热水采暖系统中分集水器与去耦罐的对比研究

热水采暖系统中分集水器与去耦罐的对
比研究
摘要
分管集水器是一种常见的水循环系统，使用分集水类型的系统进行供热时，一般主要用于地暖供热。

分集水器类型的供暖系统，虽然能够基本满足建筑内部等区域供热的需求，然而在供热面积较大的情况下，则存在较大的热分布不均匀的可能。

耦合罐使用最大的作用，是通过耦合作用，确保供热区域范围内供热情况的均匀。

分集水器与耦合罐在供暖系统当中所处位置一致，因此使用耦合罐能够代替分集水器。

本文就两者的对比以及耦合罐的安装使用进行了综合的梳理。

关键词：供热系统水力平衡去耦器
1.1 流量降低的影响
并联的供热系统当中，在各个终端供热保持稳定且变化较小的情况下，能够保持系统整体的稳定性以及长期使用的可靠性。

然而稳定的、无法根据供热实际情况进行调整的供热系统，已经无法满足当前的供热需求。

恒定供热的主要不足在于无法实现供热的恒温，对供热的效果造成了一定的影响。

目前为提高供热的质量，大量供暖系统已经通过采用自动化的控温装置，实现了对供暖区域温度的恒定控制。

恒温供暖的情况下，供暖区域温度逐渐上升，接近预定温度时，供热的流量应当逐步降低。

供热区域的温度达到预定温度后，则应当针对该区域暂停供热。

由于同一供热锅炉一般情况下供热的区域均超过一个，因此在长期流量变化的影响下，各个终端阀对扬程以及流量等的控制，则会出现较为显著的下降，完成水力的系统性失衡。

1.2 不全部运行的影响
并联系统当中，锅炉是否需要全部运行通往同样能够造成一定的影响。

在供
热的整体系统当中，一般而言系统中的总水量应当较为固定，因此在整个供热周
期内，所有锅炉全部处于正常循环状态才能够确保系统的总水量满足控制阀等正
常工作的要求。

而并联式的供热系统当中，较为复杂的问题在于：当供热区域的
热负荷降低时，在减少能源消耗的需求下，如果部分锅炉停止加热到继续进行循环，则虽然系统当中的流量能够得到保证，然而供热的热水经过未进行加热的锅
炉时也能够造成热量的丧失，引发能源的浪费。

而如果停止加热的同时停止循环，则由于不再加热的锅炉中的水未参与供热的循环，则供热系统当中的用水量将出
现降低，因而影响到供热系统的整体流量。

而平衡并联的锅炉工序较为复杂，且
需要实时进行调整。

2 耦合罐系统
图1耦合罐的系统
2.1 锅炉与末端流量相同
耦合罐的系统，优势首先体现在其能够保证供热系统当中的锅炉端以及供热
末端的热流量处于动态的相等状态。

达成该种状态的原理在于：采用耦合罐的情
况下，若供热的热源并联了两个锅炉，则在供热源头与终端的热流量相同的情况下，假定供热的终端为3个，则设定两个锅炉的热流量分别为Q a和Q b，三个终端
的热流量分别为Q1、Q2以及Q3，则其平衡状态为Q a+Q b=Q1+Q2+Q3。

使用耦合罐的系
统当中，热水的路线为：运行中的锅炉对其内部的一次水进行加热后，达到温度
标准的水被运输回到耦合罐，并同时由耦合罐处引入新的需要加热的一次水；终
端由耦合罐处引入热水，热水经过循环后重新回到耦合罐当中。

这一过程中，由
于耦合罐当中的热水与带加热水之间并不进行直接的交换，因此能够做到互不影响。

2.2 不完全运行的影响
在使用分集水器的情况下，不完全运行的锅炉对供热系统的整体运行能够造
成较为显著的影响。

而将分集水器改为耦合罐后，水的循环形式则发生了一定的
变化。

热负荷降低后，锅炉停止运行同时停止循环，则该种情况下同样能够造成
供热端的水量低于终端的流量。

发生该种情况后，通过耦合罐当中的去耦器，部
分终端的流量能够进入热源一端，重新形成水流量的平衡。

另外，使用耦合罐的
情况下，同样包括两个锅炉时，两个锅炉的运作对彼此不造成影响，即其中一个
锅炉停止运行的情况下，另一个锅炉的循环并不受到影响。

因此与使用分集水器
的系统相比，使用耦合罐的供热系统，根据热负荷变化的情况控制锅炉运行相对
而言更为简单，且不会对系统的整体情况造成明显的影响。

该种情况下，耦合器
内部热水以及待加热的水能够出现一定的掺和。

2.3 终端不完全开启的影响
除系统热负荷降低，未避免能源消耗而关闭部分锅炉的情况在，另一种情况
同样能够造成系统当中的水未能完全循环，即终端在一定时间区间内自行关闭。

供热的终端关闭后，处于该终端的水即不再参与系统的循环，因此造成热源的整
体水量超过供热终端的循环流量。

该种情况下同样能够造成系统当中的水量失衡。

该种情况下，与上述的锅炉部分启动、不完全运行的情况相同，由于系统当中采
用了去耦器因此水能够通过去耦器由供热端进入终端，重新实现两侧水流量的平衡。

另外，去耦器本身的存在同样能够对供热的终端进行控制，避免终端水量不
足对系统造成直接的影响。

该种情况下，为实现两段的水平衡，供热端的热水直
接进入到终端，同样能够使得这一阶段耦合罐的水处于掺和状态。

3 耦合罐去耦器的设计与安装
3.1 基本构成
如2当中图2所示，耦合罐系统当中的隔音结构即为去藕罐。

从性质而言，
去藕罐是一种水平衡的装置，或者成为混水装置。

因此去耦器在供热系统当中使
用过程中，能够对包括热源以及供热终端两部分的各个回路进行水力的耦合。

水
平衡的建立，需要进去的水和输出的水形成完全平衡的状态。

当任一支路的进入
或排出量发生变化，则系统整体的平衡状态均将被打破，继而导致系统各个支路
均无法正常运行。

而耦合的主要方式，为通过耦合器建立一个基本实现零压损的
空间，这个空间的存在，能够使得不同支路的循环不会受到其他支路的影响。

由
于循环对彼此不造成影响，因此能够有效避免热量的损失。

使用去耦器，则供热
系统当中包括锅炉在内的参数无需进行频繁的调整，避免系统的扬程等受到削弱。

去耦器即去藕罐为一个均匀的长圆柱体，其内部无间隔物，水的的分层主要通过
冷水和热水密度存在较大差别实现。

为避免水在罐体内部出现混合，在去藕罐设
计时热水的进入区域在罐体的中上部，而冷水的进入通道在下部。

3.2安装要求
如上所述，由于去耦器内部的水分层为温度影响下的自然分层，因此在安装
时需要中上部安装热水进水管、下层安装待待加热水进水管的标准安装。

另外由
于去耦器能够用于污物的排放并能够进行排气，其中排气阀门需要安装于罐体上部，排污阀门安装于下部。

结语
与分集水器相比，耦合罐的安装成本确实较高。

然而使用耦合罐，能够避免
热负荷变化、终端改变的情况下供热系统受到的影响，同样能够降低充分分配供
热系统当中阀门调整和控制的难度。

因此总体而言耦合罐的使用具备必要的价值，且能够有效提高供热的质量。

参考文献:
[1]翟梦娴.动力分布式供热系统水力耦合研究[D].西安工程大学,2017.。