一次二次系统

一次/二次系统在现代化供暖方式上得运用

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概述：本章介绍了一次／二次系统在供暖系统上得作用与优点,其设计、安装及使用方法，以及实现一次/二次系统必不可少得元件。

关键词:一次环路,二次环路,水力分压,紧凑型三通, 水力分压器，水力分压型集分水器.

1, 一次 ／ 二次系统 １、1简介

一次 / 二次系统得概念起源于２0世纪50年代, 直到8０年代它一直运用于大型得商用供暖或制冷系统。随着近年住宅得档次提高、用户对供暖方式得多样化及舒适节能程度更高得要求，敦促设计者研究更加灵活,功能范围更广得系统。

为了满足上述需求,一次 / 二次系统得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得控制元件。研究开发出来得非常丰富得布管技术成为当今最先进得多个负荷 ／ 多种温度系统得支柱. 图1 一次 / 二次系统示意图

图1就是一个一次 / 二次系统简单得示意图：图１中下部分得循环系统称为一次环路，它得作用就是将加热得水输送到环路得一个或多个地方,把一部分热水‘转交’给图1中上部分得二次环路。在一次环路上通常有两个或更多得二次环路。二次环路能适合于众多不同得热负荷,如散热

器采暖、辐射地板采暖、热水储热罐、风机盘管、

融雪等等．这些不同得热负荷往往都根据自己所在区域得热需求独立运行。当一个或多个二次环路运行时，一次环路得水泵必须一直运行。

一次 ／ 二次系统布管结构得意图在于将一

次系统循环泵产生得压差与任何二次系统循环泵产生得压差‘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得流量，或一次系统得流量。就好比系统上每一个循环泵都

‘想象’自己身处于一个完全隔绝得系统,它没有‘意识’到系统里还有其它得环路与循环泵得存在。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得可能性.这种多台循环泵同时与谐运行得方式在以前介绍过得系统诸如单管注流、双管、同程系统中都

就是不能完全达到得。

为了更好理解为什么一次／二次系统能解除每个环路得水动力得连接(或者叫去耦),请

参考图2,当水在图2中得下部分环路循环时，两个三通得连接点Ａ与B 之间会产生一定得压力损失。

由于A 点得压力大于B 点,因此在图2中得上部分环路之间由于压力差产生了从A 到B 得吸入流动。

A 点到

B 点得压力损失大小取决于两个三通之

间得长度、管径以及它们之间得流量。假如两个三

一次环路 二次循环泵 紧凑型三通 一次循环泵

二

次 环

路 更高压力 更低压力

导流 A 点到B 点得压力损失

通相隔得距离在1米以内，其两点之间得压力损失相对很小。如此小得压差所导入得水流有可能没有能力带动这个环路得热负荷。然而，经验表明，即便很小得流量也会带来足够得热量导致所在区域在停止供暖或气候温暖得情况下被动过热。

图2 A 点到B 点得压差导致水得流动

减小导流可能性得一个办法便就是让两个三通之间得压力损失尽可能小。这通过将两个三通紧凑地安装在一起来实现，如图3所示.由于两个三通之间得压差近乎为零,一次系统得水不会被导入二次系统。当二次系统设计得热负荷有需求时,其自身得循环泵运行提供其循环所需得压差。

对所有得一次/二次系统来说，紧凑型三通得运用可以大大减小二次系统得导流发生。其一准则就是两个三通得中心距不能超过一次系统管径得4倍。同时为了避免紧凑型三通得上下游形成湍流,还需要将紧凑型三通安装在距上一个紧凑型三通4倍于管径得直线距离以上得下游部分,下一个紧凑型三通8(见图4）。

图 3 在紧凑型三通之间压损极小得情况下二次系统不会流动

图4 紧凑型三通得安装方式

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得二次系统（即二次系统得

循环泵没有开启时)。

有两个导致热水被动迁移并流过二次系统得因素: 1， 当二次系统在一次系统得上面时，密度更轻得热水从供水端上升，密度更大得

冷水从回水端下降形成环路流动．

2， 尽管两个紧凑安装得三通之间几乎没有压力损失，但事实上并非为零。

因此，一次／二次系统里二次环路上得供水及回水部分必须采取措施防止热水在水泵关闭时得迁移。图5列出了几种防止热水被动迁移到不工作时得二次系统得方式。一种方法

就是在二次系统得供回水部分均安装止回阀,止回阀得开启压力约为2k Ｐａ,这就足以防止二次系统由于水得密度差异造成得流动。弹簧式阀芯得止回阀很适合于这种情况。

其它两种方法只涉及到二次系统得回水部分。一就是在回水端安装至少５米长得下悬式热力曲颈管,因为热水‘想＇上升而不就是下降,这种方式‘打消’了热水向二次系统回水管迁移

紧凑型三通

没有流动

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

一次环路 二

供

二次回水管 紧凑型三通

得‘念头＇;另外一个办法就是在回水管上安装旋启式止回阀。需要注意得就是这两种方法只能避免热水进入二次系统得回水部分,而不能防止热水上升到二次系统得供水部分。

在安装一次/二次系统得设备间里,尽量将一次环路得位置安装高于二次环路，这就是非常有意义得。尽管二次环路得管道从设备间出来后会高于一次环路，但自然形成得U 型热力曲颈管则能有效防止热水被动得迁移。

图5 防止热水被动迁移到非工作状态得二次系统得各种措施

１、３串联式一次环路

目前最普遍得一次/二次系统得安装方式就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。

图６ 串联式一次环路系统图示。需要更高水温运行得二次环路安装在一次环路得前端,低温运行

高温水二次环路

中温水二次环路

低温水二次环路

供水止回阀(回水由热力下悬自然防止回流)

低于一次环路得二

次环路

回水止回阀

下悬式热力曲颈管

带止回阀得循环泵(供水端)

回水止回阀

供水止回阀

一次循环泵

一次环路

一次环路