在供热行业,我们听得最多的一个词就是温度、供水温度、回水温度、平均温度、室内温度、采暖温度等等。供热行业跟温度紧密联系,而在这些温度中,二次网温度是一个比较有意思的存在。
可能学暖通的人都知道,在教材上写二次网的设计温度是95/70℃(暖气片系统,下同),现在已经改为80/60℃,可在实际运行中很少见到80/60℃,更谈不上95/70℃,一般都是55/45℃,这是为什么呢?
这是因为95/70℃的设计供回水温度是上个世纪50年代我们学习苏联集中供热系统时定的,95/70℃是基于上世纪50年代初投资和运行费用等因素优化的结果,再加上当时特殊的历史时期,钢材短缺,只能在尽量减少暖气片的前提下,提高温度。
现在随着时代的发展,技术的进步,室内暖气片比设计增加40%以上,现在的二次网系统的循环流量也比设计多了40%以上。
这两种情况下如果还按照原来的95/70℃或现在的设计条件80/60℃,那室内就会太热,需要全部开窗,这样既不舒服,而且还非常浪费热量。因此,不管设计温度是多少,在实际供暖过程中,只要室温达标,满足舒适性的供热效果即可,可以预见的未来二次网供热系统的供水温度还会降低的。
在行业内还听说北京有毛细管供热系统,冬季供水温度仅有28℃,室温也保持在22℃以上,理论上只要供水水温高过室内温度,供热系统就能给室内散热,就能保证室温,条件是暖气片面积足够大,毛细管面积也是非常大。
目前的供暖设计中,二次网的供水温度设计是60-65℃,回水温度设计是45-50℃,温差是15℃-20℃。在供热运行中很多地区都能达到15-20℃的回水温差设计的指标。
然而,到目前为止,仍然有不少地区,其最大供回水温差小于15℃,最高只能达到12℃左右,在供热的初末寒期,供回水温差只有7°左右。造成这一现状的原因是,大流量运行,大流量运行使得热源送出的热水在用户散热器里面停留的时间过短,即流速过快,热量还没有散发完,就被循环泵给强行拽了回来。
但如果降低循环泵的流量,减小循环水的流速,就会出现两种情况:一是当供热系统的前端用户温度达标,供热系统的末端用户供热效果差温度不达标;二是当满足末端用户的供热温度时,近端用户的温度就会过高,造成很多住户开窗户的现象,造成热量的大量浪费。
这种情况的产生根本的原因是水力不平衡,管网缺乏有效的平衡手段。按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》规定,散热器供暖系统应采用热水作为热媒;散热器集中供暖系统宜按热媒温度为75/50℃或85/60℃连续供暖进行设计(供回温差设计值为20℃)。热水地面辐射供暖系统供水温度不应超过60℃,供水温度宜采用35~45℃,供回温差不宜大于10℃。
一次网的温差加大,减小了单位供热面积所需要的循环流量,因为一次网不存在垂直失调,仅有水平失调(也就是各换热站之间的流量分配不均),不用担心循环流量减小,可以这么说流量越小越好,它输送的是热量,只要热量相等,温差越大,流量越小,电耗就越少。
但是二次网就不同了,二次网不仅存在水平失调,还存在垂直失调,这是不同温度的水密度不同,高温水密度低,自然往高处流,低温水密度大,往低处流。
所以一般楼内普遍会出现顶层温度高,底层温度低的状况。在目前没有进行每户室温控制的情况下,二次网的垂直失调还是非常难以克服的,因此二次网的流量不是越小越好,流量小势必会造成垂直失调。