一次/二次系统的意义在于:1.将水系统分割成冷热源系统和负荷侧系统,两个系统的运行相互独立、互不干扰;2.源侧系统和负荷侧系统各自独立设计,简化了水力计算和系统控制复杂程度。
随着现代住宅档次的提高,用户对供暖方式的多样化和舒适节能程度更高的要求,一次/二次系统被越来越多的应用在家用及小型商用建筑的供暖系统中。下面我们来了解一下一次/二次系统的原理。
图1是一个以落地燃气锅炉为热源的一次/二次系统
图1是一个以落地燃气锅炉为热源的一次/二次系统,P1是源侧水泵,P2是用户侧水泵。我们发现当AB之间的距离小于等于3倍的主管管径,即:L≤3D时,由于AB靠的非常之近,AB之间压差几乎为0,也就是说AB之间没有水流动。那么,为了使用户侧采暖水系统能够运转起来,就必须设置一台循环泵,即图中的P2。此时,P1和P2之间不会相互干扰,P1负责热泵系统主管路的流量循环,P2负责用户采暖系统的流量循环。这种做法也被称为“去耦”或者“耦合”。AB之间的管子被称为去耦管或耦合管,遵循3D法则。
由于源侧和用户侧的水流量不一定一致,那么就会出现三种情况:1.源侧水流量等于用户侧水流量;2.源侧水流量大于用户侧水流量;
3.源侧水流量小于用户侧水流量。
源侧水流量等于用户侧水流量,这是一种理想状态,即如图1所示,此时AB之间没有水通过。
源侧水流量大于用户侧水流量,如下图2所示,此时源侧的一部分高温供水会自A流向B,并在B处和用户侧的低温回水混合,提高系统的回水温度。以锅炉为热源的一次/二次系统极少会出现这种情况。
源侧水流量小于用户侧水流量,如下图3所示,此时用户侧的一部分回水会自B流向A,并在A处和用户侧的高温供水混合,降低用户侧的供水温度。目前以锅炉为热源的一次/二次系统均为这种情况。
欧洲的一些采暖设备厂家受此启发,推出了名为“混水罐”、“耦合罐”或“水力分压器”产品,均是根据3D法则制造的。这种产品的推出,大大简化了设计、施工工作,在有多个不同的采暖区域以及不同采暖水温的中大型系统中得到了极大的推崇。如下图:
图中1#用户系统是高温的散热片系统,2#用户系统是低温的地板采暖系统,水力分压器使得这两个系统之间不会出现“抢水”的现象,2个水泵各司其职,无需做系统之间的水力平衡,无论其中哪一个系统的水泵停止工作,也不会影响另外一个系统按设定参数稳定运行,而作为热源的锅炉及其水泵也按照设定供回水温度运行。
由此可见,采用一次/二次设计方案大大简化了水系统的水力平衡计算、自动化控制需求等方面的设计难度,并且安装更加方便,使得家用采暖系统更灵活、更节能、更舒适!
