高鋒 王艷玲
【摘 要】 結(jié)合實際,從安裝施工、操作使用、維護保養(yǎng)三個方面,分析了戶式燃氣壁掛爐應(yīng)用過程中存在的問題,提出了具體的節(jié)能技術(shù)措施,指導(dǎo)讀者對戶式燃氣壁掛爐的節(jié)能應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】 壁掛爐 技術(shù)措施 節(jié)能
引言:戶式燃氣壁掛爐,國內(nèi)全稱“燃氣壁掛式快速采暖熱水器”(以下簡稱壁掛爐),由供氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、進風排煙系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)、監(jiān)測控制系統(tǒng)集成于一體,主要用于住宅獨立采暖和衛(wèi)生熱水供應(yīng)。由于其外型美觀、衛(wèi)生舒適、節(jié)能環(huán)保且能獨立供暖等優(yōu)點,近年來,在我國住宅建筑中得到了廣泛應(yīng)用。如何科學應(yīng)用,才能收到良好的節(jié)能效果?筆者根據(jù)工程實踐經(jīng)驗,從安裝、使用、維護等環(huán)節(jié),就應(yīng)當采取的技術(shù)措施和需要注意的事項,在本文中分析淺述。
1 安裝施工:
1.1 設(shè)備位置:
壁掛爐應(yīng)靠近水、電、氣源安裝,利于進風排煙,便于操作維修;特別是與采暖系統(tǒng)的連接要合理:管程最短,拐彎最少,最大限度地減小系統(tǒng)阻力損失,提高系統(tǒng)循環(huán)供熱能力,在同等供熱量的條件下,消耗最少的燃氣量和電量。
1.2 管道材質(zhì):
用于供熱系統(tǒng)的管材主要有鋼管、塑料管以及復(fù)合管等;鋼管的內(nèi)壁粗糙度較大,塑料管和復(fù)合管的內(nèi)壁粗糙度較小,相應(yīng)的摩擦阻力較小,優(yōu)先選用塑料管,可以減小系統(tǒng)阻力損失,降低能耗。
但是須注意保證管道施工質(zhì)量,防止管道內(nèi)徑縮小,比如PPR管熱熔連接,若溫度過高,會造成管端熔化引起管道內(nèi)壁凸起,局部阻力增大,反而增加能耗。
1.3 采暖形式:與壁掛爐配套的采暖形式分為散熱器、風機盤管、地板采暖等。
散熱器是過去最常用的采暖形式,主要的傳熱原理為自然對流,由于它所需的供水參數(shù)與壁掛爐的參數(shù)基本一致,其供水溫度為80℃[2](溫差一般控制在20℃),在同等供熱量的條件下,散熱器所需的熱水流量較小,而過流面積又較大,所以系統(tǒng)阻力就較小,是以往與壁掛爐匹配的主要采暖形式。
風機盤管的傳熱原理為強制對流,因而傳熱系數(shù)大,采暖效果好,其供水溫度為60℃(溫差一般控制在10℃),風機盤管要求的熱水流量較大、溫差較小,并且風機盤管的系統(tǒng)阻力較大,水泵的揚程就較大,所以能耗較大,僅適于已經(jīng)安裝風機盤管的戶式中央空調(diào)水系統(tǒng),用于冬季采暖。
地板輻射是目前流行使用的采暖形式。地板采暖的原理是利用埋設(shè)于地板下的熱水管,其供水溫度為35~45℃(溫差一般控制在10℃以內(nèi)),熱量由地面均勻地向室內(nèi)輻射熱量(部分對流)而取得舒適的采暖效果。室內(nèi)的溫度場非常均勻,地面溫度稍高,向上溫度依次較低,所以自下而上的溫度梯度合理,人體舒適度較高,熱量損失非常小。在同樣的舒適條件下,要達到同樣的采暖效果,地板采暖的室內(nèi)設(shè)計溫度可以比散熱器、風機盤管等采暖形式的室內(nèi)設(shè)計溫度要低2~3℃,可以極大地節(jié)約運行費用。
建議選用地板采暖,節(jié)能效果更顯著。
1.4 煙管安裝:
壁掛爐煙管的結(jié)構(gòu)為內(nèi)外兩層雙芯管,壁掛爐工作時新鮮空氣由外管進入,燃燒廢氣由內(nèi)管排出,廢氣的余熱可以直接預(yù)熱外管的空氣,減少熱量損失。煙管的進、排氣口均應(yīng)伸至室外,最好布置在空氣流通的位置,確保煙管的進、排氣通暢。國內(nèi)的壁掛爐目前主要在外墻打孔,將水平煙道伸出墻外,煙氣主要依靠壁掛爐內(nèi)風機的動力排放至室外。在歐洲,絕大多數(shù)壁掛爐安裝豎直的煙道排放煙氣,除了有利于燃燒廢氣的排出和稀釋,更重要的是,能夠充分利用“煙囪效應(yīng)”,提高煙氣的自然排放能力,減少風機的動力消耗,降低耗電量。當有條件時,推薦采用豎直煙道排放煙氣。
1.5 新技術(shù)應(yīng)用:
壁掛爐冷凝技術(shù)是目前最先進的節(jié)能技術(shù),因為高溫煙氣遇冷凝結(jié)會釋放熱量,冷凝技術(shù)可以充分收集高溫煙氣的凝結(jié)熱量,使排煙溫度降低到40℃左右,高溫煙氣中水蒸氣的潛熱大部分能夠被吸收和利用,然后轉(zhuǎn)移到采暖水系統(tǒng)中,增加供熱量。冷凝技術(shù)使燃氣燃燒更完全、能耗更低、環(huán)保更好,最高可獲得98%的能源利用率,與傳統(tǒng)壁掛爐相比,節(jié)能約15%~20%。
冷凝式壁掛爐與地板采暖匹配,比普通壁掛爐與散熱器匹配,可以提高30%左右的熱效率,所以冷凝式壁掛爐與地板采暖的結(jié)合是最為節(jié)能的選擇。
2 操作使用:
2.1 房間控制:
一般采暖系統(tǒng)均會在每個房間的管道上設(shè)置控制閥,如果住戶面積大、房間多、而常住人口又較少,在不住人或使用率低的房間,其采暖控制閥門可以完全關(guān)閉或調(diào)小,采暖面積就相應(yīng)減少,不僅節(jié)能,而且其它正常使用房間升溫速度也會加快,從而減少燃氣消耗。
2.2 溫控器使用:
很多住戶習慣在家中無人時關(guān)閉壁掛爐,回家后再將溫控器調(diào)至高檔快速加熱,這種作法很不合理。因為這就等于初始供熱,由于室溫與設(shè)定溫度相差較大,壁掛爐需要滿負荷運行,不但不節(jié)能,反而增加燃氣耗量。壁掛爐停機期間,室內(nèi)水系統(tǒng)還有被凍裂的危險。因此,家中無人時,建議不要關(guān)閉壁掛爐,可將溫控器調(diào)至低檔運行,使采暖房間處于保溫狀態(tài),回家后再將溫控器調(diào)至設(shè)定溫度,既升溫迅速,又節(jié)省燃氣用量。
2.3 定時器使用:
壁掛爐可以配置具有一周編程的定時器,具有保溫和供熱兩種工作模式,把家中無人的時間段設(shè)置在保溫狀態(tài)(溫度設(shè)定為10℃),回家后設(shè)置到供熱狀態(tài)(溫度設(shè)定為18℃)。分時段設(shè)定壁掛爐一周的工作模式:周一至周五5:30~7:30為供熱模式,7:30~17:30為保溫模式,17:30~22:30為供熱模式,22:30~5:30為保溫模式。周六至周日7:30~22:30為供熱模式,22:30~7:30為保溫模式。既能自動控制壁掛爐的運行,又能節(jié)省燃氣耗量。
2.4 氣候補償器使用:
采暖系統(tǒng)的熱負荷隨室外氣溫的變化而變化,當初始供熱時,采暖負荷較小,“三九”深冬時節(jié)采暖負荷較大。室外氣溫的變化,可以通過安裝在室外的溫度傳感器將室外氣溫參數(shù)傳輸給氣候補償器,通過檢測供水溫度和室內(nèi)設(shè)定溫度的偏差,自動調(diào)整壁掛爐的工作狀態(tài),使壁掛爐自適應(yīng)運行,最大化地節(jié)約能源。
3 維護保養(yǎng):
3.1 換熱器除垢:
對于自來水硬度較大的地區(qū),運行一個采暖期以上的壁掛爐,當住戶發(fā)現(xiàn)同樣的設(shè)定溫度加熱時間長了,而且衛(wèi)生熱水時冷時熱,熱水出水量也減小,壁掛爐噪聲增大,甚至會發(fā)出異響,燃氣耗量明顯增大,這說明壁掛爐換熱器內(nèi)壁已經(jīng)嚴重結(jié)垢。需由專業(yè)人員定期清洗除垢,既能延長壁掛爐的使用壽命,也會降低能耗。有條件的住戶可以對采暖系統(tǒng)加入軟化水或純凈水,會降低換熱器的結(jié)垢速度。
3.2 燃燒室清掃:
壁掛爐運行過程中,室外空氣中的灰塵進入燃燒室內(nèi)部,容易形成沉積物,積累多了會影響壁掛爐的傳熱,有些灰塵還會沉積在風機和煙道內(nèi),影響壁掛爐的排氣,增大風機運行噪聲,嚴重時壁掛爐會故障停機。有些情況下,燃氣管道中的雜質(zhì)也會隨燃氣流進入到燃氣閥,影響燃氣閥的調(diào)節(jié)功能,甚至會堵塞燃氣閥。另外,由于燃燒噴嘴的口徑比較小,不定期清洗也會形成堵塞現(xiàn)象,降低燃燒質(zhì)量,增加耗氣量。
燃燒室的清掃應(yīng)由專業(yè)人員每年至少進行一次,包括過濾網(wǎng)(燃氣閥前)、噴嘴、換熱器傳熱面、燃燒室內(nèi)表面、風機、煙道等部位。經(jīng)過清掃的壁掛爐,運行更穩(wěn)定,熱效率更高,節(jié)能型更好。
3.3 循環(huán)水系統(tǒng)維護:
壁掛爐經(jīng)過長期運行,水系統(tǒng)過濾器雜質(zhì)沉積,系統(tǒng)阻力增大,水泵負荷增加,耗電量上升;另外,水系統(tǒng)還容易積氣,積氣過多會減小水流量,降低壁掛爐的熱效率。因此,定期清洗過濾器、對系統(tǒng)排氣,可以改善水系統(tǒng)循環(huán)狀況,提高壁掛爐熱效率。
4 結(jié)論:
壁掛爐的節(jié)能應(yīng)用是一項系統(tǒng)工程,只要在安裝、使用、維護等環(huán)節(jié),采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)措施,就能使壁掛爐工作在最佳狀態(tài),收到理想的節(jié)能效果。
參考文獻
[1] 陸耀慶.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊[M].2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008
[2] 中國建筑科學研究院.民用建筑供熱通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(GB50736-2012)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012