地暖系统循环水泵的合理选型

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1、可编辑版地暖系统循环水泵的合理选型广东万家乐燃气具有限公司陈耀华潘桂荣王克军向熹胡定刚仇明贵摘要：本文主要并针对地暖管路最大阻力和最小阻力两种极端情况下的流量及阻力计算，综合考虑循环水泵的运行效率，提出了地暖系统中循环水泵的选型方法。关键词：流量 阻力 效率一、前言地暖：即低温热水地面辐射供暖，以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的加热管内循环流动，加热整个地板，通过地面以辐射和对流的热传递方式向室内供热的一种供暖方式。近年来随着燃气采暖热水炉在我国分户采暖市场得到广泛使用，以及一批优质地暖管的出现，使得壁

2、挂炉加地暖的组合形式以其安全、舒适、节能、环保、美观等特点深受广大用户喜爱，并逐渐成为一种趋势。循环水泵作为整个地暖系统的动力来源，如果选择不合理不但会造成水力失调，而且会使水泵偏离最佳工作点，效率降低，功耗增大，直接影响供暖的舒适度。二、循环水泵选型方法和实例计算：1循环水泵选型方法循环水泵选型的一般方法是根据水力计算的结果，得出地暖系统所需的水流量和克服地暖系统管网及壁挂炉本身阻力所需的扬程，综合考虑循环水泵在地暖系统中的工作效率，选择合适的循环水泵。1.1系统流量G=3.6Q/C(Tg-Th)              

3、      （1）Word完美格式可编辑版G—供暖管网所需流量，m3/hQ—房屋所需采暖热负荷，kWC—水的比热，kJ/(kg•℃)Tg—供暖出水温度，KTh—供暖回水温度，KQ=K1K2qA                           （2）Q—住房供暖所需热负荷，kcal/h；K1—考虑邻居采暖不同步的安全系数，此处取1.2；K2—考虑间歇供暖的安全系数，此处取1.2；q—标准住宅热指标估算值，kcal/m2；A—标准住宅建筑面积，m2； 1.2系统阻力系统阻力分为沿程压力损失、局部压力损失及机器内阻，沿程压力损失

4、是指在管道中连续的、一致的压力损失；局部压力损失是指管道系统中特殊的部件，由于其改变了水流方向，或使局部水流通道变窄（比如缩径、三通、阀门、接头、过滤器等）所造成的非连续性压力损失；机器内阻是机器本身的阻力。1.2.1沿程压力损失地暖管为圆管且内壁较为光滑，属低粗糙程度，选择沿程压力损失的计算公式如下：Hf=λ•L/D•V2/2g                    （3）Word完美格式可编辑版Hf—沿程压力损失,mm/mλ—摩擦阻力系数（并非定值）L—环路水管长度，mD—管道内径,mV—水平均流速m/sRe<2300为层

5、流流动：λ=64/Re                          （4）Re>2300为紊流流动: λ=0.316Re-0.25                     （5）Re=VD/γ                           （6）γ：动力粘度系数,m2/s公式（6）用于判断水流方式：层流或紊流 表2水温及先关水流动力粘度 1.2.2局部压力损失局部压力损失主要受限于一些阀门、滤网的流通能力，选择计算公式如下：ΔP=102(G/KV0.01)2               （7）ΔP；局部压力损失，m

6、mh2oWord完美格式可编辑版G—供暖管网所需水流量，l/hKV0.01—流通能力（压差等于0.01bar）,l/h1.2.3机器本身的内阻是一个实测值，由于壁挂炉行业起步较高，标准化程度较好，所以不同厂家的同一类型产品内阻相差不大。1.3循环水泵效率曲线目前燃气采暖热水炉中所应用的水泵绝大部分为后向叶轮式离心泵，此种水泵效率较低，根据某水泵厂家提供资料，其效率与流量曲线如图1所示： 由图1看出，不同扬程的循环水泵效率相差不大，水泵运行的最高效率点在水泵流量为1.4m³/h处，最高效率接近20%。2实例计算例：这里以北京一套

7、三室两厅总面积120m2的住房为例，假设其采用冷凝壁挂炉加地暖形式采暖，三个房间、一个客厅(40m2)、一个厨房、外加一个卫生间共六条并联支路,采用ZF25F×15-6-CJ/T251型号的分集水器，设计供水温度50℃，回水温度40℃。当所有支路全部打开时，其沿程阻力最小，流量最大，当只打开其中最不利支路时，其沿程阻力最大，流量最小。Word完美格式可编辑版经分析可知，客厅面积最大，铺设管路最长，该支路就是我们说的最不利支路，《地面辐射供暖技术规程》建议各环路长度不宜超过120m，这里假定客厅地暖管环路长度为120m(正常计算

8、超过120m)，再加上机器到分集水器间的主管路长度约20m，那么整个环路总地暖管长度约140m。环路共有7个阀门，预估阀门Kv0.01为669L/h（机器进出水口2个、分水器进出水口2个、集水器进出水口2个、Y型过滤网一个）。实测冷凝壁挂炉机器内阻：3.5m2ho。分以下两种