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燃气采暖热水炉两种不同燃烧方式探讨之一 —— 大小火燃烧比例的确定

发布人:供暖信息网 2021/05/26 200 文章来源:


进入壁挂炉产业渠道大发展时期,厂家如何推出更加适应渠道市场的产品?我认为一场关于技术的交流碰撞必不可少,今天我们将为业内人士分享《燃气采暖热水炉两种不同燃烧方式探讨之一 ——大小火燃烧比例的确定》



燃气采暖热水炉两种不同燃烧方式探讨之一

—— 大小火燃烧比例的确定

倍他暖(高碑店)热能科技有限公司 陈铁 高满全 时雨泽 丁路芬


目的:通过对民用建筑采暖设计、建筑节能标准的分析,对燃气采暖热水炉大小火燃烧比例的确定加以阐述,为同行业在燃气采暖热水炉设计、生产、决策等方面提供参考。


一、燃气采暖热水炉两种不同燃烧方式的概述


燃气采暖热水炉运行中有两种不同模式:


1、 ECO 模式;就是根据室内温度要求设定的采暖供水温度,当大火烧至设定温度时停止燃烧,水泵继续运行,当回水温度低于设定出水温度(一般低于15k) 时,再点火燃烧, 循环往复燃烧 ;

2、小火燃烧方式 :就是用大火将出水温度烧至设定值后,转小火桉温度变化进行比例调节,直至炉水超温才会停止燃烧。

那么,第二种燃烧方式大小火比例确定的依据又是什么呢? 


二、大小火燃烧比例的确定


小火燃烧方式,无疑可以避免室内温度的波动,可较稳定地保持室内设定温度,理论上讲,可以增加舒适度。实际生活中,据统计,在适当穿着的情况下 ,人体感觉舒适的温度是 18°C—20°C。明显感觉不适的温度是15°C。这也是通常民建供暖设计的依据之一。


那么,我们采用大小火燃烧方式,大小火比例设定多少呢?1:3、1:5、还是 1:10? 依据又是什么?


下面从供暖热负荷的要求及热平衡理论的角度加以阐述,给业内人士提供参考。


1 基本概念和计算


(a ) 建筑物耗热量指标qH:在采暖期室外平均温度下,单位建筑面积在单位时间内消耗的,需要室内采暖设备供给的热量。单位:w/m2。


中华人民共和国行业标准《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分) JGJ 26-95 中规定,不同地区采暖住宅建筑物耗热量指标qH大于等于20.0w/m2, 其中,江苏、山东、河南等地最低为20.0w/m2。


在新标准JGJ26-2018中,只给出了采暖季年累计热负荷(kw.h/m2.a), 如:长春 40.8 kw.h/m2.a, 北京地区18.6kw.h/m2.a, 郑州10.3kw.h/m2.a,极少数地区低于10 kw.h/ m2.a。由于实行时间较短,尚无具体采暖住宅建筑物耗热量指标。但对于符合 JGJ 26-20 18 的节能型民用建筑,根据累计热负荷 (kw.h/m2.a) , 可做如下计算(以长春、北京、郑州为例):


长春:40.8 *1000/174*24≈9.7;


北京:18.6* 1000/129*24≈6.0;


郑州:10.3*1000/114*24≈4.0。


即平均qH为长春约9.5w/m2,北京约6.0w/m2,郑州约4.0 w/m2。


(b)热负荷指标:在设计室内外温度条件下(如北京地区室内设计温度1 8 °C,室外 设计温度-9℃)单位面积在单位时间消耗的 ,需由供暖设备提供的热量。


需要注意的是,此值是按设计规范计算得到的最不利工况时,达到室内设计温度,必须达到的供热值上限,是一设计依据。北京地区其值不宜超过 52w/m2。


(c)采暖热负荷:在设计条件下,建筑达到室内温度,单位时间内所需要的热量总和。


2011年1月1日实施的《城市热力网设计规范》GJJ34-2010中规定:当无建筑物设计热负荷资料时,民用建筑的采暖、通风、空调、生活热水热负荷可按下式计算:


1 采暖热负荷 Qh= qhAc·10-3  (3.1.2-1)


式中:Qh ——采暖设计热负荷(kW ) ;

qh  ——采暖热指标(W/㎡),可按表3.1.2-1取用;

Ac——采暖建筑物的建筑面积(㎡)。


表3.1.2-1采暧热指 标推荐值 ( W/ ㎡)


注:1.表中数值适用于我国东北、华北、西北地区;

2.热指标中已包括约 5%的管网热损失。


2 燃气采暖热水炉大小火燃烧比例的确定


根据热平衡理论,保持建筑物室内温度恒定,建筑物所散失的热量 最低得等于获得的热量,当供热量小于民用建筑的围护总散热量时,小火燃烧值失去意义。


需要说明的是,标准和规范中给出的数据是大数据统计结果,是作为设计、实际应用重要依据。


对于某一具体建筑而言,由于所处环境一样,其比值只与热指标有关,与总能耗无关。


(a)对于节能性能不大好的民用建筑其比值大于64/20≈3.0,就能满足便用要求。


(b)对于节能性能符合JGJ26-2018节能要求的民用建筑其比值的确定(以长春、北京、郑州为例):


长春 45/9.7≈5.0;就能满足便用要求;


北京地区 43/6≈7.0;就能满足使用要求;


郑州 40/4≈10.0;就能满足使用要求。


(c)不同的采暖区域其比值计算值不同,但大趋势是采暖区由南到北比值的要求有所下降,但同一区域不同城市的计算值也略有差异。


3 结论


民用建筑节能性能越差,或者说保温性能越差,对燃气采暖热水炉大小火燃烧比例调节能力的要求就越低,反之,就越高;不同的采暖地区燃气采暖热水炉大小火燃烧比例调节值可做相应调整。


参考资料:JGJ26-2018《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》;CJJ34-2010《城镇供热管网设计规范》;

《民用供暖散热器》(清华大学出版社);

《采暖年耗热量的计算及应注意的问题》华北电力设计院工程有限公司 龚立贤


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