一次二次供暖系统设计

通相隔的距离在 1 米以内，其两点之间的压力损失
更高压力 更低压力
相对很小。如此小的压差所导入的水流有可能没有
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能力带动这个环路的热负荷。然而，经验表明，即便很小的流量也会带来足够的热量导致所 在区域在停止供暖或气候温暖的情况下被动过热。
图 2 A 点到 B 点的压差导致水的流动
减小导流可能性的一个办法便是让两个三通之间的压力损失尽可能小。这通过将两个 三通紧凑地安装在一起来实现，如图 3 所示。由于两个三通之间的压差近乎为零，一次系 统的水不会被导入二次系统。当二次系统设计的热负荷有需求时，其自身的循环泵运行提供 其循环所需的压差。
对所有的一次/二次系统来说，紧凑型三通的运用可以大大减小二次系统的导流发生。 其一准则是两个三通的中心距不能超过一次系统管径的 4 倍。同时为了避免紧凑型三通的 上下游形成湍流，还需要将紧凑型三通安装在距上一个紧凑型三通 4 倍于管径的直线距离 以上的下游部分，下一个紧凑型三通 8 倍于管径的直线距离以上的上游部分(见图 4)。
其它两种方法只涉及到二次系统的回水部分。一是在回水端安装至少 5 米长的下悬式 热力曲颈管，因为热水‘想’上升而不是下降，这种方式‘打消’了热水向二次系统回水管迁移的 ‘念头’；另外一个办法是在回水管上安装旋启式止回阀。需要注意的是这两种方法只能避免 热水进入二次系统的回水部分，而不能防止热水上升到二次系统的供水部分。
为了满足上述需求，一次 / 二次系统的基本理念得到了运用并进行调整，新型住宅及
小型商用建筑供暖系统上加入了现代化的控制元件。研究开发出来的非常丰富的布管技术成
为当今最先进的多个负荷 / 多种温度系统的支柱。
图 1 一次 / 二次系统示意图
图 1 是一个一次 / 二次系统简单的示意图：
图 1 中下部分的循环系统称为一次环路，它的作
象’自己身处于一个完全隔绝的系统，它没有‘意识’
到系统里还有其它的环路和循环泵的存在。这种
运行方式相当理想，因为它能让所有环路稳定运
行，同时消除了不同循环泵之间相互干扰的可能
性。这种多台循环泵同时和谐运行的方式在以前
介绍过的系统诸如单管注流、双管、同程系统中
都是不能完全达到的。
为了更好理解为什么一次/二次系统能解除每个环路的水动力的连接（或者叫去耦），请
区域的热需求独立运行。当一个或多个二次环路
运行时，一次环路的水泵必须一直运行。 一次 / 二次系统布管结构的意图在于将一次
一次环路
系统循环泵产生的压差与任何二次系统循环泵产
生的压差‘脱钩’。这种方式能让每个二次系统独立
地开关而不会影响到其它二次系统的流量，或一
次系统的流量。就好比系统上每一个循环泵都‘想
一次/二次系统在现代化供暖方式上的运用
1， 一次 / 二次系统
1.1 简介
一次 / 二次系统的概念起源于 20 世纪 50 年代, 直到 80 年代它一直运用于大型的商用
供暖或制冷系统。随着近年住宅的档次提高、用户对供暖方式的多样化及舒适节能程度更高
的要求，敦促设计者研究更加灵活，功能范围更广的系统。
在安装一次/二次系统的设备间里，尽量将一次环路的位置安装高于二次环路，这是非 常有意义的。尽管二次环路的管道从设备间出来后会高于一次环路，但自然形成的 U 型热 力曲颈管则能有效防止热水被动的迁移。
回水止回阀
带止回阀的循环泵（供水端）
供水止回阀 一次循环泵
一次环路
下悬式热力曲颈 管
回水止回阀
供水止回阀（回水由热力下 悬自然防止回流）
有两个导致热水被动迁移并流过二次系统的因素：
1， 当二次系统在一次系统的上面时，密度更轻的热水从供水端上升，密度更大的 冷水从回水端下降形成环路流动。
2， 尽管两个紧凑安装的三通之间几乎没有压力损失，但事实上并非为零。
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因此，一次/二次系统里二次环路上的供水及回水部分必须采取措施防止热水在水泵关 闭时的迁移。图 5 列出了几种防止热水被动迁移到不工作时的二次系统的方式。一种方法 是在二次系统的供回水部分均安装止回阀，止回阀的开启压力约为 2kPa，这就足以防止二 次系统由于水的密度差异造成的流动。弹簧式阀芯的止回阀很适合于这种情况。
二 一次环路 供
二次回水管
没有流动 紧凑型三通
紧凑型三通
紧凑型三通可垂直、水平、或反向安装 制图用两个点表示紧凑 型三通
图 3 在紧凑型三通之间压损极小的情 况下二次系统不会流动
图 4 紧凑型三通的安装方式
1.2 防止热水被动迁移
在一次/二次系统中需要防止热水被动迁移并流过没有运行的二次系统(即二次系统的 循环泵没有开启时)。
源自文库
参考图 2，当水在图 2 中的下部分环路循环时，两
个三通的连接点 A 和 B 之间会产生一定的压力损失。
导流
A 点到 B 点的压 力损失
由于 A 点的压力大于 B 点，因此在图 2 中的上部分 环路之间由于压力差产生了从 A 到 B 的吸入流动。
A 点到 B 点的压力损失大小取决于两个三通之 间的长度、管径以及它们之间的流量。假如两个三
当二次系统各环路的运行水温相差很大时，串联式一次环路很理想。比如，一个二次环 路需要提供翼翅式散热器相对更高的水温，一个需要提供板式散热器中等的水温，另外一个 需要通过混合装置提供低温辐射地板采暖系统更低的水温。
1.4 并联式一次环路
当二次系统的各个环路需要相等的水温时，最好使用并联式一次环路，如图 7 所示。 一次系统的环路上安装了跨越管，在每个跨越管上通过紧凑型三通连接二次环路。通过这种 方式保障了到达每一个二次环路的水温一致。
低于一次环路的二 次环路
图 5 防止热水被动迁移到非工作状态的二次系统的各种措施
1.3 串联式一次环路
目前最普遍的一次/二次系统的安装方式是将二次环路延一次环路串联，如图 6 所示。 这种安装方式通常被称为串联式一次环路。
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高温水二次环路
一 次 环 路
中温水二次环路 低温水二次环路
图 6 串联式一次环路系统图示。需要更高水温运行的二次环路安装在一次环路的前端，低温运行的二次环 路安装在后端。
二
用是将加热的水输送到环路的一个或多个地方，
次
把一部分热水‘转交’给图 1 中上部分的二次环路。 在一次环路上通常有两个或更多的二次环路。二 次环路能适合于众多不同的热负荷，如散热器采
环 二次循环泵
路 紧凑型三通
暖、辐射地板采暖、热水储热罐、风机盘管、融
一次循环泵
雪等等。这些不同的热负荷往往都根据自己所在