熱水采暖兩用爐技術

摘要：本文論述了壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐的特點及有關技術經濟問題。
關鍵詞：燃氣 兩用爐 一、引言 自從上個世紀末，國外將壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐打入我國市場后，不少城市的房地產商采用了這種爐型用于單戶燃氣采暖。引進的爐型中，歐洲產品居多。我國已經參加wto，燃氣用具的標準正在向被國際標準承認的歐共體的標準靠攏。同時目前正在醞釀制定此兩用爐的行業(yè)標準與國家標準。這也是為了在推廣此兩用爐的同時，保證產品質量，規(guī)范安裝要求，保證安全生產。關于兩用爐的應用，國內已有不少論述，意見不完全統(tǒng)一。實際上，每種產品都有自己的特點，即有它的優(yōu)勢同時也有不足之處。關鍵是要看使用兩用爐用戶的對象與條件。同時還要考慮到我國南方與北方不僅在氣候上有很大區(qū)別，生活習慣也是不一樣的。在做技術經濟方案比較時，也應該在同等的技術與經濟條件下對比，因為我們過去的區(qū)域集中供熱與樓棟集中采暖存在一些在設計與管理方面的問題。不把這些因素考慮進去，很容易把區(qū)域供熱與樓棟集中采暖否定了。本文論述了壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐的特點及有關技術經濟問題，僅供參考。 二、壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐的特點 (一) 壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐本體特性(參2) 1、它基本上是一個燃氣快速熱水器，同時具有采暖功能。在工作時采暖與熱水系統(tǒng)是相互分隔的，并保證熱水優(yōu)先使用。爐子的熱負荷(熱流量)也是由熱水供應要求決定的。 2、配置有采暖系統(tǒng)要求的水泵與壓力平衡罐。一般采用強制給排氣方式排煙。 3、需要具備控制熱水溫度及保證熱水優(yōu)先的控制裝置。熱水與采暖兩套系統(tǒng)一定是隔離的，防止采暖水流入熱水系統(tǒng)。 4、為了使用方便，有一套水動點火和監(jiān)視點火以及熄火保護等安全控制系統(tǒng)。 5、應配置安全的排煙管。 (二) 壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐(簡稱兩用爐)的優(yōu)點與不足之處 1、優(yōu)點 (1) 體積小，可以掛在墻上，不占用戶的使用面積。 (2) 外型美觀，使用方便。 (3) 具有熱水與采暖兩項功能，一機多用，提高了設備的利用率。 (4) 有機力排風，排煙溫度低，熱效率高，節(jié)省燃氣。 (5) 與自然排煙的系統(tǒng)對比，排煙相對比較方便。 2、不足之處 (1) 由于屬快速式熱水器，控制系統(tǒng)比較復雜。從開機到得到熱水的時間比較長，不利于短時間用熱水的要求(洗手，沖水等)。 (2) 兩用爐的熱流量(熱負荷)是根據用戶熱水要求決定的。一般的家庭中采暖負荷低于熱水，尤其在地區(qū)室外溫度不是很低的地方。如果主要是為了采暖，兩用爐的熱負荷有偏高的可能(參3)。 (3) 爐體內有水泵與風機，如果使用220伏的交流電，兩用爐本身就已經屬于電器產品。為此電器控制部分要求很嚴，提高了造價。用戶在使用時，要注意接地不良造成的觸電的事故。 三、壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐用于不同的對象 壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐用于不同的對象，其效果也有所不同。這是由于其本身特性和對象的具體條件決定的。 (一) 壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐用于獨門獨院的單戶采暖的技術經濟分析 1、優(yōu)勢 (1) 解決了集中供熱達不到的地方(包括冷熱電聯產等)的采暖問題。當用戶不希望兩用爐占地過大時，應該采用這種爐型。 (2) 具有靈活機動的優(yōu)點。各家各戶可以按照自己的意愿決定采暖系統(tǒng)的形式、采暖的時間、室內的溫度，不受集中供熱的限制。 (3) 省去了集中供熱鍋爐房及其管道的一次投資和管理的年投資。在這里說明的是，省去的投資實際上大部分是轉嫁給用戶了。 (4) 采暖與燃氣費用可以一并收取。 2、不足之處 (1) 單戶采暖用戶不如集中供熱用戶省心。由于集中供熱的用戶屬于“飯來張口，衣來伸手”，家中沒有需要關心的燃氣熱水爐的享受型的用戶。但是，如果沒有集中供熱，就只能采用單戶采暖。 (2) 需要留心，防止排煙(包括鄰居的排煙)倒流室內。已經報道過，采用室外型的熱水器，也發(fā)生過煙氣流入室內的事故。 (3) 由于熱水爐內有水泵、風機等設備，熱水器已經屬于電器設備。我國民用電壓為220伏。因此用戶要考慮，避免因接地不良造成的觸電的措施。 (二) 壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐用于高層公寓樓(分戶采暖)的技術經濟分析 1、優(yōu)勢 (1) 首先分戶采暖應該與一個樓凍集中燃氣熱水采暖系統(tǒng)進行技術經濟比較。當沒有集中供熱時，可以在一棟樓(或一個樓門)設置一個負荷(熱流量)適當的并且與目前兩用爐技術水平相當的燃氣熱水器(鍋爐)，集中供給用戶用熱水與采暖。用這個方案與每家每戶用一個兩用爐的分戶采暖方案做全面的技術經濟比較。如果分戶采暖的折算投資少，才可以采用分戶采暖。以前作的經濟比較多數為只與已有的集中供熱對比，這樣做可能不太全面。 (2) 單戶采暖靈活機動的優(yōu)點在用于高層公寓樓時，也要打折扣了。因為對于年輕沒有小孩的家庭是很靈活的。住在大樓中間的用戶，在華北地區(qū)，他們在不開采暖系統(tǒng)條件下，照樣可以維持16℃的室內溫度。為此這種用戶的采暖熱耗很低(交的燃氣費很少)。相反，如果有老人與小孩的用戶，就需要每天開采暖系統(tǒng)。他們的采暖熱耗遠大于前者用戶。根據天津的情況，消費最高的用戶(100-150平方米)每季度達4000-6000人民幣。我國人民節(jié)約為本，因此老年人很早就入睡了。 (3) 因為樓棟集中采暖系統(tǒng)沒有(或很少)集中地下供熱管道。因此節(jié)省其熱損失的量也相應降低。 (4) 由于樓棟集中采暖的鍋爐房很小，比較簡單，甚至于可以安裝在小高層的樓頂上，因此節(jié)約的鍋爐房的一次投資與年投資就不多了。 (5) 關于集中采暖系統(tǒng)中的熱量計量問題。集中采暖采用每戶計量熱量的方案中有一個收取平均采暖費的要求，其目的在于防止用戶關自己的采暖系統(tǒng)，靠鄰居的傳熱來維持室溫的現象。但是用兩用爐的方案就難以實現此目的了。因此也沒有技術上的對比性。 實際上目前收采暖費比較困難的社會問題是暫時的社會問題。不是今后的發(fā)展趨勢。過多考虛此問題必然會影響新技術的采用。 2、不足之處 (1)-(3)與上述(一)中同 (4) 由于在高層公寓樓中，每家每戶都有一個兩用爐。排煙問題比較麻煩。正規(guī)的做法是在高層建筑中建公用煙道(參1)。這必然會降低高層樓用戶的實際房屋使用面積。提高商品房的造價。 (5) 目前我國的高層公寓樓一般沒有公用的結構排煙通道。兩用爐的排煙多樓是從窗戶上出去的(見圖1)。這不應該是正常做法。這樣做不僅影響美觀，而且破壞了窗戶的功能，并有可能使煙氣流回房間，甚至于可能流到鄰居房間內，根據目前的燃氣用具安裝規(guī)范也是不允許的。 (6) 隨著人民生活水平的提高，技術的發(fā)展，回顧過去，展望未來的燃氣采暖應該是什么樣的。上個世紀50年代初的多層樓建筑，大都在建筑下面設一個燒煤的鍋爐房，采用建筑物集中采暖，或設單獨鍋爐房采用小區(qū)供熱。到了50年代末，由于當時經濟上的種種原因，人民寧可使用煤爐，分房間用煤爐采暖，拆去集中供暖設備，不使用集中采暖。一直到90年代初，用戶才開始接受集中采暖。這明顯說明人民生活水平提高后，沒有集中采暖的公寓樓就沒有人要了。但是，隨著我國經濟的飛速發(fā)展，人民生活水平還會大幅度提高。再過5-10年，生活更好了的老百姓將會對既絕對安全又非常方便的集中供熱與供熱水(雙水)的建筑感興趣。屆時具有每戶都有燃氣兩用爐的高層樓如何改造？ 四、幾個問題的探討 (一) 關于節(jié)能問題： 這幾年不少文章探討此問題(參1)，結果是一樣的。壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐用于高層公寓樓的方案最省。不過在此要說明的是與集中采暖方案相比有兩點在技術條件上是不一樣的。 1、因為每戶使用自己的兩用爐后，一般是使用間歇采暖的方式。當家中無人時會關閉兩用爐。室內溫度條件與連續(xù)采暖不一樣。何況有些年輕人不開兩用爐，靠鄰居傳過來的熱量維持比較低的溫暖。 2、我們現在使用的燃氣集中供熱或集中樓棟采暖，多數是過去的管網系統(tǒng)，過去的鍋爐改用天然氣(或者爐子與燃燒器是組合在一起的)。這種裝置與現代的兩用爐比，無論在熱效率方面還是煙氣中有害物方面，都不如兩用爐。因此用過去的集中采暖的熱源方案與近代的壁掛式燃氣快速熱水采暖兩用爐的方案對比。在技術上是沒有對比性的。何況過去的供熱網，在系統(tǒng)上普遍有水力失調的毛病，在管道上也經常有跑、冒、滴、漏的現象。因此在系統(tǒng)與管網上也沒有對比性。 (二) 更重要的是排煙的安全問題:強制給排氣的熱水器或是兩用爐的排煙出口必須遵照已經頒布的cjj1299“家用燃氣燃燒器具安裝及驗收規(guī)程”的要求。同時在其實施手冊中有更具體的描述(參5)。 國外的兩用爐產品的說明書中給出排氣口的安全位置，更形象地說明強制給排氣的排煙口不能隨意地通過墻體排出。見圖2、3、4。 圖2、3、4是給排氣口水平、垂直方向穿出外墻時距離窗戶、通風口、陽臺、地面以及彼此之間的最小安全距離。其中 　　　給排氣出口的位置　　　　　　　　　　　　　　　最小距離(毫米) a 給排氣口上方有通氣孔或其他通風口　　　　　　　　　300 b 給排氣口上方有屋檐　　　　　　　　　　　　　　　　75 c 給排氣口上方有屋檐頂時(屋檐伸出墻外)　　　　　　　200 d 給排氣口上方有陽臺，或在車庫頂的下方　　　　　　　200 e 給排氣口側方有垂直排水管或排污管　　　　　　　　　75 f 給排氣口至墻角的距離　　　　　　　　　　　　　　　75 g 給排氣口至地面或陽臺平面　　　　　　　　　　　　　300 h 給排氣口至對面的墻距離(單口)　　　　　　　　　　　600 i 給排氣口至對面的墻距離(多口，即排氣口與給氣口)　　1200 j 給排氣口至窗戶或門水平距離(車棚下)　　　　　　　　1200 k 給排氣口之間的垂直距離　　　　　　　　　　　　　　1500 l 給排氣口之間的水平距離　　　　　　　　　　　　　　300 m 給排氣口距門與窗水平距離　　　　　　　　　　　　　300 n 給排氣口的底部距屋頂距離　　　　　　　　　　　　　300 p 給排氣口中心距鄰墻距離　　　　　　　　　　　　　　210 q 給排氣口中心距離內角距離　　　　　　　　　　　　　30 r 給排氣口底部距屋檐或陽臺距離　　　　　　　　　　　600 s 給排氣口距墻距離　　　　　　　　　　　　　　　　　1200 以上不過是舉一個國外情況的例子，說明問題的重要性。我們主要遵守我國標準。同時補充不足之處。 五、幾點建議 1、對于沒有集中供熱的區(qū)域中的低層樓房(別墅)可以采用兩用爐。但是也要注意排煙口的安全位置。 2、對于沒有集中供熱的區(qū)域中的高層樓房，應做與單個樓或單個樓門的集中采暖方案的技術經濟比較。集中采暖的方案也應采用新的與兩用爐同等的技術水平的燃氣鍋爐，使方案比較具有同等的技術的可比性。如果只與已有的單樓集中采暖的老技術方案對比，結果集中采暖方案不會有出頭之日。 3、需要吸入新鮮空氣，排出煙氣的以熱水器為代表的燃氣用具與建筑有密切的關系。當考慮建筑物使用燃氣時就必須給燃氣用具排放煙氣的出路。為了適應我國目前情況，高層樓是否必須建公用的結構煙道(參4)？目前各戶分散排煙是否存在隱患？要求建筑、建筑環(huán)境、燃氣等幾個專業(yè)合作，利用cdf(computational fluid dynamics)及多區(qū)域網絡模型技術，對具有多個排煙口的建筑形成煙氣擴散區(qū)中的co、nox、co2、h2o濃度場進行模擬分析，并在不同氣象條件下，對進入建筑物房間內的污染量做計算分析，同時與實測數據相結合，共同探討分散排煙的安全規(guī)范。同時進行公用排煙系統(tǒng)與分散排煙系統(tǒng)的技術經濟比較，確定各自的采用范圍。 建議在住宅的建筑設計時，就要根據相應的規(guī)范要求預先決定燃氣用具的排煙系統(tǒng)，保證燃氣用具的煙氣能暢通地排出室外。如果今后高層樓還不考慮燃氣熱水器的排煙問題，結果是高層樓只能用電熱水器。從而使城市供電更加緊張。實際上，一個城市能源合理利用是一個很重要的技術經濟問題。城市人民生活用的熱水應該用哪種能源供應？用電還是用燃氣？用燃氣就必須給燃氣用具的煙氣出路。論文出處(作者):
太陽能屋頂發(fā)電前景如何
重提“關于負荷計算問題”

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