梁友高， 鐘家淞

(廣東萬和熱能科技有限公司，廣東順德528305)

1 概述

筆者隨機(jī)在北京地區(qū)針對(duì)一戶使用地面輻射供暖系統(tǒng)的用戶進(jìn)行測(cè)試，通過供暖系統(tǒng)清洗前和清洗后的試驗(yàn)比對(duì)，分析供暖系統(tǒng)定期洗清的重要性和效果。

測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)條件如下：

① 燃?xì)獠膳療崴疇t的額定熱輸入為24 kW，可根據(jù)建筑物耗熱量自動(dòng)調(diào)節(jié)熱輸入，最小熱輸入為8 kW。

② 用戶的地面輻射供暖系統(tǒng)已使用2 a，供暖面積為160 m2。

③ 分水器和集水器分別為8路管，安裝在客廳，分水器和集水器的安裝符合JGJ 142—2012《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》第5.3節(jié)的要求。

④ 燃?xì)獠膳療崴疇t安裝在設(shè)備間，與分水器和集水器的距離為10 m。

⑤ 燃?xì)獠膳癄t內(nèi)的水泵為定速水泵，供暖系統(tǒng)沒有安裝外置水泵。

⑥ 室外環(huán)境溫度為2 ℃。

測(cè)試方案如下：

① 在燃?xì)獠膳療崴疇t的供水口和回水口處安裝表面溫度計(jì)，采集燃?xì)獠膳療崴疇t的供水溫度和回水溫度,使用鋁箔將表面溫度計(jì)的測(cè)溫點(diǎn)粘貼到管壁，見圖1的溫度采集點(diǎn)9、10。

② 在分水器和集水器所接的4個(gè)環(huán)路的供水口和回水口處安裝表面溫度計(jì)，采集每個(gè)環(huán)路的供水溫度和回水溫度，使用鋁箔將表面溫度計(jì)的測(cè)溫點(diǎn)粘貼到管壁，見圖1的溫度采集點(diǎn)1～8。其中溫度采集點(diǎn)1和溫度采集點(diǎn)5之間的管道形成環(huán)路1，溫度采集點(diǎn)2和溫度采集點(diǎn)6之間的管道形成環(huán)路2，依此類推。

③ 在供暖系統(tǒng)主管路的回水管處安裝浮子流量計(jì)，采集主管路循環(huán)水流量。

④ 燃?xì)獠膳療崴疇t的供水溫度設(shè)置為50 ℃。

數(shù)據(jù)采集點(diǎn)布置見圖1。

圖1 數(shù)據(jù)采集點(diǎn)布置

2 供暖系統(tǒng)清洗前測(cè)試分析

在供暖系統(tǒng)清洗前進(jìn)行測(cè)試，將燃?xì)獠膳療崴疇t的供水溫度設(shè)置為50 ℃，測(cè)試燃?xì)獠膳療崴疇t的實(shí)際供水溫度、回水溫度、實(shí)際熱輸入以及各環(huán)路的供、回水溫差。

2.1 燃?xì)獠膳療崴疇t側(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)及分析

試驗(yàn)時(shí)回水的初始溫度為26.9 ℃，通過浮子流量計(jì)測(cè)試出供暖系統(tǒng)循環(huán)水流量為6.2 L/min。通過讀取用戶燃?xì)獗淼氖局?，?jì)算出燃?xì)獠膳療崴疇t的實(shí)際熱輸入。清洗前燃?xì)獠膳療崴疇t的測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。

表1 清洗前燃?xì)獠膳療崴疇t側(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)

從表1可以看出：

① 在時(shí)間為0 min時(shí)，燃?xì)獠膳療崴疇t還沒啟動(dòng)。在時(shí)間在25 min時(shí)，燃?xì)獠膳療崴疇t的實(shí)際供水溫度達(dá)到54 ℃，達(dá)到超溫停機(jī)溫度。在26～41 min之間，供水溫度出現(xiàn)起伏波動(dòng)，是因?yàn)槿細(xì)獠膳療釥t出現(xiàn)了反復(fù)啟?，F(xiàn)象而導(dǎo)致問題(表1中運(yùn)行時(shí)間間隔取值變化是因?yàn)橐涗浫細(xì)獠膳療崴疇t的啟停時(shí)間點(diǎn))。出現(xiàn)這種情況的主要原因是此時(shí)的系統(tǒng)循環(huán)水流量只有6.2 L/min，低于與這臺(tái)燃?xì)獠膳療崴疇t相匹配的最小流量(為11.25 L/min)，最小流量是根據(jù)燃?xì)獠膳療崴疇t最小熱輸入9 kW和GB 50736—2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的供回水溫差10 K進(jìn)行計(jì)算得來的。過小的供暖系統(tǒng)循環(huán)水流量經(jīng)過燃?xì)獠膳療崴疇t加熱后快速達(dá)到超溫停機(jī)溫度而導(dǎo)致燃?xì)獠膳療崴疇t停機(jī)。由此可見，此時(shí)的供暖系統(tǒng)循環(huán)水流量與燃?xì)獠膳療崴疇t不匹配。

② 燃?xì)獠膳療崴疇t回水溫度上升比較慢，經(jīng)過41 min后才從初始的26.9 ℃上升到32.9 ℃。這說明了地面輻射供暖系統(tǒng)的溫升偏慢，這也是系統(tǒng)流量偏小導(dǎo)致。

③ 表1中Δt為燃?xì)獠膳療崴疇t的供水溫度與回水溫度之差，除停機(jī)外，Δt在21.1～23.5 ℃范圍，不符合GB 50736—2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的供水溫度與回水溫度之差(5～10 ℃)。

2.2 分水器和集水器側(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)及分析

使用表面溫度計(jì)測(cè)試分水器和集水器中的環(huán)路1～4的供、回水溫度，清洗前分水器和集水器各測(cè)試環(huán)路的供、回水溫差隨時(shí)間變化曲線見圖2。其中，環(huán)路1的供、回水溫差為溫度采集點(diǎn)1與5的溫差，環(huán)路2的供、回水溫差為溫度采集點(diǎn)2與6的溫差，依此類推。從測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出：

① 每個(gè)環(huán)路的供、回水溫差較大，這也是系統(tǒng)流量偏小導(dǎo)致(小流量，大溫差)。

圖2 清洗前分水器和集水器各測(cè)試環(huán)路的供、回水溫差隨時(shí)間變化

② 燃?xì)獠膳療崴疇t的實(shí)際供水溫度比分水器的溫度采集點(diǎn)的溫度高1～2 ℃，是因?yàn)槿細(xì)獠膳療崴疇t與分水器之間存在10 m的距離，而且這段管道保溫效果不好，所以必須做好管道的保溫。

3 供暖系統(tǒng)的清洗

使用某品牌的清洗機(jī)及其配套的清洗液對(duì)此供暖系統(tǒng)進(jìn)行清洗，該清洗機(jī)自帶高速循環(huán)清洗泵和容積為50 L的水箱，具有正向與逆向清洗功能。清洗過程如下：

① 將供暖系統(tǒng)內(nèi)的水排空，拆卸燃?xì)獠膳療崴疇t與供暖系統(tǒng)供回水管道的接口。

② 打開供暖系統(tǒng)最低點(diǎn)排水閥，徹底排空供暖系統(tǒng)的循環(huán)水。將清洗機(jī)的循環(huán)水進(jìn)口與供暖系統(tǒng)的回水管道連接，將清洗機(jī)的循環(huán)水出口與供暖系統(tǒng)的供水管道連接。

③ 往清洗機(jī)的水箱中注入自來水，待水箱注滿水后，將清洗機(jī)接通220 V市電，開啟高速循環(huán)清洗泵，往供暖系統(tǒng)注水。在高速循環(huán)清洗泵工作過程中，持續(xù)往水箱注入自來水，保證水箱滿水。對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)清洗，清洗中的污水通過清洗機(jī)的排污口排到下水道，直至供暖系統(tǒng)的水顏色清亮。

④ 斷開清洗機(jī)的電源，往清洗機(jī)的水箱中加入清洗液，按照每1 L清洗液配100 L自來水的比例進(jìn)行配制。該用戶的供暖面積為160 m2,供暖系統(tǒng)管道的容積約140 L，因此，將1.4 L的清洗液倒入清洗機(jī)的水箱中即可。

⑤ 清洗機(jī)接通220 V市電，開啟高速循環(huán)清洗泵，保持清洗液水溶液在常溫下循環(huán)運(yùn)行清洗。 通過調(diào)節(jié)清洗機(jī)的清洗方向轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)旋鈕，使清洗水流正向清洗1 h，再逆向清洗1 h。然后，通過清洗機(jī)的排污口和供暖系統(tǒng)的最低點(diǎn)排水閥排空清洗液水溶液，再注入自來水對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行清水清洗30 min，直至系統(tǒng)內(nèi)無清洗液殘留。

⑥ 拆下清洗機(jī)與供暖系統(tǒng)的連接口，重新將燃?xì)獠膳療崴疇t與供暖系統(tǒng)的供回水管道的接口連接好，再對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水，完成供暖系統(tǒng)清洗工作。

4 供暖系統(tǒng)清洗后測(cè)試分析

將燃?xì)獠膳療崴疇t的供水溫度設(shè)置為50 ℃，測(cè)試燃?xì)獠膳療崴疇t的實(shí)際供水溫度、回水溫度、實(shí)際熱輸入以及各環(huán)路的供、回水溫差。

4.1 燃?xì)獠膳療崴疇t側(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)及分析

試驗(yàn)時(shí)回水的初始溫度為27 ℃，通過浮子流量計(jì)測(cè)試出供暖系統(tǒng)循環(huán)水流量為13 L/min。清洗后燃?xì)獠膳療崴疇t側(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)見表2。

從測(cè)試數(shù)據(jù)可以看到：

① 供暖系統(tǒng)循環(huán)水流量由清洗前的6.2 L/min，提升到13 L/min。由此可見，此供暖系統(tǒng)清洗前存在循環(huán)不暢的情況。清洗后，系統(tǒng)流量大于與燃?xì)獠膳療崴疇t相匹配的最小流量。

② 燃?xì)獠膳療崴疇t啟動(dòng)后，其控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置溫度50 ℃逐漸降低實(shí)際熱輸入，以達(dá)到50 ℃的恒溫輸出，沒有出現(xiàn)超溫停機(jī)現(xiàn)象，工作穩(wěn)定。

表2 清洗后燃?xì)獠膳療崴疇t側(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)

③ 燃?xì)獠膳療崴疇t維持在50 ℃的恒溫輸出，回水溫度由27 ℃上升到35.2 ℃共耗時(shí)70 min，可知地面輻射供暖系統(tǒng)的溫升過程是比較慢的。

4.2 分水器和集水器側(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)及分析

清洗后分水器和集水器各測(cè)試環(huán)路的供、回水溫差隨時(shí)間變化見圖3。

圖3 清洗后分水器和集水器各測(cè)試環(huán)路的供、回水溫差隨時(shí)間變化

從圖3可以看出，清洗后的供暖系統(tǒng)，因?yàn)槿細(xì)獠膳療崴疇t側(cè)的供水溫度平穩(wěn)，恒溫在50 ℃，所以分水器和集水器的供、回水溫度差走勢(shì)平穩(wěn)，分水器和集水器各環(huán)路的供、回水溫差逐漸趨向于9～10 ℃范圍，基本上達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50736—2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的供、回水溫差范圍。

5 結(jié)論

供暖系統(tǒng)使用一段時(shí)間后，各種因素導(dǎo)致阻力變大，循環(huán)水流量變小，從而影響了燃?xì)獠膳療崴疇t與供暖管道的良好匹配運(yùn)行。系統(tǒng)經(jīng)過清洗后，阻力下降，系統(tǒng)流量和燃?xì)獠膳療崴疇t實(shí)際熱輸入有很大提升，供暖系統(tǒng)回歸到較理想的工作狀態(tài)，系統(tǒng)清洗效果良好。因此，定期對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行清洗非常重要。