燃氣采暖熱水爐配地暖（低溫熱水地板輻射供暖）似乎是當前家庭分戶式供暖工程中的絕配。曾經(jīng)有人做過地暖供暖方式和“暖氣片”供暖方式對熱煤水要求的比較。地暖供暖方式要求熱媒水低水溫、低溫差、高流量；“暖氣片”供暖方式要求熱媒水高水溫、高溫差、低流量。誠然這樣的分析是合理的，但是高和低是相對而言的，這種說法缺乏具體數(shù)據(jù)的支持，起不到對實際應用的指導作用。
 

 

    隨著采暖面積的不同和房型結(jié)構(gòu)的變化（例如躍層或者別墅型住宅），對采暖熱水循環(huán)系統(tǒng)的要求也應該隨之而變化。而我們在市場上所見到的各品牌燃氣采暖熱水爐，不論功率大小都采用了相同的熱水循環(huán)泵。這樣的配置合理嗎？能不能滿足不同使用環(huán)境的供暖需求？一些安裝單位對于大面積建筑（尤其是別墅），往往認為循環(huán)水泵不夠用，還要在機外增加一臺循環(huán)水泵，這有必要嗎？本文將對燃氣采暖熱水爐和不同房型地板采暖結(jié)合使用中，其熱水循環(huán)泵的揚程和流量做一個定量分析。
 

一、地暖循環(huán)泵的作用
 

    循環(huán)泵的主要作用就是解決水在燃氣采暖熱水爐與供熱系統(tǒng)之間循環(huán)流動時的動力問題。簡單地說，就是要把燃氣采暖熱水爐產(chǎn)生的熱量有效、及時地輸送到采暖末端。循環(huán)泵作用的主要表現(xiàn)方式就是揚程和流量。
 

二、地暖循環(huán)泵的揚程和流量

    循環(huán)泵的揚程用來克服采暖系統(tǒng)阻力，確保把熱媒水送到采暖系統(tǒng)末端；循環(huán)泵的流量是為了滿足足夠量的熱媒水到達采暖系統(tǒng)末端。如果忽略了這兩個指標，必然會對采暖效果帶來影響。

現(xiàn)在市場上各品牌壁掛鍋爐所配置的循環(huán)泵大多數(shù)的功率60W～70W；揚程5M～6M；流量10L/min～0L/min

 

三、地暖供暖方式對循環(huán)泵揚程和流量的要求

    地暖管的鋪設面積和房型結(jié)構(gòu)影響著對熱媒水溫度、流速的要求。熱媒水溫度由燃氣采暖熱水爐發(fā)熱系統(tǒng)控制，熱媒水流速受熱水循環(huán)泵控制，同時也受地暖管材材質(zhì)、管徑、鋪裝方式等影響。現(xiàn)在分別對兩種情況進行分析：一種是采暖面積100㎡的平層房屋；一種是采暖面積200㎡的兩層別墅。
 

1、采暖面積100㎡的平層房屋

1）設定條件

地暖管鋪設面積M=100㎡    房間溫度設定18℃，熱負荷指標q=100Kcal/㎡•h（115W/㎡）

為了采暖舒適性，熱媒水出回水溫差為⊿T=15℃  地暖管采用PE-RT(或者PE-Xa)，DN20*2.0  
平均分成n=5回路，每回路地暖管L=100M

2）計算過程

房間總熱輸入量為Q=qM=10000Kcal/h   熱水循環(huán)量為（流量）d=Q/⊿T=666.67Kg/h=11.11L/min

每個回路的循環(huán)水量d′=d/n=2.2L/min     地暖管橫截面積P=(16/2)2*π=200.96mm2

每個回路水的流速為v=d′/P=0.18m/s      每回路沿程水頭損失hf1=λ(L/di•v2/2g) =6.8×10-6MPa=6.8Pa

λ—水力摩阻系數(shù)，查表40℃時λ=0.659×10-6（㎡/s）      L—管段長度（m）    di—管道內(nèi)徑（m）

v—平均流速（m/s）   g—重力加速度（9.81m/s2）   系統(tǒng)沿程水頭損失hf=n•hf1=34Pa

系統(tǒng)局部水頭損失hj=0.3hf=10.2Pa     系統(tǒng)水頭損失h=hf+hj=44.2Pa
 

小結(jié)：通過上面的計算可以得出，采暖系統(tǒng)要求流量為11.11L/min，系統(tǒng)水頭損失為44.2Pa（相當于0.0045米水柱）。對照循環(huán)泵性能曲線可以知道，這個坐標點在曲線下方。所以燃氣采暖熱水爐現(xiàn)配循環(huán)水泵完全滿足100㎡地板采暖需要。
 

2、采暖面積200㎡的兩層別墅

1）設定條件

地暖管鋪設面積M=200㎡（其中一層100㎡，二層100㎡）  
房間溫度設定18℃，熱負荷指標q=100Kcal/㎡•h（115W/㎡）

為了采暖舒適性，熱媒水出回水溫差為⊿T=15℃    地暖管采用PE-RT(或者PE-Xa)，DN20*2.0

干管采用鋁塑復合管，DN20*2.5    平均分成n=10回路（其中一層5回路，二層5回路），每回路地暖管L=100M

2）計算過程

房間總熱輸入量為Q=qM=20000Kcal/h   熱水循環(huán)量為（流量）d=Q/⊿T=1333.33Kg/h=22.22L/min

每個回路的循環(huán)水量d′=d/n=2.2L/min     地暖管橫截面積P=(16/2)2*π=200.96mm2

每個回路水的流速為v=d′/P=0.18m/s      每回路沿程水頭損失hf1=λ(L/di•v2/2g) =6.8×10-6MPa=6.8Pa

λ—水力摩阻系數(shù)，查表40℃時λ=0.659×10-6（㎡/s）    L—管段長度（m）   di—管道內(nèi)徑（m）

v—平均流速（m/s）   g-重力加速度（9.81m/s2）     系統(tǒng)沿程水頭損失hf=n•hf1=68Pa

系統(tǒng)局部水頭損失hj=0.35hf=23.8Pa    系統(tǒng)水頭損失h=hf+hj=91.8Pa
 

小結(jié)：通過上面的計算可以得出，采暖系統(tǒng)要求流量為22.22L/min，系統(tǒng)水頭損失為91.8Pa（相當于0.0094米水柱）。對照循環(huán)泵性能曲線可以知道，這個坐標點在曲線下方。所以燃氣采暖熱水爐現(xiàn)配循環(huán)水泵完全滿足200㎡兩層別墅地板采暖需要。

 

    采暖系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚程通常選系統(tǒng)阻力的1.05～1.1倍，而補水泵揚程為高度＋系統(tǒng)阻力，另外考慮3m～5m富余量。在燃氣采暖熱水爐的實際應用中，人們經(jīng)常把循環(huán)系統(tǒng)和補水系統(tǒng)對水泵的要求混同起來，按照感覺來選擇循環(huán)泵，對于大面積的別墅采暖，往往在燃氣采暖熱水爐機外再增加1臺循環(huán)泵給予揚程補充。通過上面的計算可以知道，這是沒有必要的。采暖系統(tǒng)循環(huán)水泵的揚程與采暖建筑物的絕對高度沒有關(guān)系。所以，現(xiàn)在市場上的燃氣采暖熱水爐所配循環(huán)泵，適用于一般住宅地暖需求。