的案例計算也可以看出來,不同進回水溫度暖氣片片比系數相差很大,因此準確計算房間負荷是計算暖氣片片數的前提。而且,不同散熱器的片比系數不一定相同,這個需要平時的經驗積累。值得一提的是,對于單管串聯暖氣片采暖系統,越靠后平均水溫越低,同樣的負荷所需的片數也就越多。另外,地暖中如果需要設置散熱器時,請參照地暖的設計水溫對暖氣片進行計算,切不可直接套用。