南京士琦达-美之国高端别墅采暖案例

南京士琦达

一、项目概况：1．户型概况

l 建筑面积：689 平方米

l 采暖面积：436平方米

l 户型：三层别墅，地下一层，地上两层。

2．客户需求

l 热水需求：三卫，三个淋浴喷头，一个豪华浴缸

l 室温需求：冬季家中18℃以上，带淋浴的卫生间25℃以上

二、设计选型
1．热源选型

采暖热负荷：本次设计中，采用面积热指标法计算所需热负荷，计算公式为：

                                       

        式中：   —— 采暖热负荷，W；

                 —— 单位建筑面积热指标，W/m2;

                             —— 建筑面积，m2;

根据《A.O.史密斯家庭采暖系统质量管理手册》可以得到南京地区暖气片采暖系统的单位面积热指标为：

根据上式计算可得各房间所需热负荷为：

热水热负荷：本次项目中，用水点较多，且有多点用水需求，根据前期设计要求，使用冷凝炉盘管水箱作为生活热水的热源，此种供热方式，所需热负荷计算公式如下：

                                          

式中：Qr  —— 设计小时耗热量，KW；

          qh  —— 最大小时用水量 L/h(60℃)；

           c   —— 水的比热，c=4.187，KJ/(kg·℃)；

           ρ   —— 热水密度，kg/L，通常估算为1；

          tr   —— 热水计算温度，tr=60℃；

          tl   —— 冬季冷水计算温度，℃，华东5℃、东北4℃、西北4℃、华北4℃、华南10-15℃、西南7℃；

该客户家有三个淋浴喷头，一个豪华浴缸，根据《全国民用建筑工程设计技术措施2009版-给水排水》中的规定，淋浴喷头额定出水量为300L/h，豪华浴缸额定用水量为500L/h，用户家常住人口2~3人，保证两个淋浴和一个浴缸能同时使用，计算得到用户家所需热水负荷为：

Q=（300*2+500）*4.2*35/3600=44.9 kW

根据采暖和热水热负荷计算结果，选用A.O.史密斯LN1GBQ55-FLB高效冷凝式采暖炉一台。

卖点

例如：室外温度补偿、楼宇控制接口、夜间自动调温、自动百叶控制

热水选用一台CHET-190SS不锈钢盘管换热水箱，该水箱第一小时供水量（53℃）为965L，兑成40℃热水为1323L，可满足两个淋浴和一个浴缸同时使用。

卖点

例如：耐腐蚀性，换热功率大，卫生性能更好，316L不锈钢

2．散热片选型        

根据各房间所需热负荷，选择暖气片规格及数量如下表：

3．管径计算

根据《A.O.史密斯家庭采暖系统质量管理手册 》，采暖系统管径的计算公式为：

                                       

式中：             d——管道内径，mm；

                      G——管道设计流量，m3/h；

                      v——管道设计流速，m/s

        计算得到各管道段管径如下表：

按照《全国民用建筑工程设计技术措施2009版-给水排水》中的规定，热水回水管选用内径20mm的管道。

4．循环水泵选型

        本次项目中，使用A.O.史密斯独特的紧凑型三通技术，将采暖系统分为一次/二次系统，锅炉侧和系统侧分别设置循环水泵，各区水泵独立运行，减少水泵之间工作干扰。各个水泵所需流量及扬程

    流量：

                                       

式中：G —— 循环泵流量（m3/h）；

          K  —— 安全系数，热水采暖系统取1.05-1.1；

          qmax  —— 系统最大热负荷（kW）；

          △t  —— 供回水温差（℃）

扬程：                  

                                             

式中：       H  —— 循环泵扬程(mh2O)；

                     K ——安全系数，热水采暖系统取1.05-1.1；

                     H1 —— 壁挂炉内部阻力（mh2O）；

                     H2 —— 管道系统沿程阻力（mh2O）；

                     H3——管道系统局部阻力（mh2O）；

                     H4—— 管道系统末端阻力（mh2O）。

        该项目为全散热片采暖系统，一次、二次系统的供回水温差均为20℃，根据上面计算出的热负荷和管径，代入上面公式可计算出各循环泵所需流量和扬程如下表:

根据计算结果，一次侧选用2台格兰富公司UPS25-80水泵作为一次侧的锅炉循环泵和水箱循环泵，该型号水泵性能曲线见下图：

二次侧选用3台格兰富公司UPS15-60水泵，作为各区采暖系统的循环水泵，水泵性能曲线见下图：

对于热水循环系统，根据《全国民用建筑工程设计技术措施2009版-给水排水》中的规定，所需循环泵的流量和扬程按照以下公式计算：

流量：                                                                

式中： qs—— 循环流量，L/h；

            Qs—— 热水循环供应系统的热损失，KJ/h，可按设计小时耗热量的3% ~5%采用；

            △t—— 配水管道的热水温度差，℃；

           p —— 热水密度，kg/L;

          c —— 水的比热容，kJ/（kg·℃），c=4.187 kJ/（kg·℃）

扬程：                      H＝H1+H2

式中：H —— 循环水泵的扬程，mH20；

          H1 —— 循环水泵的扬程，mH20；

          H1 —— 循环水泵的扬程，mH20

计算得到，热水循环系统的流量为 T/h，扬程为H=1.5×（94×4.4+64×58.24）=6211.5 Pa，根据计算结果，选用一台格兰富comfort UP 15-14 BUT循环泵，该泵性能曲线如下：

5．膨胀罐选型

根据《A.O.史密斯家庭采暖系统质量管理手册》中的规定，闭式热水采暖系统的膨胀罐容量可按照下式计算：

                                       

式中：ρf  —加热前冷水的密度，Kg/L；        ρr        —加热后热水的密度，Kg/L；P1        —膨胀罐气囊外初始水压（绝对压力），Mpa；P2        —膨胀罐气囊外最大允许水压（绝对压力），Mpa；Ve        —膨胀罐总容积，L；Vs        —采暖系统最大允许水容量，L

采暖系统内，经统计，该项目中De22*1.0铜管约132m，De16*2.0铝塑管约486m， De16*2.0 PE-RT管约116m，钢板散热器每米水容量6.3L,压铸铝散热器每片水容量为0.42L，计算得到采暖系统内最大允许水容量约为300L。

查阅相关资料，可得水在5℃下的密度为999.964 Kg/m3，75℃下的密度为974.837 Kg/m3，膨胀水箱预充压力为1bar，系统最大允许压力为3bar，将数据代入到上面的公式即可计算出所需膨胀罐的体积为：

                                       

据计算结果，采暖系统膨胀罐选用体积为18L，最大承压3bar的膨胀罐。

热水循环系统内，水箱容量190L，热水供水管为Dn40*4.5 PPR管，长度约为94m，回水管为De25*2.3PRR管，长度约为64m，计算得到热水系统内水容量约为288L，查阅相关资料，热水膨胀罐预充压力为1bar，系统最大允许压力为6bar，水在5℃下的密度为999.964 Kg/m3，60℃下的密度为983.191 Kg/m3，将数据代入上面的公式即可计算出所需膨胀罐的体积为：

                                       

根据计算结果，热水循环系统膨胀罐选用体积为8L，最大承压10bar的膨胀罐。

三、设计思路        

        根据设计计算结果及用户需求，实际绘制的全屋采暖系统图如下：

l 根据用户的需求，全屋采用散热片供暖，间歇使用升温快，且可根据需求灵活开关

l 使用A.O.史密斯独特的紧凑型三通技术，将采暖系统分为一次/二次系统，锅炉侧和系统侧水泵独立运行，减少水泵之间工作干扰，保持系统的稳定

l 考虑到散热片采暖系统间歇使用的特点，三层分区设置循环泵，每层单独设置一个总开关，与锅炉和水泵联动，根据实际需求灵活开启，减少采暖能耗。同时，配合A.O.史密斯冷凝炉独特的smart technogic控制技术，可根据各层的热负荷需求调整锅炉出水温度，提高节能效果。

锅炉加装室外温度补偿，随室外温度自动调节出水温度，更加节能、舒适。

四、设计图纸

实际设计中，散热片安装位置主要考虑以下几点：

1、 该户无落地窗，散热器优先考虑安装在室内外墙窗户下方，对于安装落地式窗帘的窗户，考虑到窗帘对散热器散热量的影响，散热器可安装在靠外墙的侧墙上；

2、 对于面积较大的房间，散热器考虑在房间两侧对向安装，防止室内出现冷热不均；

3、 卫生间散热片优先考虑常规高度安装，实际现场条件不能满足时，可考虑在马桶上方居中放置。

分集水器安装位置主要考虑以下几点：

1、 分集水器优先考虑放置在所带采暖区域的中央位置，以减少水利失衡现象的产生；

2、 分集水器安装需要考虑隐蔽性，可放置在柜内等区域。

根据以上安装位置选取的原则，绘制该项目三层的平台图及三维建模如下：

                                        负一层平面铺设图

                                        负一层建模图

                                        一层平面铺设图

                                        一层建模图

                                        二层平面铺设图

                                        二层建模图

五、 现场施工

1、 前期定位

完成全部设计工作后，与客户进行方案确认。在土建施工完成、水电进场前，施工队提前去现场对所有散热片、分集水器等设备进行喷漆放样。既能使客户更加清晰的了解全屋系统布局，同时也可以防止水电施工方占用采暖设备安装空间。

2、 进场

施工队进场张贴施工管理流程看板、现场施工工艺指导书、现场警示标志等，并将所有材料、工具，整齐有序摆放。

3、 画线开槽

现场根据施工图纸，进行画线开槽钻孔工作。使用红外水平仪和卷尺对管槽进行画线定位，弹线竖直，管槽宽度及间距严格按照标准执行。

开槽前先使用电镐在开槽平面上分散凿几个孔，确定找平层厚度，随之调整切割机刀片，切割管槽，内角45°切割，防止划伤管路。使用电镐凿剔槽内混凝土，保证管槽底部平整，无明显凸起。所有开槽操作严禁破坏结构层，并应避免破坏防水层。

4、 主管道铺设

本次项目中，系统主管道采用铜管铺设，现场根据图纸下料，焊接，铜管使用橡塑套管保温，套管接缝处使用铝箔胶带粘牢。管道使用卡扣或吊箍固定在吊顶上方。

5、分集水器安装

        按照前期定位位置，安装分集水器，分集水器距地面高度大于300mm，并有朝向排气阀1-3°的坡度，便于排气。

6、 散热片支管

散热器支管沿管槽铺设，管道使用橡塑套管保温，套管接缝处用铝箔胶粘牢。

7、 散热片管路预留

按照前期定位位置，预留散热片出墙管路，管路出墙距离大于200mm，使用红外水平仪和卷尺校核散热片预留出墙管路位置。

8、 打压验收

管路铺设完成后，对系统进行试压，逐步打压至0.6MPa，观察一小时，期间用吸水纸擦拭接头等容易漏水的位置，检查是否有漏水现象，一小时内压力下降幅度小于0.05MPa，即为合格。之后补压至0.6MPa，保压。

9.管路回填保护

试压验收完成后，管槽使用混凝土回填后，使用钢制扣槽对管路进行保护。各管路上张贴警示标贴，提醒后期施工人员注意避让管路。

六、 项目总结

本次项目为散热器采暖系统，使用A.O.史密斯高效冷凝式采暖炉作为采暖及热水热源， 整个系统使用A.O.史密斯专业紧凑型三通将整个系统分为一次/二次系统，各系统分别设置循环泵, 锅炉侧和系统侧水泵独立运行，减少水泵之间工作干扰，保持系统的稳定。二次系统各层分别设置循环泵，每层设置总开关，与水泵和锅炉联动。锅炉加装室外温度补偿，随室外温度自动调节出水温度。各采暖区域设置分集水器，散热片章鱼式连接，水力平衡性能更加优秀。整个系统的设计充分考虑到系统的节能性，从冷凝炉到控制系统，均可保证系统可随用户需求灵活设置，节能运行。

公司简介：

江苏士琦达暖通工程有限公司是A.O.史密斯南京总代理投资的从事家庭采暖、全屋进水系统设计、销售、施工及服务的专业暖通工程公司，公司拥有行业经验丰富的专业工程师、客户经理及施工队伍，凭借强大的专业实力和可靠的质量保障，同时和众多业内高端装修公司，材料供应商及金融机构合作，在行业率先推出家庭采暖系统和全屋净水系统0首付后付费的服务模式，不但提供专业的采暖和净水解决方案，更是有多重保障性服务产品让用户的舒适家居系统使用高枕无忧！

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