導讀：如今，很多做采暖系統的朋友都清楚，要想提高壁掛爐效率，就需要避免壁掛爐的頻繁啟停。那么，壁掛爐在什么情況下會(huì )出現頻繁啟停的情況呢？與此同時(shí)，有朋友問(wèn)我，是不是末端負荷越小啟停次數越多呢？在設計系統的時(shí)候如何能夠高效地解決這個(gè)問(wèn)題？本期供暖系統漫談就來(lái)探討這些問(wèn)題。

 

1、壁掛爐為何會(huì )出現啟停問(wèn)題

 

壁掛爐作為熱源，其功能是給末端散熱裝置提供熱量，這些熱量通過(guò)傳輸管道輸送給末端，然后通過(guò)末端散熱裝置發(fā)散到房間里。房間的恒溫狀態(tài)就是使末端發(fā)散到房間的熱量與房間發(fā)散到室外的熱量形成平衡，此時(shí)維持房間溫度不變。在整個(gè)采暖系統運行過(guò)程中就是壁掛爐源源不斷地提供熱量，末端源源不斷地將熱量發(fā)散到室內，這就構成一個(gè)完整的采暖系統（理想狀態(tài)下的采暖系統應該是這樣的）。
 

 

在上面這個(gè)假設中，壁掛爐產(chǎn)生的熱量與末端發(fā)散的熱量是平衡的。否則，如果壁掛爐產(chǎn)生的熱量不能滿(mǎn)足末端發(fā)散熱量，末端溫度將降低，從而導致房間溫度降低；如果壁掛爐產(chǎn)生的熱量大于末端需要的熱量，則多余的熱量會(huì )讓室溫和循環(huán)水溫度越來(lái)越高，直到壁掛爐因高溫停爐。

 

值得注意的是，壁掛爐的功率與型號有判定標準，而末端的用熱量卻是不確定的。同一個(gè)型號的壁掛爐可能用在不同大小、不同類(lèi)型的末端中，外加實(shí)際使用中可能存在全開(kāi)也可能存在只開(kāi)啟一部分房間的情況，甚至即使同一個(gè)房間在不同的天氣情況下需要的熱量都不一樣，末端散熱裝置的散熱量也是變動(dòng)的，這就會(huì )出現熱源和末端之間不匹配的問(wèn)題。

 

為了能夠與不同末端實(shí)現用熱匹配，現在壁掛爐的輸出功率都有一定的調節范圍。比如直接用燃氣比例閥調節的常規爐，一般可調功率范圍在40%～100%，若加上分段燃燒技術(shù)，可調功率能提高到20%～100%。對于輸出功率為24kW壁掛爐來(lái)說(shuō)，前者最小功率將近9.6kW，后者將近4.8kW。當然，目前對于常規爐來(lái)說(shuō)，絕大多數都是前者或者稍小一些，除非冷凝爐，很少有能做到20%～100%可調范圍的。

 

 

通常我們會(huì )給壁掛爐設定一個(gè)出水溫度，壁掛爐燃燒器產(chǎn)生的熱量通過(guò)換熱器將熱量傳遞給采暖循環(huán)水，也就是將回水溫度的采暖循環(huán)水加熱升高到設定溫度。如果末端散熱量小回水溫度升高，導致出水溫度升高，壁掛爐控制系統就通過(guò)燃氣比例閥減少燃氣量，從而降低加熱功率，將出水溫度維持在設定值。

 

采暖系統剛開(kāi)始啟動(dòng)的時(shí)候，回水溫度通常很低，這時(shí)候壁掛爐即便全功率運行出水溫度也不會(huì )超溫，所以第一個(gè)階段通常壁掛爐是全功率運行的。隨著(zhù)采暖的持續運行回水溫度會(huì )逐漸升高，這時(shí)需要的加熱功率逐漸降低，壁掛爐自動(dòng)調節加熱功率，同時(shí)末端由于平均水溫的升高散熱量也在升高，如果末端散熱量足夠大，至少能夠將壁掛爐最小功率提供的熱量散發(fā)出去，那么這個(gè)系統就可以一直維持下去，壁掛爐不會(huì )停止工作，也就不存在壁掛爐啟停問(wèn)題了。

 

但是我們通常會(huì )給一百多平方米甚至幾十平方米的家庭配置一臺這樣的壁掛爐——除了升溫初期，一百平方米的節能建筑實(shí)際需要的平均能耗遠遠達不到壁掛爐最低輸出功率，這時(shí)候回水溫度持續上升，直到出水溫度高于設定值后壁掛爐停爐，等到水溫降低到一定值后壁掛爐再次啟動(dòng)，反復循環(huán)，從而使得壁掛爐處于間斷工作狀態(tài)。

 

從上面可以看出，末端負荷越小，加熱時(shí)回水溫度升高越快，壁掛爐啟動(dòng)時(shí)間越短，所以從該層面來(lái)講，負荷越小壁掛爐啟停次數越多的說(shuō)法是正確的。

 

2、容水量對壁掛爐啟停次數的影響

 

除壁掛爐最小功率和末端功率不匹配導致壁掛爐啟停外，系統容水量是影響壁掛爐啟停的重要因素。所謂系統容水量，是指在系統管網(wǎng)及末端水箱等所有水道中存儲的采暖水容量，采暖系統在工作中要將這些水都通過(guò)壁掛爐進(jìn)行循環(huán)加熱。

 

 

當末端散熱量低于壁掛爐最低功率時(shí)，壁掛爐送出的熱量不能被發(fā)散掉，將會(huì )有一部分通過(guò)回水管返回壁掛爐。對于容水量小的系統來(lái)說(shuō)，高溫水將很快通過(guò)回水管返回壁掛爐，導致壁掛爐很快因超溫停爐。但對于容水量大的系統來(lái)說(shuō)，一部分高溫水會(huì )存于系統中，從而延緩回水溫度的上升。

 

同樣，當回水溫度過(guò)高引起出水溫度升高以致壁掛爐停爐后，容水量小的系統中因為存水量小，溫度很快就降低到壁掛爐啟動(dòng)溫度以下，從而導致壁掛爐再次啟動(dòng)，而容水量大的系統由于系統中還有較多的熱水，冷卻速度要慢一些，將等到整個(gè)系統中的熱水都冷卻后才會(huì )重新啟動(dòng)。

 

壁掛爐采暖系統配置的散熱器不盡相同，即使配置的散熱器散熱功率相同，系統工作狀態(tài)也會(huì )不同。如一個(gè)散熱器為銅鋁復合材質(zhì)的，系統容水量很小，另一個(gè)為低碳鋼材質(zhì)的，系統容水量數倍于銅鋁復合散熱器，兩者本身的散熱量是一樣的，但銅鋁復合散熱器系統如果沒(méi)有采取特殊措施降低壁掛爐的啟停次數，耗氣量可能會(huì )高于低碳鋼散熱器系統。

 

當然，若散熱器的散熱量一直大于壁掛爐最小加熱功率，則壁掛爐在穩定工作時(shí)熱量能實(shí)現平衡，壁掛爐不會(huì )停機，這種情況下兩者工況是一樣的。

 

在這里需要強調一下：散熱器本身并不存在效率高低的問(wèn)題！任何散熱器的散熱效率都是100%，但不同的散熱器于系統中使用時(shí)會(huì )導致系統效率的不同，因此散熱器本身不存在高低效率之分，但散熱器系統有高效和低效之分。從這個(gè)方面來(lái)說(shuō)，我更建議壁掛爐在選擇所帶散熱器時(shí)，選用容水量大的低碳鋼之類(lèi)產(chǎn)品。因為在一般應用中，用戶(hù)家實(shí)際負荷都是小于壁掛爐最小功率的，采用低碳鋼散熱器，容水量遠遠大于鋼制板式散熱器，壁掛爐啟停次數也遠遠少于采用鋼制板式散熱器的系統。
 

 

我的觀(guān)點(diǎn)好像和大家平常認同的觀(guān)點(diǎn)不同：比如現在南方普遍使用鋼制板式散熱器做壁掛爐采暖，歐洲也是以鋼制板式為主流，我們給客戶(hù)說(shuō)的賣(mài)點(diǎn)是鋼制板式水容量小、熱得快、效率高、用起來(lái)更省氣，實(shí)際情況可能正好相反。

 

特殊情況下，散熱量小的末端如果蓄熱量大，同樣可以使啟停次數更少。比如當系統整體容水量小，但熱源和末端不匹配，或者末端是大范圍變負荷變流的狀態(tài)，可以在系統中增加一個(gè)蓄能水箱來(lái)提高容水量，末端負荷越小啟停反而次數越少，從而提高系統的效率。就系統蓄熱能力、系統循環(huán)量過(guò)小、系統失衡等對壁掛爐啟停的影響，下期繼續為大家講解。
 

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