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摘要针对采暖系统中热媒设计温度、水力平衡调节、分户计量系统、采暖系统中气体的产生等问题进行讨论
关键词 热媒设计温度 水力调节 分户计量 户内系统 气体
随着经济的发展，社会的进步，人们生活水平的不断提高，人们对衣食住行的要求越来越高，就居住环境来说，人们在不断的追求更加舒适的居住环境。在冬季，供热工程与人们的生活息息相关，也备受人们的关注。因此，在采暖季节，人们也遇到了各式各样的采暖问题，而一个优化合理的采暖系统对人们的供热环境生活至关重要，笔者就在采暖系统中几种常见的问题进行浅析讨论。
1、热媒设计温度
根据舒适度要求、系统运行的安全性和经济性等原则确定。供水温度不超过95℃，可确保热媒在常压条件下不发生汽化；适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，但要相应增加散热器数量，所以一般经常采用95/70℃，
虽然适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，例如现在住宅建筑的采暖设计温度一般采用85/60℃作为设计参数的，低温辐射采暖一般采用50/40℃作为设计参数的。但是随着设计温度的降低，选择的散热器的数量就增加，相应的阻力就增加，加剧了系统的失调度，不利于整个系统的压力平衡。
多年以前，就曾进行过实态调查测定，结果表明：北京地区多数由城市热网或小区集中锅炉房供暖的住宅，即使设计水温为95/70℃，当达到设计室外温度时，运行水温一般只要70/55℃左右，即可保证设计室内温度。如果再按70/55℃的水温设计系统，是否运行水温又可进一步降低呢？似乎不应陷入如此恶性循环的怪圈。
为何实际运行水温远低于热媒没计温度时，也可达到设计室温？主要是由于实际配置的散热面积，均不同程度地偏大于理论所需散热面积。根据理论推导和实际工程运行验证，对于设计水温95/70℃的系统，当散热面积偏大10％时，运行水温约可为90/65℃；当偏大20％时，运行水温约可为85/60℃；当偏大30％时，运行水温约可为82.5/57.5℃；当偏大40％时，运行水温约可为80/55℃。由于设计保守等各种因素，一般系统的散热面积均会偏大30％以上。
2、水力平衡调节
在建筑物暖通空调工程中，水力平衡的调节是个重要的问题。在热水供热系统中各热（冷）用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。水力失调和水力平衡的分类：
2.1静态水力失调和静态水力平衡： 由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求管道特性阻力数比值不一致，从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致，引起系统的水力失调，叫做静态水力失调。
静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的，是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。通过在管道系统中增设静态水力平衡设备（水力平衡阀）对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，此时当系统总流量达到设计流量时，各末端设备流量均同时达到设计流量，系统实现静态水力平衡。
2.2动态水力失调和动态水力平衡：
当用户阀门开度变化引起水流量改变时，其它用户的流量也随之发生改变，偏离设计要求流量，从而导致的水力失调，叫做动态水力失调。
动态水力失调是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，是在系统运行过程中产生的。通过在管道系统中增设动态水力平衡设备（流量调节器或压差调节器），当其它用户阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，使自身的流量并不随之发生变化，末端设备流量不互相干扰，此时系统实现动态水力平衡。
在实际水力工况运行时，普遍存在各环路及前后端用户的二次网不协调，水泵运行效率低，热量输送效率低，用户室温不均匀，散热器流量过大等弊病。所以供热单位在运行工作中要对热力站、热网、热用户进行细致的调节，才能保证用户均衡的用热，可见水力平衡在系统正常运行的重要性。
因此，在采暖期，热力站工作人员要对二次网支线和单元入户井进行反复的调节，以减少二次网的水力工况失调，使二次网的流量尽量按照设计要求，必要时还要对分户用户的入户阀门进行调节，使各用户的室温均衡。
做好水力工况平衡工作，对于保证用户均衡用热和供热质量，节约能源具有十分重要的意义，同时也可以减少用户过热或过冷现象的发生，所以对用户进行调节，不仅是供热企业的工作，也需要广大用户的支持和配合。
3、分户热计量设计中常见的几个问题
3.1 分户热计量用户内部系统阻力过高
某些分户热计量用户内部系统阻力过高，接入区域工热网后，难以与其他用户匹配，导致供热效果不佳。经现场测试发现：由于选用的管材的实际直径与计算直径偏差很大，导致阻力增加，例如一根ø32的PP-R管，其管材标注为ø32X5，但其流通截面积仅相当于DN20的钢管，明显偏小，经实际计算，该塑料管道的单位的阻力损失高达420Pa/m，正是由于该系统内部阻力大才导致供热效果差。因此在设计分户计量系统是，必须考虑到系统现有供热系统的匹配问题，同时注意新型材料的性能特征，以免出现类似的问题。
3.2 户内系统型式的选择
现在常见的分户热计量户内系统主要有： 上供上回双管式、 下供下回双管式、 上供下回双管式、单管水平串联跨越式、低温热水地板辐射采暖。工程设计中采用最多的是上供上回双管式和下供下回双管式，而低温热水地板辐射采暖是最近几年市场热点，其余各式偶有所见。在实践中已反映了各种系统的优缺点和需要解决的问题。
上供上回双管系统供回水干管和立管均明装，检修方便，但影响室内美观，住户反映强烈，急需改进设计。
下供下回双管式供回水干管采用塑料管或复合管暗设在踢脚板后墙槽里或设在本层楼板面层下的垫层里。有利于美观,但对管道接头限制严格。应用中主要困难是给建筑专业增添麻烦和对在95/70℃热水系统中采用塑料管或复合管有顾虑，应当通过调研、学习、宣传排除心理障碍。
低温热水地板辐射采暖 系统是以不高于60℃的热水为热媒，将塑料加热管埋设在本层楼板面层下的垫层中的低温辐射采暖。近两年由于人们对居住环境要求的提高，并以其舒适、美观、节能的独特优点，加之造价大幅下调，而被开发商和住户所青睐。但是实践中必需注意：① 正确的选用管材和壁厚；② 采暖系统水温不得高于60℃，当由集中锅炉房或城市热网供热时，应通过热交换器制备低温热水；③ 精心施工，不许在辐射地板上面钉钉子、钻孔和凿击。
4、热水采暖系统中的气体
在冬季采暖中出现以下奇怪的现象：每到晚上八九点钟后散热器就开始降温，到半夜就完全不热，而次日早晨又会逐渐热起来。据深入调查，重新热起来是由于顶层住户在每晚临睡前和次日早晨起床后进行了手动放风所致。經改装了质量较好的自动排气阀后有所缓解，但系统中还是经常因有空气存在。显然，应彻底解决系统进入空气的问题。
采暖系统中的气体主要是氧气和氮气。那么这些气体是怎样进入系统中呢？
4.1 自来水中溶解着空气
暖气水和补给水都是用自来水。这些水通常处于“空气饱和”状态。因此系统的密封性要好，密封不好而频繁补水的话将无法摆脱空气的影响。
4.2设备和配管内的残留空气溶解在暖气水中
如果系统设备的空气排出不充分则会残留空气，而这些空气会溶解在高压的暖气水中，系统维修后其内部也会残留空气，许多故障就是由此引起的。上述溶解着空气的暖气水循环到建筑物高层或者系统末端及某些压力较低部位时，水中的气体因压力降低二游离出来。这些游离出来的气体也会成为故障的原因。
4.3循环水泵与管网阻力特性不匹配
系统中循环水泵流量和扬程过大，管网阻力特性与设备不匹配。由于循环水泵流量大，导致系统压力降过快，采暖系统在定压点压力不高的情况下，在定压点与循环水泵入口某管段形成负压，空气渗入采暖系统。
4.4 其它进入系统气体的原因
进入系统气体的原因还有空气通过设备侵入扩散到系统内、化学反应及腐蚀产生气体、系统压力保持不稳的运行和不适当的维护管理等。
因此目前大气压脱水装置、真空脱气装置都已经作为实用化大型设备使用。在热水采暖系统中，如何有效地对暖气水中进行脱气是解决问题的关键。
作者简介：孙皞利 籍贯 河南省平顶山市职称 助理工程师单位 平顶山平煤设计院有限公司 .
关键词 热媒设计温度 水力调节 分户计量 户内系统 气体
随着经济的发展，社会的进步，人们生活水平的不断提高，人们对衣食住行的要求越来越高，就居住环境来说，人们在不断的追求更加舒适的居住环境。在冬季，供热工程与人们的生活息息相关，也备受人们的关注。因此，在采暖季节，人们也遇到了各式各样的采暖问题，而一个优化合理的采暖系统对人们的供热环境生活至关重要，笔者就在采暖系统中几种常见的问题进行浅析讨论。
1、热媒设计温度
根据舒适度要求、系统运行的安全性和经济性等原则确定。供水温度不超过95℃，可确保热媒在常压条件下不发生汽化；适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，但要相应增加散热器数量，所以一般经常采用95/70℃，
虽然适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，例如现在住宅建筑的采暖设计温度一般采用85/60℃作为设计参数的，低温辐射采暖一般采用50/40℃作为设计参数的。但是随着设计温度的降低，选择的散热器的数量就增加，相应的阻力就增加，加剧了系统的失调度，不利于整个系统的压力平衡。
多年以前，就曾进行过实态调查测定，结果表明：北京地区多数由城市热网或小区集中锅炉房供暖的住宅，即使设计水温为95/70℃，当达到设计室外温度时，运行水温一般只要70/55℃左右，即可保证设计室内温度。如果再按70/55℃的水温设计系统，是否运行水温又可进一步降低呢？似乎不应陷入如此恶性循环的怪圈。
为何实际运行水温远低于热媒没计温度时，也可达到设计室温？主要是由于实际配置的散热面积，均不同程度地偏大于理论所需散热面积。根据理论推导和实际工程运行验证，对于设计水温95/70℃的系统，当散热面积偏大10％时，运行水温约可为90/65℃；当偏大20％时，运行水温约可为85/60℃；当偏大30％时，运行水温约可为82.5/57.5℃；当偏大40％时，运行水温约可为80/55℃。由于设计保守等各种因素，一般系统的散热面积均会偏大30％以上。
2、水力平衡调节
在建筑物暖通空调工程中，水力平衡的调节是个重要的问题。在热水供热系统中各热（冷）用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。水力失调和水力平衡的分类：
2.1静态水力失调和静态水力平衡： 由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求管道特性阻力数比值不一致，从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致，引起系统的水力失调，叫做静态水力失调。
静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的，是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。通过在管道系统中增设静态水力平衡设备（水力平衡阀）对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，此时当系统总流量达到设计流量时，各末端设备流量均同时达到设计流量，系统实现静态水力平衡。
2.2动态水力失调和动态水力平衡：
当用户阀门开度变化引起水流量改变时，其它用户的流量也随之发生改变，偏离设计要求流量，从而导致的水力失调，叫做动态水力失调。
动态水力失调是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，是在系统运行过程中产生的。通过在管道系统中增设动态水力平衡设备（流量调节器或压差调节器），当其它用户阀门开度发生变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，使自身的流量并不随之发生变化，末端设备流量不互相干扰，此时系统实现动态水力平衡。
在实际水力工况运行时，普遍存在各环路及前后端用户的二次网不协调，水泵运行效率低，热量输送效率低，用户室温不均匀，散热器流量过大等弊病。所以供热单位在运行工作中要对热力站、热网、热用户进行细致的调节，才能保证用户均衡的用热，可见水力平衡在系统正常运行的重要性。
因此，在采暖期，热力站工作人员要对二次网支线和单元入户井进行反复的调节，以减少二次网的水力工况失调，使二次网的流量尽量按照设计要求，必要时还要对分户用户的入户阀门进行调节，使各用户的室温均衡。
做好水力工况平衡工作，对于保证用户均衡用热和供热质量，节约能源具有十分重要的意义，同时也可以减少用户过热或过冷现象的发生，所以对用户进行调节，不仅是供热企业的工作，也需要广大用户的支持和配合。
3、分户热计量设计中常见的几个问题
3.1 分户热计量用户内部系统阻力过高
某些分户热计量用户内部系统阻力过高，接入区域工热网后，难以与其他用户匹配，导致供热效果不佳。经现场测试发现：由于选用的管材的实际直径与计算直径偏差很大，导致阻力增加，例如一根ø32的PP-R管，其管材标注为ø32X5，但其流通截面积仅相当于DN20的钢管，明显偏小，经实际计算，该塑料管道的单位的阻力损失高达420Pa/m，正是由于该系统内部阻力大才导致供热效果差。因此在设计分户计量系统是，必须考虑到系统现有供热系统的匹配问题，同时注意新型材料的性能特征，以免出现类似的问题。
3.2 户内系统型式的选择
现在常见的分户热计量户内系统主要有： 上供上回双管式、 下供下回双管式、 上供下回双管式、单管水平串联跨越式、低温热水地板辐射采暖。工程设计中采用最多的是上供上回双管式和下供下回双管式，而低温热水地板辐射采暖是最近几年市场热点，其余各式偶有所见。在实践中已反映了各种系统的优缺点和需要解决的问题。
上供上回双管系统供回水干管和立管均明装，检修方便，但影响室内美观，住户反映强烈，急需改进设计。
下供下回双管式供回水干管采用塑料管或复合管暗设在踢脚板后墙槽里或设在本层楼板面层下的垫层里。有利于美观,但对管道接头限制严格。应用中主要困难是给建筑专业增添麻烦和对在95/70℃热水系统中采用塑料管或复合管有顾虑，应当通过调研、学习、宣传排除心理障碍。
低温热水地板辐射采暖 系统是以不高于60℃的热水为热媒，将塑料加热管埋设在本层楼板面层下的垫层中的低温辐射采暖。近两年由于人们对居住环境要求的提高，并以其舒适、美观、节能的独特优点，加之造价大幅下调，而被开发商和住户所青睐。但是实践中必需注意：① 正确的选用管材和壁厚；② 采暖系统水温不得高于60℃，当由集中锅炉房或城市热网供热时，应通过热交换器制备低温热水；③ 精心施工，不许在辐射地板上面钉钉子、钻孔和凿击。
4、热水采暖系统中的气体
在冬季采暖中出现以下奇怪的现象：每到晚上八九点钟后散热器就开始降温，到半夜就完全不热，而次日早晨又会逐渐热起来。据深入调查，重新热起来是由于顶层住户在每晚临睡前和次日早晨起床后进行了手动放风所致。經改装了质量较好的自动排气阀后有所缓解，但系统中还是经常因有空气存在。显然，应彻底解决系统进入空气的问题。
采暖系统中的气体主要是氧气和氮气。那么这些气体是怎样进入系统中呢？
4.1 自来水中溶解着空气
暖气水和补给水都是用自来水。这些水通常处于“空气饱和”状态。因此系统的密封性要好，密封不好而频繁补水的话将无法摆脱空气的影响。
4.2设备和配管内的残留空气溶解在暖气水中
如果系统设备的空气排出不充分则会残留空气，而这些空气会溶解在高压的暖气水中，系统维修后其内部也会残留空气，许多故障就是由此引起的。上述溶解着空气的暖气水循环到建筑物高层或者系统末端及某些压力较低部位时，水中的气体因压力降低二游离出来。这些游离出来的气体也会成为故障的原因。
4.3循环水泵与管网阻力特性不匹配
系统中循环水泵流量和扬程过大，管网阻力特性与设备不匹配。由于循环水泵流量大，导致系统压力降过快，采暖系统在定压点压力不高的情况下，在定压点与循环水泵入口某管段形成负压，空气渗入采暖系统。
4.4 其它进入系统气体的原因
进入系统气体的原因还有空气通过设备侵入扩散到系统内、化学反应及腐蚀产生气体、系统压力保持不稳的运行和不适当的维护管理等。
因此目前大气压脱水装置、真空脱气装置都已经作为实用化大型设备使用。在热水采暖系统中，如何有效地对暖气水中进行脱气是解决问题的关键。
作者简介：孙皞利 籍贯 河南省平顶山市职称 助理工程师单位 平顶山平煤设计院有限公司 .