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[产品信息] 单采暖壁挂炉换热水箱容积怎么选?

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发表于 2020-7-8 13:09:29 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
单采暖壁挂炉换热水箱容积怎么选?
原创文案,(转载需标明出处)
大宅别墅、会所、或职工淋浴间等场所的热水系统,会配置生活热水储水箱而不用即热式直供热水,主要因为这类场所有多点同时用热水的需求,或对水温的舒适性要求较高,而即热式热水设备无法满足。
水箱容积的大小要根据热源种类功率、使用人口数量和使用热水的卫生器具种类、应用场合等多种因素来确定。以大宅别墅太阳能配换热水箱为例,因只能在白天的强光时间段加热,那么就必须考虑使用热水的人数、卫生器具数量和种类、用水习惯,所以水箱容积就要满足至少一家人全天的使用。如果热源用壁挂炉,不同于太阳能,可以按需随时启动来加热水箱,所以水箱容积就会不同。
配置换热水箱的壁挂炉都是单采暖壁挂炉(也叫系统炉),应用场所分两类:一是使用时间不集中、不固定、洗浴过程间歇使用的场所,如住宅、会所。二是使用时间集中固定、洗浴过程不间断的场所,如微小企业职工淋浴间。这两种应用场合配置水箱大小的方法不尽相同,如果壁挂炉换热水箱配置过小,可能会出现水箱热水不能被加热;如果水箱过大就会浪费能源和占据空间。
为什么水箱过小,反而会出现热水不能被加热呢?
很多人认为,既然单采暖炉+换热水箱方案不存在洗浴水温忽冷忽热的问题,那么壁挂炉的功率选择就是越大越好,这样换热水箱升温就越快。错!水箱的配置大小要结合壁挂炉功率型号和性能特点。
对于非恒效的普通标准炉,因为在热水状态下,比例调节幅度非常小,功率越大要求水箱的换热能力越高,当换热水箱选择过小时,或者当水箱换热能力不够时,壁挂炉刚刚启动,加热水箱的采暖介质水就会超温,马上就会停机。由于壁挂炉的设计是卫生热水优先原则,当热水温度达不到水箱设定的温度,壁挂炉就在热水状态下频繁启停,导致采暖也不能正常工作,既浪费燃气,又使得卫生热水和供暖房间烧不热。
由于国内很多水箱厂家都不提供水箱换热功率的曲线图,大多数的商家也并不知道水箱的换热功率,所以无法保证换热效果。因此,当选用单采暖壁挂炉+换热水箱方案时,壁挂炉的功率时尽可能选的小一些,满足供暖热负荷即可,而水箱则尽可能选稍大一些,这样选择水箱加热时间延长、稍有浪费能源,但最终能保证供暖和热水的供应效果,不会烧不热。如果在不能确定或保证水箱换热能力情况下,建议28KW单采暖壁挂炉至少要配置200升的水箱,35KW的单采暖壁挂炉要配置300升的水箱,且水箱的高温加热管道配置DN25型号。
而对于恒效的冷凝单采暖壁挂炉,譬如普热惠的贵族Family35 IS全预混单采暖冷凝炉,无论水箱大到500升,还是小到120升或者水箱的换热能力很小,水箱里的卫生热水都能被加热到设定温度,都可以保证系统正常运行,这是因为它具有超宽幅度的比例调节幅度,其最小输出功率只有4.5KW,几乎可以适应于市场上最小容积的换热水箱;其最大输出功率是35KW,可以在25分钟内把500升水加热到设定温度。
01大宅别墅采用单采暖炉+换热水箱方案时,水箱容积如何配置?
        这里,通过实际案例来介绍一下换热水箱如何选型:
       四层大宅别墅,共有5个卫生间,其中两个卫生间设有浴盆(浴缸)和淋浴器,其他三个卫生间仅设淋浴器,水箱水温设定55℃,自来水水温15℃,混合后使用水温需要洗浴40℃,浴盆的用水定额最大按250L/人/次、淋浴按100升/人/次计,假设5个卫生间同时洗浴,计算如下:
1总热水需求量(55℃):
当使用水温为40℃时,总热水量:
250L/人×2人+100L/人×3人=800L。
折合55℃的热水量:
800L×(40℃-15℃)/(55℃-15℃) =500L。
2最大瞬间热水需求量(55℃):
单个节能型花洒流量按10L/min(混合40℃)计,
折合55℃流量:
10L/min×(40℃-15℃)/(55℃-15℃) =6.25L/min 。
5个卫生间同时用热水时,最大瞬间热水需求量:
6.25L/min×5个=31.25L/min。
3单采暖壁挂炉在洗浴时间内能生产的热水量(55℃):
以单采暖壁挂炉35kw为例, 额定40℃热水产率是20.8L/min,折合成55℃时的热水产率:
20.8L/min×(40℃-15℃)/(55℃-15℃) =13L/min。
暂按平均洗浴15分钟计,单采暖炉可生产的热水量:
13L/min×15min=195L。
在实际运行中,壁挂炉并不是随着洗浴一开时就启动加热。因为温度传感器位于水箱下部约1/3处,也就是已加热到设定温度(55℃)的热水被用掉1/3时,壁挂炉才能启动对水箱加热(因水箱在热水出的同时,底部的冷水管进水,当冷水接近传感器时,传感器在水箱底部约1/3处),因壁挂炉延迟启动,实际加热时间不足15分钟。
4需要存储的热水容积(55℃):
55℃热水总需求量=洗浴时间内能生产的55℃热水量+水箱有效容积V
500L=[15min- (1/3V / 31.25L/min)]×13L/min+V
V=355L
水箱的设计容积:
V×1.1(有效容积系数)=390.5L。
      综上,一台35KW壁挂炉配一台有效容积400升的换热水箱即可满足上述别墅5个卫生间同时洗浴。

____表中数据摘自《建筑给水排水设计标准 GB50015-2019》,不同地方可以根据实际情况选取水温。
02微小企业职工浴室采用单采暖炉+换热水箱方案时,水箱容积如何配置?
       企业职工浴室的锅炉水箱配置的重要依据是使用人数和浴室开放时间,详细介绍如下:
表中数据摘自《建筑给水排水设计标准 GB50015-2019》

      譬如30个员工下班后要洗浴,男女淋浴花洒共6个,员工集中洗浴总时间1小时(按每人淋浴15分钟计),换热水箱设定水温在60℃,假定自来水水温15℃,混合后使用水温需要40℃,热水用水定额按100L/人/次,计算换热水箱容积及壁挂炉。
1总热水需求量(60℃):
总热水量(40℃):
30人×100L/人/次=3000L;
折合60℃热水总量:
3000L×(40℃-15℃)/(60℃-15℃) =1667L。
六个淋浴花洒同时使用,平均每个淋浴花洒累计1小时的(40℃)热水量为:
500L/时,即8.3L/min。
折每一个花洒60℃热水流量:
500L×(40℃-15℃)/(60℃-15℃) =278L/时,即4.6L/min。
2需要存储的热水容积(60℃):
依据《建筑给水排水设计标准 GB50015-2019》建议,工业企业浴室热水贮水器的有效容积应不小于30分钟设计小时耗热量,因此,维持花洒直流30分钟的水箱储水容积:
278L/时×6个×0.5小时=834L。
水箱的设计容积:
834L×1.2(有效容积系数)=1000L。
综上,按常规型号,选3个350L的盘管换热水箱即可满足。
3单采暖炉的热水产水率需求(60℃):
总用水量(60℃)=储水量(60℃)+锅炉工作时间*热水产水率需求q(60℃)
锅炉工作时间T=浴室开放时间-30分钟储水量-水箱1/3容积流出时间
T=60min - 30min -(1/3) ×350L×3台/(4.6L/min×6个)=17.3 min
1667L=3台×350L+17.3 min×q
q=35.7L/min
注:
(1)水箱的储水量是30分钟的用水量,也就是开启职工淋浴时间前已经储存好30分钟热水,开启浴室后壁挂炉还要给水箱加热直到关闭浴室前半小时停止加热,这样才能保证当天的热水被基本用完,所以壁挂炉的加热时间=淋浴房开放时间段-30分钟-壁挂炉延迟启动时间。
(2)1/3是考虑水箱温度传感器位于水箱底部1/3处,在刚开始洗浴时,壁挂炉是不启动加热的,而是当已加热到设定温度(60℃)的热水被用掉1/3时,壁挂炉才能启动对水箱加热(因水箱在热水出的同时,底部的冷水管进水,当冷水接近传感器时,传感器在水箱底部约1/3处),因壁挂炉延迟启动,实际加热时间不足30分钟。
4单采暖炉选型与实际需求的校核:
而由上一步得,单采暖炉的热水产水率q=35.7L/min,以单采暖壁挂炉35kw为例, 额定40℃热水产率是20.8L/min,折合成60℃时的热水产率:
20.8L/min×(40℃-15℃)/(60℃-15℃) =11.6L/min。
q=35.7L/min≈3×12L。
      综上,选3台35KW的单采暖壁挂炉就可以满足要求了,有条件的单位,建议选四台壁挂炉,可以做到三用一备。
   如果觉得投资过大,可以采取以下几种方法降低投资:
1降低水箱容积方法:
①储水箱也可以提高水温设定值至70℃,以储备更多热水;
②采用节水措施:或延时花洒龙头,或感应花洒龙头,或IC卡计费用水,脚踏控制花洒龙头等措施,这样将用水定额(一次用水量或小时用水量)可以减少25%~40%,控制在每人平均用水量(40℃)低于70升/人•次 。
2减少锅炉配置方法:
①延长浴室开放时间;譬如我们只准备投入两台锅炉,延长浴室开放时间计算如下:
3台×17.3 min=2台×(T延长+17.3min),T延长=8.7min。原浴室计划开放时间是1小时,现在延长十分钟即可。
②如果两台锅炉有一台锅炉维修中,那么计算延长时间是T延长=17.3min×2。原浴室开放时间延长约35分钟即可。
③如果还是3台锅炉,浴室开放时间由一小时改为1.5小时,此时可以增加的洗浴人数:3×30min×(20.8L/ min)/100L=19人。
      本篇文章因篇幅有限不能做更多阐述,不同使用性质的场所,如宾馆、医院等各类建筑的热水选型不同,要结合实际的洁具设备、用水需求和生活习惯来综合考量,尤其是现在洁具设备发展很快,家庭安装的洗浴设备也多样化,所以选型时要对产品的用水量进行了解。
       为满足不同客户的实际需求,本篇文章里有着较为复杂的计算公式,客户可以根据自己的实际需求模仿计算,如果您觉得专业难度太大,有单采暖炉配水箱需求,请拨打普热惠热线,我们将竭力为您提供专业的答案。普热惠的产品选型在任何时候都要做到科学有依据,都尽能做到精测精算精选,而不仅仅是靠经验,只有做到专业严谨,方可给予客户承诺。
普热惠-来自德国的整体供热专家,致力于为每一户提供“成套优品、全程优服”的精品工程,售前做好“细咨询,无不到”,对系统的舒适稳定性做到“敢承诺,能预知”;售中做到“非精工、不交付”,对整体系统品质做到“理化指标和感观指标”双满意。选择普热惠就是选择高品质的产品,选择了高品质的解决方案,选择了高品质的生活。
内容来源:普热惠热能技术

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