CN104373989A - 地板辐射采暖选型、校核方法 - Google Patents

地板辐射采暖选型、校核方法 Download PDF

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CN104373989A CN201310360723.8A CN201310360723A CN104373989A CN 104373989 A CN104373989 A CN 104373989A CN 201310360723 A CN201310360723 A CN 201310360723A CN 104373989 A CN104373989 A CN 104373989A
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Abstract

本申请公开了一种地板辐射采暖选型方法,根据地板辐射采暖系统的热阻性能数据,依据各个房间的热负荷计算得到各个房间的负荷要求,然后计算出满足所述负荷要求的地板表面需求温度,进而初步选定室外机、热水发生器及管路布置参数,校核室外机和热水发生器,并依据所述管路布置参数以及相关的计算公式,判断所述布置参数是否符合设计要求,当布置参数不符合设计要求时,更新布置参数及水泵的参数,重新计算得到符合要求的布置参数和水泵,最终得到准确的地暖管布置参数,室外机、热水发生器等设计参数,避免了由于地暖选型不当导致的供暖效果不好或能源浪费的现象发生。

Description

地板辐射采暖选型、校核方法
技术领域
本申请涉及采暖技术领域,特别是涉及一种地板辐射采暖选型方法及校核方法。
背景技术
地板辐射采暖是以温度不高于60℃的热水作为热源,将所述热水通入埋设于地板下的管道内使其循环流动,释放的热量使整个地板均匀加热,通过地板均匀地向室内辐射热量的一种供暖方式。
目前的地板辐射采暖设计选型主要是参考相关的规程,借用一些经验数据来进行选型设计,导致地板辐射采暖的使用过程中经常出现由于管道的管间距过大导致供暖效果不好,或者管间距过小造成温度过高进而导致能源浪费等问题,因此,急需提供一种准确、高效的选型方法,使地板辐射采暖真正成为节能、环保的新技术。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请实施例提供一种地板辐射采暖选型方法,根据地板的热阻性能参数实现准确确定选型设计方案,技术方案如下:
本申请提供一种地板辐射采暖选型方法,包括:
依据各个房间的热负荷获得各个房间需求的第一单位面积散热量;
由各个房间的所述第一单位面积热量,得到所述各个房间的向上和向下总的第一散热量;
依据所述第一散热量及辐射换热公式计算得到对应房间的地板表面需求温度;
初步选择室外机和热水发生器,所述室外机的制热能力大于所有各个房间的第一散热量的总和,所述热水发生器的名义制热量大于所述第一散热量的总和;
对于第一散热量最大的房间对应的第一类地暖管支路,对预先依据地板辐射采暖设计规程标准初步确定的地暖管布置参数的假设值进行验证,其中,所述布置参数包括地暖管的管径、管间距、最低水流速、辐射板厚度、向下传热比例系数;验证地暖管的进出水温差、水泵的扬程及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果否,则调整所述第一类地暖管支路的布置参数,以使所述第一类地暖管支路进出水温差、水泵扬程及向下传热比例系数误差满足所述预设条件,得到所述第一类地暖管支路的布置参数实际值;
对于第一散热量不是最大的房间对应的第二类地暖管支路,验证所述第二类地暖管支路的水阻力及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果否,则调整所述第二类地暖管支路的布置参数,以使所述水阻力及向下传热比例系数误差满足预设条件,得到所述第二类地暖管支路的布置参数实际值。
优选的,对预先依据地板辐射采暖设计规程标准初步确定的地暖管布置参数进行验证,验证第一类地暖管支路的进出水温差、水泵的扬程及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果否,则调整所述第一类地暖管支路的布置参数的过程包括:
依据第一类地暖管支路的布置参数的假设值,验证所述第一类地暖管支路的第一进出水温差是否不大于第一预设温差,如果否,则调整最高进水温度,使调整后的最高进水温度对应的第二进出水温差不大于所述第一预设温差;
校核水泵的流量是否满足第一类地暖管支路和所有的第二类地暖管支路对应的流量总和,如果否,则选择扬程更大的第二水泵,以使所述第二水泵的流量满足所述流量总和;
计算所述第一类地暖管支路对应的向下传热比例系数,得到第一向下传热比例系数;
验证所述第一向下传热比例系数是否在第一预设范围内,如果否,则利用第一向下传热比例系数重新验证所述第一类地暖管支路的进出水温差、水泵扬程及向下传热比例系数是否满足预设条件。
优选的,依据所述第一类地暖管支路的布置参数的假设值,验证所述第一类地暖管支路的第一进出水温差是否不大于第一预设温差的过程包括:
依据所述第一温度预设值及地板热阻表,得到所述第一温度预设值所对应的进出水温差,其中,所述第一温度预设值为所述第一类地暖管支路的最高进水温度假设值;
判断所述第一温度预设值对应的进出水温差是否不大于所述第一预设温差,否则,降低所述第一温度预设值的数值作为更新后的第一温度预设值,直到所述更新后的第一温度预设值对应的第二进出水温差不大于所述第一预设温差。
优选的,校核水泵的流量是否满足预设条件的过程包括:
依据所述第二进出水温差得到所述第一类地暖管支路对应的流量值;
依据所述第一类地暖管支路的地暖管长、管径水流量,得到所述第一类地暖管支路的总阻力值;
使第二类地暖管支路的阻力值等于所述第一类地暖管支路的总阻力值,计算得到所有地暖管支路对应的流量总和,以及地板辐射采暖系统总阻力;
判断所述地板辐射采暖系统总阻力对应的流量值是否大于所述水泵的流量曲线中系统总阻力对应的流量总和,若否,选择扬程更大的水泵作为第二水泵,所述第二水泵的流量满足所述流量总和;
进一步,计算满足所述流量总和的水泵的最大扬程时所对应的地暖管的进出口水温差是否小于所述第一预设温差,若否,则选择扬程更大的水泵进行重新校核,得到满足第一要求的水泵。
优选的,验证所述第一向下传热比例系数是否在第一预设范围内的过程包括:
依据所述满足要求的水泵的最大扬程对应的第三进出口水温差,计算得到所述第一类地暖管支路的第一进水温度及向下传热量;
依据所述向下传热量计算得到所述第一类地暖管支路的向下传热比例系数实际值;
判断所述向下传热系数实际值及所述第一类地暖管布置参数的假设值中的向下传热比例系数假设值之间的误差,是否在第一预设误差范围内,若是,则判断所述第一进水温度是否在预设范围内,若是,则得到第一类地暖管的实际布置参数;否则,将所述布置参数的假设值中的向下传热比例系数更新为所述向下传热比例系数实际值,按照上述步骤依次重新验证所述第一类地暖管支路的布置参数。
优选的,上述的方法还包括当判断出所述第一进水温度不在预设范围内时,若所述第一进水温度大于所述第一温度预设值,则增大所述满足第一要求的水泵的流量,重新校核水泵;
若所述第一进水温度小于最低温度预设值,则增大所述第一类地暖管支路的管间距,按照上述重新验证所述第一类地暖管支路的布置参数。
优选的,对于第一散热量不是最大的房间对应的第二类地暖管支路,验证所述第二类地暖管支路的水阻力及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果是,则调整所述第二类地暖管支路的布置参数的过程包括:
依据所述第二类地暖管支路的布置参数的假设值,获取所述第二类地暖管支路的水阻力;
验证所述第二类地暖管支路的水阻力是否满在第二预设范围内,如果否,则调节所述第二类地暖管支路的布置参数的假设值,以使所述第二类地暖管支路的水阻力在第二预设范围内;
验证所述第二类地暖管支路的第二向下传热比例系数误差是否在所述第一预设范围内,如果否,则利用第二向下传热比例系数重新验证所述第二类地暖管支路的进出水温差、向上传热热阻。
优选的,验证所述第二类地暖管支路的水阻力是否在第二预设范围内,如果否,则调节所述第二类地暖管支路的布置参数的假设值,具体包括:
判断所述第二类地暖管支路的水阻力是否大于第一阻力预设值,若是,则选择扬程更大的水泵,并重新校核增大流量后的水泵;否则,
判断所述第二类地暖管支路的水阻力与所述第一阻力预设值之间的误差是否在第二预设误差范围内,若是,则验证所述第二类地暖管支路的第二向下传热比例系数误差是否在所述第一预设范围内;否则,减小所述第二类地暖管支路的管间距,并返回执行获取所述第二类地暖管支路的水阻力的步骤。
优选的,验证所述第二类地暖管支路的第二向下传热比例系数误差是否在所述第一预设范围内的过程包括:
获取所述第二类地暖管支路的第三进出口水温差;
依据所述第三进出口水温差,获得所述第二类地暖管支路的向下传热量;
利用所述第二类地暖管支路的向下传热量获取所述第二类地暖管支路的实际向下传热比例系数;
利用所述第二类地暖管支路的实际向下传热比例系数及所述第二类地暖管支路的布置参数假设值中的向下传热比例系数的假设值,得到第二向下传热比例系数误差;
判断所述第二向下传热比例系数误差是否在所述第一预设范围内,如果是,则判断第二类地暖管支路的向上传热热阻是否在第三预设范围内;否则,依据所述第二类地暖管支路的实际向下传热比例系数,重新获取所述第二类地暖管支路的第三进出口水温差。
优选的,所述判断第二类地暖管支路的向上传热热阻是否在第三预设范围内的过程包括:
依据所述第三进出口水温差获取所述第二类地暖管支路的第一向上传热热阻;
判断所述第一向上传热热阻与第二向上传热热阻之间的误差是否在第四预设误差范围内,若是,则输出所述地暖管支路的布置参数的实际值;否则,判断所述管间距是否不大于第二预设值,若是,则输出所述地暖管支路的布置参数的实际值;否则,减小所述管间距,返回执行计算所述地暖管支路的水阻力的步骤。
本申请还提供一种地板辐射采暖校核方法,应用于采用权利要求1-10任一项所述的地板辐射采暖选型方法得到的地板辐射采暖系统,所述校核方法包括:
依次校核所述地板辐射采暖系统中各个第二类地暖管支路的水阻力是否在预设范围内,如果是,则获取各个地暖管支路的水系统参数;
判断所述各个地暖支路的水系统参数是否满足预设条件,如果是,则校核室外机和热水发生器;否则,得到所述地暖辐射采暖系统不满足设计要求的结果。
依据所述地板辐射采暖系统的布置参数,获取所述地板采暖系统的水系统参数,并验证所述水系统参数是否满足预设条件。
优选的,应用于已经铺设好的地板辐射采暖系统时,所述校核方法还包括:
对于散热量最大的房间对应的第一类地暖管支路,校核所述第一类地暖管支路的进出水温度;
依据所述第一类地暖管支路的进出水温度得到所述第一类地暖管支路的水流量;
依据所述第一类地暖管支路的水流量校核水泵。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见,所述地板辐射采暖选型方法,根据地板辐射采暖系统的热阻性能数据,依据各个房间的热负荷计算得到各个房间的负荷要求,然后计算出满足所述负荷要求的地板表面需求温度,进而初步选定室外机、热水发生器及管路布置参数,校核室外机和热水发生器,并依据所述管路布置参数以及相关的计算公式,判断所述布置参数是否符合设计要求,当布置参数不符合设计要求时,更新布置参数及水泵的参数,重新计算得到符合要求的布置参数和水泵,最终得到准确的地暖管布置参数,室外机、热水发生器等设计参数,避免了由于地暖选型不当导致的供暖效果不好或能源浪费的现象发生。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一种地板辐射采暖选型方法的流程示意图;
图2为本申请实施例另一种地板辐射采暖选型方法的流程示意图;
图3为本申请实施例一种地板辐射采暖校核方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供的地板辐射采暖选型方法依据地板的热阻性能数据进行选型,根据各个房间的热负荷计算得到单位面积热流量,然后计算满足所述单位面积热流量的地板所需的表面需求温度,最后根据热阻法计算确定地板辐射采暖系统的布置参数。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
请参见图1,示出了本申请实施例一种地板辐射采暖选型方法的流程示意图,所述方法包括以下步骤:
101,依据各个房间的热负荷获得各个房间需求的第一单位面积散热量;
具体实施时,依据公式1计算得到各个房间的第一单位面积散热量:
qi=qr×β/(a×Ai)     式1
公式1中,qi为第i个房间的第一单位面积散热量,qr为房间的热负荷,β为第i个房间的有效散热面积,a为遮挡系数,Ai为第i个房间的面积。
102,由各个房间的第一单位面积热量,得到所述各个房间的向上和向下总的第一散热量;
具体实施时,依据公式2计算得到各个房间向上散热量和向下散热量的总和:
Qu,d=qi×β×Ai/(1-x)      式2
公式2中,Qu,d为第i房间向上散热量和向下散热量的总和,qi为第i个房间的第一单位面积散热量,β为第i个房间的有效散热面积,Ai为第i个房间的面积,x为假定向下传热系数。
103,依据所述第一散热量及辐射换热公式计算得到对应房间的地板表面需求温度;
底板向房间里散热包括地板表面对流换热和辐射换热,其中辐射换热占主要部分,依据各个房间的第一散热量和辐射换热公式可以计算得到辐射地板表面需求的温度值Ts。
104,初步选择制热能力大于所有各个房间的第一散热量的总和的室外机,以及名义制热量大于所述第一散热量的总和的热水发生器;
在步骤102计算出各个房间的散热量总和之后,可以初步选定室外机和热水发生器。
室外机选型参考其制热能力值,初步选择制热能力值与房间的散热量总和相当的室外机,考虑到地暖管的配管修正系数、室外机融霜衰减修正系数和主管热损失衰减系数,得到修正后的制热能力值,室外机选型需要满足修正后的制热能力大于房间的散热量;
热水发生器的选型,考虑到地暖管的主管热损失衰减,选择名义制热量比房间散热量大1.05倍以上且最接近的热水发生器。
需要说明的是,本申请并不限定步骤103和104的执行顺序,可以先执行步骤104再执行步骤103,也可以先执行步骤103,再执行步骤104。
105,判断待选型的地暖管支路的散热量是否是最大散热量,如果是,则执行步骤106;否则,执行步骤107;
106,依据地板辐射采暖设计规程标准初步确定的地暖管布置参数的假设值进行验证,验证地暖管的进出水温差、水泵的扬程及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果否,则调整所述第一类地暖管支路的布置参数,以使所述第一类地暖管支路进出水温差、水泵扬程及向下传热比例系数误差满足所述预设条件,得到所述第一类地暖管支路的实际布置参数;
所述布置参数包括:地暖管的管径、管间距、最低水流速、地板厚度、向下传热比例系数。
107,验证所述第二类地暖管支路的水阻力及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果否,则调整所述第二类地暖管支路的布置参数,以使所述水阻力及向下传热比例系数误差满足预设条件,得到所述第二类地暖管支路的实际布置参数。
本实施例提供的地板辐射采暖选型方法,根据地板辐射采暖系统的热阻性能数据,依据各个房间的热负荷计算得到各个房间的负荷要求,然后计算出满足所述负荷要求的地板表面需求温度,进而初步选定室外机、热水发生器及管路布置参数,校核室外机和热水发生器,并依据所述管路布置参数以及相关的计算公式,判断所述布置参数是否符合设计要求,当布置参数不符合设计要求时,更新布置参数及水泵的参数,重新计算得到符合要求的布置参数和水泵,最终得到准确的地暖管布置参数,室外机、热水发生器等设计参数,避免了由于地暖选型不当导致的供暖效果不好或能源浪费的现象发生。
请参见图2,示出了本申请实施例提供的另一种地板辐射采暖选型方法的流程示意图,将图1中的步骤106和步骤107进行了具体细化。
200,判断待选型的地暖管支路的散热量是否是最大散热量,如果是,则执行步骤210;否则,执行步骤220;
具体实施时,各个支路的散热量由大到小依次排列,假设整个地板辐射采暖系统包括N个地暖管支路,第1个支路散热量最大,判断i是否为1即可判断支路是否是散热量最大的支路。
210,获取最低流速对应的进出水温差;
第一散热量最大的房间对应的地暖管支路为第一类地暖管支路,其他的散热量不是最大的房间对应的地暖管支路为第二类地暖管支路;
依据各个房间的总的第一散热量得到所有房间的地板的总散热量,假设最低进水流速值v=0.25m/s,地暖管的管内径d,混凝土或预制沟槽保温板厚度σ,布管间距b,向下传热比例系数x。根据能力守恒:
Qu,d=Cpm△T1     式3
公式3中,Cp为水的定压比热容,m是水流量,△T1为第一类地暖管支路对应的进出水温差,
又公式3可以算出最低流速下,最大的温差△T1值,该温差需小于第一预设温差值(比如,10℃)。假如计算出来的△T1值大于10℃,不妨令最大温差△Tmax=10℃。
211,获取最高进水温度对应的进出水温差;
假设最高进水温度Ti=52℃,已知假设的混凝土或预制沟槽保温板厚度σ和布管间距b,查“辐射地板热阻”表,根据传热公式计算出最高进水温度下进出口水温差△T1,其中,传热公式为:
Qu=(Ti-1/2△T1-Ts)/R     式4
公式4中,Qu为地板向上散热量,Ti为最高进水温度,△T1为第一类地暖管支路对应的进出水温差,Ts为地板表面需求的温度,R为地板的传热热阻值。
当△T1>△Tmax时令最高水温减低2度代入公式4重新计算△T1,最后要保证△T1<△Tmax。此步骤的作用在于计算出满足最大进出水温差时的最高水温,根据热阻公式,进水温度越大,其温差也越大。
212,校核水泵;
根据步骤211计算得到的最高进水温度对应的温差值,计算出对应的流量值G01,由地暖管长、管径水流量根据下面公式可以求出第一类地暖管支路的总阻力值:
△P=△PL+∑Pj     式5
△PL=R·L     式6
Pj=ξρv2/2   式7
式4-式7中,R为传热热阻,L为地暖管的主管长度,ξ为局部阻力系数,v为流速值,△PL为管路沿程阻力。
对第二类地暖管支路,令△Pi=△P01求解各支路的流速和流量G0i,系统的总流量G0=∑G0i
由主管长度L,阀门阻力(根据总流量计算)和分水阀阻力(根据总流量计算)可以得到系统总阻力△P0,查水泵的流量曲线可以得到对应的流量G。
如果G>G0,选择的水泵符合要求,否则要加大水泵的流量,重新进行校核。
213,判断所述水泵最大扬程时对应的进出口水温差是否小于所述第一预设温差,如果是,则执行步骤214;否则,增大水泵的扬程并返回执行步骤212;
此步骤的作用是验证步骤212中的水泵在最大扬程时对应的地暖管进出口水温是否小于第一预设温差(比如,10℃),否则还要增大水泵的扬程,并重新校核水泵。求最大扬程时地暖管支路的流量需要联合以下三条公式求解:
水泵流量曲线:G=f(△P);     式8
系统阻力:△P=f(G,G1);     式9
系统总流量:G=f(G1);     式10
进出水温差:△T=Qu/Cp·G1     式11
214,获取第一类地暖管支路的向下传热量;
根据步骤213计算得到的进出口水温差计算向下的传热量Qd,具体依据式12和式13计算得到:
Ti=R·Q+△T/2+Ts     式12
Qd=(Ti-△T/2-T1)/(Rd+1/k)     式13
式12中,Ti为进水温度,R为地板的传热热阻,Q为向上传热量,△T为进出口水温差,Ts为地板表面需求的温度;
式13中,Qd为向下传热量,Ti为进水温度,Rd为埋管层与地面之间的保温层的传热热阻,Rd=σ/λ,k为非保温地面的平均传热系数,若下层为供暖房间则T1为设计温度;若下层不供暖或者间歇供暖,T1取当地非供暖室内一般温度,地下室温度也取当地非供暖室内一般温度;若下层为地面T1取室外设计温度。
如果|x-Qd/(Qu+Qd)|>0.03,则令x=Qd/(Qu+Qd)返回①步从新计算;否则,执行后续步骤。
215,判断进水温度是否大于第一温度预设值,若是,则增大水泵扬程,返回执行步骤212,否则执行步骤216;
判断步骤214中得到的进水温度Ti是否大于第一温度预设值(比如,52℃)。
216,判断所述进水温度是否小于最低温度预设值,若是,则增大第一类地暖管支路的管间距,返回执行步骤211;否则,得到第一类地暖管支路的布置参数。
具体实施时,可以令管间距增大50mm,然后返回步骤211重新校核第一类地暖管支路的布置参数,直到第一类地暖管支路的布置参数符合地板辐射采暖设计要求。
220,依据第二类地暖管支路的布置参数的假设值中的地暖管的管间距的假设值,获取该支路的水阻力;
利用公式5、6、7计算该支路的水阻力。
221,判断所述第二类地暖管支路的水阻力是否小于第一阻力预设值(最大阻力值△Pmax),如果是,则执行步骤222;否则,增大水泵扬程返回执行步骤212,重新校核水泵;
222,判断所述第二类地暖管支路的水阻力与所述最大阻力值之间的误差是否在预设范围内,如果是,则执行步骤223;否则,减小该第二类地暖管支路的管间距,返回执行步骤220;
判断步骤220计算得到的第二类地暖管支路的水阻力△Pi与所述最大阻力值△Pmax(即第一类地暖管支路的水阻力)之间的差值是否在预设范围内(比如,最大阻力的20%范围内),如果否,减小管间距,重新计算该支路的水阻力,直到该支路的水阻力与最大阻力值之间的差值达到预设范围。此步骤的目的作用在于保证地暖管的水阻力不能太小,因为如果某一地暖管的阻力太小,大部分水将从该支路地暖管流过,将影响其他支路的水流量。
223,依据所述第二类地暖管支路的水阻力获取所述第二类地暖管支路的向下传热量;
依据步骤222确定的第二类地暖管支路的水阻力,确定该支路的流量,进而依据该支路的流量计算该支路的进出口水温差△T2,假设一个向下传热比例系数x,依据公式13即可计算得到该支路的向下传热量Qd
224,判断所述第二类地暖管支路的向下传热比例系数误差是否在预设范围内,如果是,则执行步骤225,否则,令所述向下传热比例系数假设值x等于所述第二类地暖管支路的向下传热比例系数实际值,返回执行步骤223。
225,获取所述第二类地暖管支路的向上传热热阻;
依据步骤223中计算得到的第二类地暖管支路的进出口水温差△T2,利用公式14计算出该支路的向上传热热阻Ru
Ru=(Ti-△T2/2-Ts)/Qu2     式14
公式14中,Ru为该支路的向上传热热阻,Ti为步骤211确定的进水温度,△T2为该支路的进出水温差,Ts为该房间的地板表面需求温度,Qu2为该房间的向下传热量。
226,判断所述第二类地暖管支路的向上传热热阻是否在预设范围内,如果是,则得到该支路的布置参数;否则,执行步骤227;
判断第二类地暖管支路的向上传热热阻Ru与查表获得的热阻值R之间的差值是否在预设差值内(比如,预设0.01),如果是,则输出该支路的布置参数实际值。
227,判断所述第二类地暖管支路的管间距是否不大于管间距预设值,如果是,则得到该支路的布置参数;否则,减小该支路的管间距返回执行步骤220。
具体实施时,判断第二类地暖管支路的管间距是否不大于管间距预设值(比如,150mm),如果否,则将该支路的管间距减小20mm,返回步骤220重新计算该支路的水阻力;
按照第二类地暖管支路的选型方法步骤,计算地板辐射采暖系统中的其他散热量不是最大的房间对应的支路的布置参数,从而得到整个地板辐射采暖系统的选型方案,包括:地暖管径、保温层厚度、地暖管管间距、单位热负荷、向下散热量、进水温度、系统水流量、系统水阻力、热水发生器型号、室外机型号及水泵型号等参数。
相应于上面的选型方法实施例,本申请还提供一种地板辐射采暖校核方法。
请参见图3示出了本申请实施例一种地板辐射采暖校核方法的流程示意图,所述方法应用于采用上述实施例提供的地板辐射采暖选型方法得到的地板辐射采暖系统中,所述方法包括以下步骤:
301,依据所述地板辐射采暖系统的布置参数实际值,获取各个地暖管支路的进出水温度的平均值Tm
302,判断所述进出水温度的平均值是否不大于预设值,如果是,则执行步骤303;否则,执行步骤310;
303,校核水泵;
具体实施时,对每个支路都进行水泵校核,校核顺序按照步骤301计算得到的平均水温度由大到小的排列顺序来进行,选取进出口水温差△T,若Tm+5>52℃,则△T=52-Tm,Tm为该支路的进出水温度的平均值;否则,
△T=10℃。
根据温差值,算出分路的水流量G1,跟据地暖管最低流速要求v=0.25m/s,计算最小流量值Gmin。如果G1<Gmin,则令G1=Gmin,否则G1值不变。
假设该支路为最不利回路,根据公式8-公式10计算地板采暖系统总流量G,系统阻力△P和该支路阻力△P1与该支路的流量Gi
如果Gi<G1,则需要加大水泵,并重新进行求解;否则,令△Pmax=△P1进行下一步。
对于其他支路,同样假设该支路为最不利支路,依据公式8-公式10求解,如果△Pi>△Pmax,则需要加大水泵,从第一支路重新校核;否则,计算该支路阻力值与最大阻力值的差是否在最大阻力值的20%以内,如果不在则说明该支路阻力远小于其他支路,建议增加阻力调节装置。计算完所有支路可以确定水泵型号和△Pmax,执行步骤315。
310,依次校核各个第二类地暖管支路的水阻力是否在预设范围内,如果是,则执行步骤320;否则,建议增加阻力装置;
具体实施时,假设所述地板辐射采暖系统设置有N个地暖管支路,按照各个地暖管支路的散热量由大到小依次进行排序,散热量最大的地暖管支路为第一类地暖管支路,获取散热量不是最大的地暖管支路为第二类地暖管支路,第二类地暖管支路的数量为N-1个。依次校核N-1个第二类地暖管支路的水阻力,i为地暖管支路的支路数,其中,待校核的第二类地暖管支路的取值范围为:2≤i≤N;
该步骤和上述的地板辐射采暖选型方法实施例中水阻力验证方法相同,具体包括以下步骤:
311,判断i是否等于1,如果否,则执行步骤312;
312,获取第i个地暖管支路的流量和水阻力;
313,判断所述第i个地暖管支路的水阻力是否不大于最大水阻力值,如果是,则执行步骤314;否则,增大水泵扬程,重新校核水泵;
314,判断所述第i个地暖管支路的水阻力与所述最大水阻力之间的差值是否在预设范围内,如果是,则执行步骤315;否则,建议增加阻力装置;
315,判断i是否大于N,如果是,则执行步骤320;如果否,则令i增加1,返回执行步骤311,直到i=N。
320,计算各个地暖管支路的水系统参数;
其中,所述水系统参数包括:进出水温度、向上散热量、向下散热量和室内温度。
321,判断所述向上传热量是否满足需求的向上传热量,如果是,执行步骤322;否则,该支路的地板辐射采暖方法不满足负荷要求;
322,判断室内温度是否不大于预设温度,如果是,则执行步骤323;否则,建议增加流量调节阀;
323,校核室外机和热水发生器;
根据计算出来的进水温度Tin,室外设计温度,查阅室外机的制热能力表,得到修正后的制热能力值,考虑到配管长和落差,融霜能力引入了修正系数,修正后的制热能力Q>Qu,d×1.05,其中,Qu,d为地板采暖系统的向上散热量和向下散热量的总和。
热水发生器的名义制热量大于地板采暖系统的向上散热量和向下散热量的总和且最接近,如果满足则热水发生器型号合适,否则需要增大热水发生器型号,然后返回重新校核水泵。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种地板辐射采暖选型方法,其特征在于,包括:
依据各个房间的热负荷获得各个房间需求的第一单位面积散热量;
由各个房间的所述第一单位面积热量,得到所述各个房间的向上和向下总的第一散热量;
依据所述第一散热量及辐射换热公式计算得到对应房间的地板表面需求温度;
初步选择室外机和热水发生器,所述室外机的制热能力大于所有各个房间的第一散热量的总和,所述热水发生器的名义制热量大于所述第一散热量的总和;
对于第一散热量最大的房间对应的第一类地暖管支路,对预先依据地板辐射采暖设计规程标准初步确定的地暖管布置参数的假设值进行验证,其中,所述布置参数包括地暖管的管径、管间距、最低水流速、辐射板厚度、向下传热比例系数;验证地暖管的进出水温差、水泵的扬程及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果否,则调整所述第一类地暖管支路的布置参数,以使所述第一类地暖管支路进出水温差、水泵扬程及向下传热比例系数误差满足所述预设条件,得到所述第一类地暖管支路的布置参数实际值;
对于第一散热量不是最大的房间对应的第二类地暖管支路,验证所述第二类地暖管支路的水阻力及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果否,则调整所述第二类地暖管支路的布置参数,以使所述水阻力及向下传热比例系数误差满足预设条件,得到所述第二类地暖管支路的布置参数实际值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对预先依据地板辐射采暖设计规程标准初步确定的地暖管布置参数进行验证,验证第一类地暖管支路的进出水温差、水泵的扬程及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果否,则调整所述第一类地暖管支路的布置参数的过程包括:
依据第一类地暖管支路的布置参数的假设值,验证所述第一类地暖管支路的第一进出水温差是否不大于第一预设温差,如果否,则调整最高进水温度,使调整后的最高进水温度对应的第二进出水温差不大于所述第一预设温差;
校核水泵的流量是否满足第一类地暖管支路和所有的第二类地暖管支路对应的流量总和,如果否,则选择扬程更大的第二水泵,以使所述第二水泵的流量满足所述流量总和;
计算所述第一类地暖管支路对应的向下传热比例系数,得到第一向下传热比例系数;
验证所述第一向下传热比例系数是否在第一预设范围内,如果否,则利用第一向下传热比例系数重新验证所述第一类地暖管支路的进出水温差、水泵扬程及向下传热比例系数是否满足预设条件。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,依据所述第一类地暖管支路的布置参数的假设值,验证所述第一类地暖管支路的第一进出水温差是否不大于第一预设温差的过程包括:
依据所述第一温度预设值及地板热阻表,得到所述第一温度预设值所对应的进出水温差,其中,所述第一温度预设值为所述第一类地暖管支路的最高进水温度假设值;
判断所述第一温度预设值对应的进出水温差是否不大于所述第一预设温差,否则,降低所述第一温度预设值的数值作为更新后的第一温度预设值,直到所述更新后的第一温度预设值对应的第二进出水温差不大于所述第一预设温差。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,校核水泵的流量是否满足预设条件的过程包括:
依据所述第二进出水温差得到所述第一类地暖管支路对应的流量值;
依据所述第一类地暖管支路的地暖管长、管径水流量,得到所述第一类地暖管支路的总阻力值;
使第二类地暖管支路的阻力值等于所述第一类地暖管支路的总阻力值,计算得到所有地暖管支路对应的流量总和,以及地板辐射采暖系统总阻力;
判断所述地板辐射采暖系统总阻力对应的流量值是否大于所述水泵的流量曲线中系统总阻力对应的流量总和,若否,选择扬程更大的水泵作为第二水泵,所述第二水泵的流量满足所述流量总和;
进一步,计算满足所述流量总和的水泵的最大扬程时所对应的地暖管的进出口水温差是否小于所述第一预设温差,若否,则选择扬程更大的水泵进行重新校核,得到满足第一要求的水泵。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,验证所述第一向下传热比例系数是否在第一预设范围内的过程包括:
依据所述满足要求的水泵的最大扬程对应的第三进出口水温差,计算得到所述第一类地暖管支路的第一进水温度及向下传热量;
依据所述向下传热量计算得到所述第一类地暖管支路的向下传热比例系数实际值;
判断所述向下传热系数实际值及所述第一类地暖管布置参数的假设值中的向下传热比例系数假设值之间的误差,是否在第一预设误差范围内,若是,则判断所述第一进水温度是否在预设范围内,若是,则得到第一类地暖管的实际布置参数;否则,将所述布置参数的假设值中的向下传热比例系数更新为所述向下传热比例系数实际值,按照上述步骤依次重新验证所述第一类地暖管支路的布置参数。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括当判断出所述第一进水温度不在预设范围内时,若所述第一进水温度大于所述第一温度预设值,则增大所述满足第一要求的水泵的流量,重新校核水泵;
若所述第一进水温度小于最低温度预设值,则增大所述第一类地暖管支路的管间距,按照上述重新验证所述第一类地暖管支路的布置参数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于第一散热量不是最大的房间对应的第二类地暖管支路,验证所述第二类地暖管支路的水阻力及向下传热比例系数误差是否满足预设条件,如果是,则调整所述第二类地暖管支路的布置参数的过程包括:
依据所述第二类地暖管支路的布置参数的假设值,获取所述第二类地暖管支路的水阻力;
验证所述第二类地暖管支路的水阻力是否在第二预设范围内,如果否,则调节所述第二类地暖管支路的布置参数的假设值,以使所述第二类地暖管支路的水阻力在第二预设范围内;
验证所述第二类地暖管支路的第二向下传热比例系数误差是否在所述第一预设范围内,如果否,则利用第二向下传热比例系数重新验证所述第二类地暖管支路的进出水温差、向上传热热阻。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,验证所述第二类地暖管支路的水阻力是否在第二预设范围内,如果否,则调节所述第二类地暖管支路的布置参数的假设值,具体包括:
判断所述第二类地暖管支路的水阻力是否大于第一阻力预设值,若是,则选择扬程更大的水泵,并重新校核增大流量后的水泵;否则,
判断所述第二类地暖管支路的水阻力与所述第一阻力预设值之间的误差是否在第二预设误差范围内,若是,则验证所述第二类地暖管支路的第二向下传热比例系数误差是否在所述第一预设范围内;否则,减小所述第二类地暖管支路的管间距,并返回执行获取所述第二类地暖管支路的水阻力的步骤。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,验证所述第二类地暖管支路的第二向下传热比例系数误差是否在所述第一预设范围内的过程包括:
获取所述第二类地暖管支路的第三进出口水温差;
依据所述第三进出口水温差,获得所述第二类地暖管支路的向下传热量;
利用所述第二类地暖管支路的向下传热量获取所述第二类地暖管支路的实际向下传热比例系数;
利用所述第二类地暖管支路的实际向下传热比例系数及所述第二类地暖管支路的布置参数假设值中的向下传热比例系数的假设值,得到第二向下传热比例系数误差;
判断所述第二向下传热比例系数误差是否在所述第一预设范围内,如果是,则判断第二类地暖管支路的向上传热热阻是否在第三预设范围内;否则,依据所述第二类地暖管支路的实际向下传热比例系数,重新获取所述第二类地暖管支路的第三进出口水温差。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述判断第二类地暖管支路的向上传热热阻是否在第三预设范围内的过程包括:
依据所述第三进出口水温差获取所述第二类地暖管支路的第一向上传热热阻;
判断所述第一向上传热热阻与第二向上传热热阻之间的误差是否在第四预设误差范围内,若是,则输出所述地暖管支路的布置参数的实际值;否则,判断所述管间距是否不大于第二预设值,若是,则输出所述地暖管支路的布置参数的实际值;否则,减小所述管间距,返回执行计算所述地暖管支路的水阻力的步骤。
11.一种地板辐射采暖校核方法,其特征在于,应用于采用权利要求1-10任一项所述的地板辐射采暖选型方法得到的地板辐射采暖系统,所述校核方法包括:
依次校核所述地板辐射采暖系统中各个第二类地暖管支路的水阻力是否在预设范围内,如果是,则获取各个地暖管支路的水系统参数;
判断所述各个地暖支路的水系统参数是否满足预设条件,如果是,则校核室外机和热水发生器;否则,得到所述地暖辐射采暖系统不满足设计要求的结果;
依据所述地板辐射采暖系统的布置参数,获取所述地板采暖系统的水系统参数,并验证所述水系统参数是否满足预设条件。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,应用于已经铺设好的地板辐射采暖系统时,所述校核方法还包括:
对于散热量最大的房间对应的第一类地暖管支路,校核所述第一类地暖管支路的进出水温度;
依据所述第一类地暖管支路的进出水温度得到所述第一类地暖管支路的水流量;
依据所述第一类地暖管支路的水流量校核水泵。
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