地热盘管的水力计算

摘要:

有时候我们需要计算采暖系统的阻力，以便校核采暖入口的资用压力是否够用。有的时候需要给系统选泵，需要计算系统阻力，以确定水泵的扬程。本节就谈谈这个问题。

关键词:地暖水力计算

选择采暖管道管径，是最简单的水力计算，即根据经济比摩阻选择。我们在以前的《管径确定》专题已经介绍过了手算和软件计算的方法，在此不再重复。

单元式住宅的系统阻力由以下部分组成:户内末端盘管阻力，分户热表、集分水器等设备，采暖立管、采暖入户干管，单元热力入口组成。

1) 户内末端盘管阻力

一套80多平米的住宅的分集水器大概带了3～4个环路，每个环路的长度不同，所带的负荷也不同，原则上应该分别计算各个环路的阻力，然后取阻力最大的环路作为最不利环路，进行下一部的计算。一个环路有时候可能穿越两个房间。如果是这样，计算此环路所带负荷的时候，应该把两个房间的负荷进行累加。假如某环路穿越的是某个整个房间和另一个房间的一部分，可以这样处理:取那个整个房间的负荷与那个穿越部分房间的部分负荷(可以用相对

盘管面积，相对负荷的原则，按他们所占的面积进行取值。如果这部分靠近外围护结构，应该把其适当地放大，比如乘以1.2的修正系数，以减少实际情况与理论分析的误差。)知道了盘管所带的负荷就可以用我们以前介绍过的方法确定环路的流量、流速、单位长度的沿程阻力。局部阻力的计算方法有两种:一种是逐个数出此管段倒角(管道绕弯)的个数，将其看成90度弯头，查设计手册，得到局部阻力系数，进而得到局部阻力；另一种是用折算长度的方法，把总的局部阻力看成沿程阻力的某个倍数，比如取0.3。局部阻力和沿程阻力的和就是我们所要求的该环路的末端阻力。依此方法，逐个计算各个环路的阻力，取最大数值，作为住户末端阻力。

2)分户热表、集分水器等设备

接下来要确定分水器、集水器、过滤器、热表、测温调节锁闭阀的阻力了。

热表的阻力可以查厂家样本或设计手册，各个厂家的参数不同，笔者就不给参考数值了，以免误导读者。需要指出的是，热表的阻力和实际流量有关，同一热表流量越大，阻力越大。我们要计算用户的设计流量，查出该型号热表的流量--阻力曲线，确定热表的阻力。

集分水器的阻力计算:实际是计算和最不利环路接在一起集分水器的阻力。可分别视为分流三通、合流三通，查局部阻力系数确定之。请注意，不要把盘管各环路上小阀门的阻力丢掉，还是用查局部阻力系数的方法确定阻力。过滤器、测温调节锁闭阀如果样本没有给出阻力，可以查阅设计手册查局部阻力系数的方法确定阻力。

以上为户用热表箱子内设备(分集水器未画出)，设备名称分别为:1.供水立管，2.回水立管，3.积分仪，4.流量计，5.带温度传感器的铜球阀，6.锁闭调节阀，7.水过滤器，8.丝扣法兰，9.L40*4托架。

当然还要考虑支管的阻力，可以取其延长米(不扣除管件长度)，按直管段计算该段阻力；还有立管与支管的连接处，可分别视为分流三通、合流三通，查局部阻力系数确定之。

3)采暖立管、采暖入户干管

这部分采暖管道的阻力在《管径确定》中已经讲过，本节简单回顾下：最简单的方法，下载一个免费的鸿业水力计算器，输入流量，设计管径，直接可以计算出单位长度的阻力，流体流速等参数。输入管道长度就可以得到管道沿程阻力。请注意采暖干管拐弯的局部阻力，可以查局部阻力系数计算阻力，也可以折算。比如将局部阻力折算成0.3倍的沿程阻力，那么总阻力就是1.3倍的沿程阻力。在鸿业水力计算器输入1.3倍管道长度，可以粗略的得到干管的阻力。

4)单元热力入口

上图为热力入口的剖面图，供读者参考，实际计算请参看施工图纸，华北地区的图集做法为:05N1-13。设备分别为:1.流量计，2.温度传感器，3.积分仪，4水过滤器，5.蝶阀，6.调节阀或平衡阀，7.压力表，8.温度计，9.DN15泄水阀

标准的热力入口有很多管件，类似住宅各家分户热表的那部分，请对照上面讲过的“2)分户热表、集分水器等设备”进行计算。

请注意:以上谈的是标准热力入口，实际上很多用的是简单的热力入口，即在一个暖井内供水管加蝶阀，回水管加自力式流量调节阀。

公共建筑的系统阻力与住宅的相似，需要指出的是，如果是公共建筑内部，一般不需要加分户热表，其它不变(如果需要单独计量用热量的除外)。

请注意:采暖系统阻力和资用压力不是一个概念。为了有足够的资用压力克服系统阻力，一般资用压力要有0.1～0.2倍的富裕压力，即：1.1～1.2*系统阻力=资用压力。特别是有系统循环泵的时候，我们要适当的留有余量。

地暖外网的水力计算在《热力外网》专题我们已经讲过，也不多说了。下面说说换热站或者说锅炉房的采暖系统的水力计算。一般采暖系统包括以下部分:建筑采暖系统阻力，外网阻力和锅炉房或换热站内部阻力。我们选择系统循环水泵的时候，要克服的就是整个采暖系统的循环阻力。请注意：采暖系统一般采用闭式系统，循环水泵的扬程只和系统阻力有关，和建筑的高度无关。

采暖外网的阻力要计算的最不利环路的阻力(就是阻力最大的环路)，一般是最远的环路。建筑物的阻力要取建筑物内最大的系统循环阻力。换热站或者锅炉内部阻力包括内部管道、锅炉房或者换热器的阻力，以及过滤器，水泵出、入水口的压力损失、阀门的阻力。通俗一点，就是水循环一圈经过的所有设备、阀门、管件、管道的阻力。计算出管道的总阻力，选循环泵的时候要在此基础上加上必要的余量。这部分不是一两句能说清楚的，在这点到为止了