【千元地暖】上海惠顿-**别墅地暖案例-平衡再平衡

上海惠顿工贸

一、公司 简 介

       上海惠顿工贸有限公司成立于1999年,专业从事于采暖系统及生活用水系统的集成、科研、设计、安装及技术咨询。公司是行业内较早通过ISO9001质量体系认证的企业，作为行业内唯一的“上海市青年见习基地”，已为行业输送了大量的专业人才。公司是“全国百强优秀地暖施工企业”、“上海采暖协会的副会长单位”，在2007年、2008年、2009年、2010年、2011年、2012年连续获得“上海市采暖行业服务诚信单位”，2009年被评为上海市室内装饰行业的“技术服务创新示范企业”，在上海市地暖行业协会对全市采暖企业的施工资质评定中，被评为“甲级资质”企业。

        公司成立以来一直遵循“技术至上，服务为本”的理念，公司的总工程师室拥有以国家级专家为首的多名资深专家，确保公司的技术水平在行业里领先。公司研制的用于地暖系统的“水力恒温单元”能为地暖系统节约7%用能，受到专家们的一致认可，荣获上海市节能产品。公司研制的“地暖控”可用您的手机远程操控地暖，随着物联网、云计算的快速发展，实现人与地暖智能化交流，已成为行业发展的风向标。公司研制的太阳能控制系统、楼宇循环用水节能装置等，都得到同行的认可。

    公司正在花大力气，对楼宇的节能、和小区的节能及自动控制做更进一步的研究，有望得到重点突破。

    公司拥有一支技术过硬的安装、施工队伍，在多次大项目中得到业主的称赞。

    公司旗下品牌“莱茵生活水系统”整合了多家国外知名品牌的产品，在市场上得到了广泛的认可和推崇。并和上海金桥股份有限公司、嘉华（中国）投资有限公司、明园集团有限公司、上海元宇置业有限公司、上海海港新城房地产有限公司等等有着良好的合作和紧密的联系，已为“佘山高尔夫别墅”、“松江大学城”、南京“钟山高尔夫别墅”“无锡威尼斯”“武汉联通大厦”“明园安桥高档住宅小区”“上海金柳湾住宅小区”“上海美兰湖别墅”“金桥专家楼别墅小区”等等大型项目整体配套。

    公司在发展过程中，不断引进国外最新技术，同时与多家欧洲知名企业长期合作，作为意大利兰博基尼集团（Lamborghini），意大利斯密（SIME）(集团)，法国德地氏（De Dietrich）等企业在中国的唯一或主要合作伙伴。

二、公司专家介绍:

总  工程师：陈日祥    60年代早期清华大学热动专业毕业生，高级工程师,原上海工业锅炉研究所总工程师，资深热动专家

副总工程师：蔡柏龄    享有国务院特殊贡献专家津贴，资深热动专家，高级工程师

副总工程师：张明月   上海市节能专家库专家，资深热动专家，高级工程师

副总  经理：陈传隆   上海市节能专家库专家，资深热动专家，高级工程师

三、参赛说明：

    我们很高兴有机会参加“中国地暖暨舒适家居设计施工大赛”。大家都知道这次大赛是第六届，以前五届是“地暖施工日记大赛”，从专门考核施工业绩，上升到这次的对“设计施工”的考量，是一次飞跃。事实也是如此，真正要把“中国地暖”做到：业主满意——达到他们舒适要求；做到社会满意——做好节能减排；做到我们自己满意——调试方便，最少的售后服务，确实只有完美的设计，精心施工才能达到最佳状态。

   “地暖”由于它的舒适，节能，有利于健康，发展的很快。数以千计的企业，都在做成千上万的在100平方左右的项目，已经总结了一套成熟的经验，甚至有的企业说：这种项目我们不要图纸也可以做好了。

    我们在认真的想；“大赛”是要赛出水平，相互切磋技艺，达到共同进步，并把“中国地暖”提到一个新的高度。近几年，我们公司承接了多个3000平方以上别墅的用热项目，尤其最近完成了上海**253栋外国人别墅的大型项目，我们下了很大功夫，也走了一段弯路，但最后都如愿顺利地完成了项目。大面积，多层次的别墅和住宅房的供暖系统、能量平衡，节能方法完全不可同日而语。

    今天，把我们把得到的体会，还有相应的理论依据，拿出来晒晒，意在得到大家指教。

四、项目介绍

    我公司在2010年9月在**地对**别墅，做了供热系统的设计、施工工程，该项目一次调试成功运行至今效果良好。

    **别墅建面3500平方；地下一层；地上四层；室内装有电梯，游泳池，Spa，全屋水净化，卫生热水和地上采暖等。装有美国雷诺士（LENNOX）风道式冷暖中央空调。

别墅内部各房间展示:

气宇轩昂的会客厅

气度不凡的洽谈室

价值千金的藏宝楼

幽雅华贵的书房

华贵雍容的化妆室

富丽堂皇的卧室

赛若仙景的嬉戏池

五、项目设计--------认真设计

第一步：对项目难度大，技术关键，由专家们讨论、确认，提出总的设计思路和工作指导方法；

第二步：设计师计算和设计；

第三布：设计的初步方案请专家，设计师施工负责人讨论确定；

对**别墅我们确认的指导思路是——平衡、平衡再平衡

热能平衡

    该别墅用了六台90千瓦“德地氏”落地冷凝锅炉采用模块组合锅炉系统和二台1000升的蓄热水箱，其供热对象有游泳池、公共洗浴区、各类浴室及不同的用热水点、新风预热、地暖等等，叠加功率达1800千瓦，当用540千瓦的供热功率来“平衡”别墅各区域的用热时，其方法是“避峰、蓄能和控能”。

系统平衡

     1:该闭式系统应用了是意大利LOVATO供热平衡系统和惠顿多级分配理念加上惠顿控能平衡系统管理软件，对每个用热系统进行实时监控和分析，系统中无需用一个平衡阀；且惠顿的多级分配设计理念，跳开了传统的平衡阀调节设计的传统做法，大大减少系统阻力，使复杂的调试工作变得简单，维护也变得极其方便。

    2：生活热水系统考虑到高端人士的舒适要求，采用了惠顿独有的全支点回水系统设计理念，真正做到龙头即开即热，确保“恒温、恒压和恒流”。

舒适与节能的再平衡

    舒适与节能的再平衡是建于惠顿公司多年来的实践经验和不断的研发基础上，惠顿控能平衡系统管理软件、多级分配设计理念、全支点回水系统加上温控变速循环装置，都是围绕着减排、降阻、减温来实现舒适与节能的再平衡。

（各位评委，各位看官，由于文字介绍内容很多，不能在主贴全部展现，关于“冷凝锅炉的效率是106%”，“模块组合管理的优越性”，“额定状态下运行的锅炉是最合理状态”“LOVATO是最好的能量分配装置”等相关论述文和介绍，在后面跟帖中展现，希望大家认真看吧）

六、设备选型：选用德地氏DTG—90冷凝锅炉6台，锅炉效率 106%。

精心安装、精心调试才能确保正常运行。

用“模块组合锅炉系统”连接的锅炉将会根据负荷需要运转相应台数。

采用模块连接供应系统

平衡烟道排出烟气，吸入室外空气，无需高耸烟囱，改善别墅风景。

七、设计说明：包括应用标准，用热量的初步计算等。

八、**别墅热力系统图

    生活热水回水局部放大图

九、精心施工

    工程施工严格执行公司制定的“湿法地暖施工规范”，“干法地暖施工规范”，管道施工执行：“给水和采暖系统管道工程施工规定”

（“湿法地暖施工规范”“给水和采暖系统管道工程施工规定”附后 ）

地暖管选用PEX—b管多层阻氧有利于设备长年运行

地暖管排列整齐做好伸缩缝是做地暖的最基本功

（水泥浇注时按不超过每六米设置伸缩缝，并且以伸缩逢位置以穿越地暖管最少为原则。）

高温生活水系统全部采用铜管,过硬的焊接技术是确保铜管不漏的根本

更关键是别墅配套卫生间多，各种现代化的卫浴设备热水需求量大，在设计时除了考虑持续大流量的热水供应外，还应考虑科学合理的回水系统。

    在我国，大多数地方，洗澡时都要先放掉冷水才有热水，出水龙头离热水器越远或者离循环主管路越远，需要等待的时间越长，有的甚至要放掉十几升水，时间已经过去几分钟才有热水。这会造成水的浪费，同时也会造成时间的浪费。

    但如果安装了大流量的，没有控制的回水系统，造成大量热量通过热水管路系统损失，能量浪费不可忽视。

    怎样才能在在家中享受“龙头一开，热水就来”五星级酒店的舒适热水，而不必要为高昂的能源费用买单呢？

    首先，必须要有热水循环水系统，并且各个点位都能循环到，不留死角，这就是全支点回水系统，行业上简称“大回”。在所有的热水点距离20公分以内都有流动的热水管路。

    其次，全支路热水循环系统管路比较长，管路上意味着阻力大，简单的把各个用水点串起来的方法，不能保证到最后的热水点还能有流量和压力充足的热水流出。这就需要在设计时考虑将楼层与楼层之间，卫生间与卫生间之间并行接入热水系统，而不是简单的把管路从头到尾串起来。

    再次，并行接入的楼层之间，卫生间之间必须考虑水力平衡问题，让热水在每个用水点都能循环到。

  最后，把循环水的流量控制到最小，减少管路循环损失和水泵电耗。当用水支点满足即开即热的温度后，应使用温控平衡装置关闭该支路区域循环。合理设计循环流量，让同时参与循环的支路少于总支路的三分之一，即让回水系统达到节能60%以上。

管道的间距也必须符合规定

多层管道必须排列整齐

管道桥架整齐是考核现场布置优劣的重要标志

区域供能装备LOVATO，是楼宇节能、舒适的重要设施

做好管道保温的保护层十分重要

用不锈钢板做保温保护层难度大技术要求高但美观，节能

LOVATO，设备在现场既美观调节也方便

统一模式的温控面板确保装饰的美观

惠顿控能管理系统软件能有效的管理整个供能系统

软水器和净水器在楼宇供热水系统中必不可少，

净水设备使用和反冲洗都是全自动控制

   

上海惠顿有限公司有着科学的管理机制，通过产品的独特优势和品牌个性来开辟全新的市场空间，为用户提供全方位服务!上海惠顿工贸有限公司愿与您携手合作、共创辉煌！

我想说几句话

   “中国地暖暨舒适家居设计施工大赛”给我们提供了一个相互交流的很好平台。但这次既然是大赛，那就要赛风格，赛技术。赛风格就是不保留，不保守拿出你的经验，谈出你的体会，相互共勉。赛技术就是亮出绝活，共同提高，为“中国地暖”水平更上一层楼而努力。

    能做好别墅的地暖，当然更容易做好住宅的地暖。今天我们总结了一些做别墅地暖的体会，是抛砖引玉，希望大家能跟帖，谈出更多更好的经验，共同提高。

    由于篇幅的关系，在一些关键的技术问题上，不可能在PPT中详尽论述，我们把自己的看法总结成论述文，提供给大家，请有兴趣的同仁审阅，斧正。

上海惠顿工贸

惠顿工贸参赛作品说明附件一：

                            “LOVATO”是最好的能量分配装置

    “LOVATO”是区域能量分配装置的产品名，可用于各种液态介质的输送，可根据各区域所需的用能数量分别供给合适参数能源的装置。

     用在我们供暖系统中，如用在别墅时，别墅可能有地下室、一层、二层------多层，所供应区域有厨房、餐厅、卧室、客厅等，用热水系统：有供采暖片的70℃～80℃热水，供生活用热水的温度60℃～70℃，地暖用热水要60℃以下等。以往做法是用二台锅炉，二套供水系统分别供给60℃以上的高温热水和60℃以下的低温热水，系统复杂，配备的设备更多。配置“LOVATO”以后，只需一台锅炉，即能根据各处用热水要求，输送合适的热水。

其优点优点如下：

    1、节能：我们设计三楼的别墅，要用一根DN65的总管，输送热水到各用水点，如果三楼用热水，一楼，二楼照样要有热水循环，除了水泵多耗电以外，总管会散失更多的热量。安装了“LOVATO”以后，只要用一根DN25的管子，将热水直接送到三楼，热水的温度，热水量都能满足要求，大大节约了能源。

    2、易平衡：平衡是供热水系统的一个很重要工作状况。原来系统当三楼用热水量突增时，一楼，二楼水压都会有波动，虽在理论上可装平衡阀，但装了平衡阀除了要增加设备外，在实际操作和调试上都还有很多具体问题。

    3、提高舒适度：由于各楼层，各区域单独供热水，一个区域用热水量突然有较大变化时，对其他区域没有影响，用热的舒适度有很大提高。

    4、减小噪音：去除了大的输送泵改为小泵分区域供热水，水泵投资减少，噪音大大降低。

在全社会号召节能减排，在业主对舒适度要求越来越高的形势下，“LOVATO”装置是大面积住宅和别墅用热的优选，有很好的推广意义。

上海惠顿工贸

惠顿工贸参赛作品说明附件二：

解读冷凝炉的效率为106%

    随着全世界对节能减排工作的重视，人们在不断地提升包括锅炉在内的供热设备的品质，其中把锅炉改进成冷凝炉的技术也得到了很快的发展。很多锅炉厂的样本上都表示冷凝炉的锅炉效率能达到106%，对此就有人提出疑问，在锅炉中效率的定义是：锅炉运行时的有效能量与锅炉输入的能量之比，即锅炉的效率=有效能量/输入的全部能量。当效率大于100%时，不是意味着冷凝炉有效能量已经大于输入的能量了？换句话说：就是冷凝炉运行时能提供的能量比当时输入的能量还要多？这岂不是与能量守恒定律不相符合了？如果通过冷凝炉的运行可以生成更多的能量，那么也会有人提出，只要让大量的冷凝炉运行，就可以产生更多的能量，这样就再也不用造原子能发电厂了，只要让大量的冷凝炉投入运行就可以获得更多的能源？来解决人们的用能需求，这种想法显然是不对的。
为此，对冷凝炉的效率能达到106%的问题？和大家一起进行讨论。

一、        冷凝炉确实能提高锅炉的效率：
    锅炉制造厂对锅炉（包括壁挂炉）进行改进，应运而生的冷凝炉的目的，是降低排烟温度，提高锅炉的运行效率。把原来普通的锅炉改进成冷凝炉，主要是做了三方面的工作。
    （1）锅炉需要适当增加受热面，在锅炉的主换热器及以后的设备、烟气通道等改用耐腐蚀材料。
    （2）燃烧系统改用按比例调节的燃烧方式，确保燃烧稳定、高效。
    （3）有冷凝水排放系统。
    在完成这些工作的前提下，可以把排烟温度降到80℃及以下，降低了排烟温度，提高了锅炉的效率。排烟温度降低了，锅炉的效率就可以提高。这里有二个有利因素：
    （1）排烟温度降低,降低了锅炉的Q2损失，提高了锅炉效率;
    在燃气锅炉内:Qr= Q1+ Q2+ Q3+ Q5
    其中Qr   是锅炉输入能量；
    Q1    是锅炉有效热；
    Q2    是锅炉排烟热损失；
    Q3    是锅炉排烟化学不完全损失；
    Q5   是锅炉散热损失。
    锅炉的排烟热损失可由下面公式求得：
    q2= 100*Q2 / QdWy =100*(Ipy-αpy*Ilk0)(100- q4) / QdWy     （%）
    式中：Ipy排烟的焓值，kJ/kg,
    Ilk0 进入锅炉的冷空气焓值，kJ/kg,
    αpy排烟处的过量空气系数，
    q4:锅炉的机械未完全燃烧损失，在燃气的锅炉里基本为零，
    由排烟热损失q2计算公式可见，当排烟温度下降时，Ipy就会下降，q2就减小，锅炉的损失减少。而排烟热损失是燃气锅炉里的主要损失，锅炉损失减少，效率就会提高。
    （2）排烟温度降低到100℃以下，烟气中水蒸汽会冷凝成水，冷凝过程中放出了热量，锅炉吸收了这部分热量，效率就会提高。
众所周知，水的聚集状态有三个：气态，液态和固态，三个状态都可以相互迁移，迁移的过程也叫“相变”，在发生相变时都会伴随着能量的变化。比如家里烧开水时，给水壶里的水加热，烧到一定程度，就能“烧开”，水壶就会冒汽，水变成了水蒸汽，这个过程就叫做蒸发，也就是水吸收了热量，蒸发变成了水蒸汽。相反，如果水蒸汽变成液态水时，这个过程就会放出了热量，我们称这过程为冷凝。我们通常估算1kg水蒸汽冷凝成的液态水能放出2500KJ的热量，正因为锅炉多吸收了这部分热量，这吸收的热量，变成了锅炉的有效热，效率也就提高。

二、        效率为什么能超过100%;
    锅炉的效率的定义是：η=Q1/B*QDWy*100 （%）,
    即:效率=锅炉有效利用热/输入锅炉的热量的百分数。
    式中B: 燃料的消耗量,气体燃料用Nm3/h,来考量，请注意这里用的是Nm3 （单位标准立方气体）而不是指平时环境下常用的m3（单位立方气体）。标准立方气体是指在760毫米汞柱压力和0℃的标准状态下的干气体体积。
    对于平时工作环境下的气体燃料要用；
    Nm3= m3* 760mmhg / P * 2730K /(273+t),来修正。
    式中的QdWy：是燃料的应用基低位发热量；
    其中：Q：表示燃料的发热量，燃料的发热量也称作燃料的发热值，是燃料的特性指标，表征了燃料品质的高低，也是锅炉燃烧工况以及热效率的分析和计算依据。发热量是燃料的重要的特性，现在各地区都颁布有标准的热值依据，（上海地区:天然气的标准热值是35588kJ/ Nm3,城市煤气的标准热值是14653.8 kJ/ Nm3）。对于不同的燃料，无论是固体燃料如：煤，液体燃料如油，气体燃料如城市煤气、天然气，虽然它们成分不同，但成分基准的表示还是用四种方法来表示，分别用应用基（y）、分析基（f）、干燥基（g）、可燃基（r）。这四种基准来表示，在同一种燃料里，由于不同的组合而有不同的基准。它们之间有固定的公式可以相互转换。应用基是表示燃用的燃料成分即锅炉炉前的成分含量，是锅炉的运行分析和有关的计算中，多用的一种基准。QdWy式中的Qy就是燃料的应用基发热量的表示。QdWy式中的QdW是燃料低位发热量的表示。燃料发热量有高位，低位之分。燃料高位发热量QgW 是指燃料完全燃烧放出的全部热量，一般都由实际测定。燃料低位发热量QdW 是高位发热量扣除燃料中水分汽化潜热而得到。气体燃料中水分包括外部和内部二种水分，外部水分主要是在制气过程中附带的一些水分和输送过程中混杂在气体内的水分，在气体内这部分水占的分量很少。内部水分主要是一部分相当于结晶水的结合水，在气体燃料中占的分额极少，甚至为零。除了这二部分水分外，气体燃料中有的可燃分子，在燃烧后会生成水分子，如城市煤气中的H2,天然气中的CH4等等，燃烧后生成的水是气体燃料燃烧产物中水分的主要来源。
    在效率计算中，我国和其他很多国家的一样，规定用低位发热量作为计算依据，其规定的出发点是让烟气中的水分，以水蒸汽的状况存在，并随烟气排出，不希望烟气中水蒸汽冷凝成水，附着在锅炉尾部设备的表面，和烟气中氧气，硫等反应，造成对设备的严重腐蚀。换句话说，国家在效率定义的规定中，就没有用燃料的高位发热值，没有考虑把烟气中水蒸汽冷凝后产生的热量回收考虑在内。
    气体燃料中高位发热量和低位发热量相差为：   
    QdW =QgW -20.22（H2+2CH4+∑CMHN*n/2+H2S） (kJ/Nm3)
    从物理意义上来解释，如果用燃料的高位发热量作为效率的分母的话，冷凝炉的效率就不会超过100%。现在用低位发热量作为效率计算的分母，冷凝炉的技术进步了，不用担心对尾部设备的腐蚀了，可以把原来不考虑回收的汽化潜热也回收回来，得到的热量比原来预计的多了，和用低位发热量作分母的效率相比，这就超过了100%，但并不是说冷凝锅炉在运行中热量多生成了，而是热量利用更加充分了。                                   

三、        从理论上如何理解燃气冷凝炉效率能达到106%；目前燃气锅炉的燃气多数是天然气，少部分用城市煤气。对于天然气的组成主要是甲烷（CH4）其含量可达到95%～98%，甲烷在燃烧时和氧气反应会生成水，反应和计算如下：
    CH4    +  2O2    =    2H2O  +    CO 2
    16      64        36        44
    1                  X
    X=36/16,       X=2.25
    这就是1立方天然气燃烧后会产生约2.25立方的水蒸汽，按烟道内水蒸汽容重约0.602kg/m3折算约1.35kg, 按汽化潜热2512kJ/kg计算，约3391kJ。从物理意义上来说就是燃烧1立方天然气产生的水蒸汽冷凝成水时，会放出3391kJ热量，1立方天然气的应用基低位热值约35000kJ。可以看出如果把1立方天然气燃烧后，产生的水蒸汽的冷凝热量锅炉吸收后，能提高锅炉效率约10%。再加上q2的降低能提高效率2%～3%，在原来锅炉的效率在93%左右，加上冷凝炉能提高13%，在目前国家规定的效率计算方法下，冷凝炉的效率达到106%，是可能的。
    如上所述，冷凝炉在正常运行下，使锅炉能吸收的能量有较大的提高，锅炉吸收了这部分能量后，效率会提高，对节能减排有好处，冷凝炉应该是会有更大市场的。            

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惠顿工贸参赛作品说明附件三：

    模块组合锅炉系统介绍

    目前，在国际上普高应用的是模块组合锅炉系统。模块组合锅炉系统是把多台容量为总负荷的10%～20%的单台锅炉用同程连接模式相连接，用逻辑智能化控制形式来控制而组成的供热系统。它能把稳定参数的热媒按质、按量、有效而适时的供给采暖用户，最大限度的减少了锅炉运行中的损失，提高了锅炉和系统的效率。是一种控制灵活、环保的供热方式，节能效果显著。在欧洲、美国、日本等发达国家普遍应用。
    供暖系统的负荷是根据外界温度的变化而有很大的变化，按我国传统的做法，在采购锅炉时，必须按照最高负荷来配置，造成锅炉经常在低负荷下运行。
    在采暖季节里，1月份的采暖热负荷最高，而10~11月份和3~4月份最低，往往只相当于最高热负荷的20~30%。在每天热负荷随时间分布也是波动的。大致上午7：30分和下午20：30分有两个峰值，而从21：00到次日6：00都处于最高负荷状态。中午12：00~14：00是日间热负荷低谷。所以，锅炉在实际运行中，满负荷运行状态只有占整个采暖期时间的3~5%，也就是有95%以上的时间在低于设计负荷状态下运行，对于单台锅炉运行的系统是极其不合理的。模块组合式锅炉系统优点是显而易见的：
    1、节能：智能控制系统有两个传感器（供水温度传感器和室外温度传感器）。按照大自然规律一年365天气温变化，通过室外温度传感器和供水温度传感器计算出热负荷，经电脑逻辑处理，控制模块锅炉的运行台数达到增减热负荷需求，使单台锅炉尽量保持在额定负荷下运行，效率最高，实现了供需一致，整年高效运转，以达到节约能源的目的。模块组合锅炉系统中，单个锅炉容量较小，无需很长时间预热，损失的热量也为较少。模块组合锅炉系统比传统集中供暖锅炉要节约40~60%，是当今世界上最节能的锅炉系统。
    2、先进：系统通过计算机逻辑分级启动模块数量来满足热负荷变化的需求，实现了无人操作，按需分配热量，智能化程序控制，从而节省燃料，降低运行成本。
    3、噪音低：单体小容量锅炉不需要燃烧器，可采用排管式燃烧方式，利用空气的负压燃烧，锅炉声音低于36分贝。
    4、安全与可靠性：锅炉互为备用，其中一个模块锅炉出现故障，它会自动报警停机，其他锅炉将自动投入，不影响系统运行，从而保证了连续供热。克服了传统大型锅炉，一但锅炉故障，只能停下来检修，没有办法保证连续供热的弊病。

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惠顿工贸参赛作品说明附件六：

额定工况下的运行是锅炉效率最高的状态

    目前我们常用的都是燃气锅炉（包括壁挂炉），就是燃烧天然气、城市煤气或液化气，把燃烧产生的热量转换成热水热量，燃烧是壁挂炉中很重要的工艺，所以我们从燃烧的基本情况谈起；

一、  燃烧的基本概念：

    燃烧的定义：燃料中可燃元素和空气中的氧在相当高的温度下进行剧烈的化合，伴随着发光发热的化合反应过程，称为燃烧。

整个燃烧过程包括化学反应的放热过程，物质间的相互运动，热量传递，质量传递，能量相互转化等一系列的物理、化学过程。

燃烧的必要条件是：

（1）有可燃的物质，即燃料；

（2）有燃烧所需要的一定量的氧气，一般来自于空气；

（3）有足够高的温度。

二、燃烧必须有足够的空气：

    燃料是进行燃烧的必要条件，没有燃料中的可燃物质，就不可能燃烧，虽然有燃料，温度也足够高，但如果没有氧气也是不可能燃烧的。我们以天然气为例，天然气的主要成分是甲烷CH4，它的燃烧过程就是CH4的剧烈氧化过程。

CH4 + 2O2= 2H2O + C02

燃烧22.4NM3要用2*22.4NM3的氧气，氧气在空气中的体积比是21%，所以说燃烧1标准立方天然气，需要9.52标准立方空气，这个空气量我们称为理论空气量，用V0来表示。我们经过反复的试验计算，得出一套经验公式：

	发热量Kcal	理论空气量V0	理论烟气量V0
天然气	8000～9200	（1.105*Qydw/1000）+0.25	（1.18*Qydw/1000）+0.4
城市煤气	3200～3800	（1.09*Qydw/1000）-0.02	（1.14*Qydw/1000）+0.25

根据上海市统计的统一口径：

	Qydw	V0	V0
天然气	8500Kcal/Nm3	9.41  Nm3/ Nm3	10.43Nm3/  Nm3
城市煤气	3500Kcal/Nm3	3.57  Nm3/ Nm3	4.24Nm3/  Nm3

三、空气量过多，锅炉Q2加大，效率降低：

    在估算实际燃烧时所需空气量和产生的烟气量时，还应该留意二个方面。一方面我们以上涉及的都是标准状态下的气体体积Nm3。它的定义是在一个标准大气压，0℃时的状态，称为标准状态。但实际的状态往往不是处于标准状态的，我们都要用公式来修正：

1 Nm3= 1m3*P/760mmHg*273/（273+t）

    另一方面，我们还要注意，实际上锅炉在燃烧时，空气中的氧气不可能完全和燃料中可燃物均匀混合，就是说有一部分氧分子没有被利用，就直接排放掉了。为了保证燃烧完全，必须多供应一些空气。这些多供应的一部分空气叫做过剩空气。理论空气量加上过剩空气量就是实际空气量，用Vk（ Nm3/ Nm3）来表示，实际空气量和理论空气量之比叫做过剩空气系数。用α来表示。α= Vk/ V0。  这是锅炉运行中非常重要的指标之一，过剩空气系数太大表示多余空气太多，多余的空气并不参加燃烧，在锅炉运行时被吸入的空气在没有空气预热的情况下，吸进的环境空气在10℃-30℃，也被加热到排烟温度100多度，排烟量增加了，排烟热损失也增加，风机的电耗也增加，锅炉效率就降低了。过多的吸进冷空气，炉膛中燃烧温度降低，影响燃气的完全燃烧，更加影响锅炉效率。过剩空气系数太小，则不能保证燃料中可燃物完全被烧完，化合反应不完全热损失增加，锅炉效率也降低。因此在保证完全燃烧的前提下，尽量减少空气过剩系数是提高锅炉效率的一个重要措施。

四、空气量过多，降低燃烧速度，Q3增加，效率降低：

     燃烧是一种化学反应，它也是遵循化学反应动力学的基本原则。

     实践证明，浓度、压力、和温度都是影响反应速度的重要因素。在常用的壁挂炉内燃烧室的容积是有限的，这就要求燃烧过程尽快地在有效空间内完成，完成了的燃烧所产生的热量传递给导热介质—水。相反的如果不能完成，则大量的可燃气体随着烟气排出，使q3大大增加，所以我们有必要对燃烧速度进行讨论。

（1）浓度的影响：质量作用定律说明了反应物浓度对化学反应速度的影响。W=κ*Caα  Cbβ,反应中反应介质的浓度越高反应越快。

（2）燃烧速度和压力的n次方成正比。但反应速度与压力的关系在一般的锅炉燃烧中常可以忽略，，这是因为燃烧室的压力接近常压且变化范围不大的缘故。

（3）温度对燃烧反应速度的影响很大：常温下温度每升高10℃，反应速度提高2—4倍。系统的温度越高分子的热运动越剧烈，分子所具有的能量越大，具有的活化能或超过活化能的分子数越多，化学反应就进行得越剧烈，越迅速。温度对反应速度的影响，阿累尼乌斯用曲线来表示，曲线随着温度升高而迅速上升，然后又变为缓慢上升，最后趋于一条水平线，W=W0。

但在实际中，只有当温度达到100000K时，反应速度才开始减慢。所以在工程中，仅能用到曲线的起始部分，在此部分，燃烧速度随着温度的提高而迅速增大，相反的燃烧温度降低，燃烧速度减慢，在壁挂炉有效的炉膛空间内，减慢的燃烧速度，会影响燃烧效率，影响锅炉的效率。

    从另一方面来讲，壁挂炉的设计是比较严密的，选用的风机所流经风量基本是恒定的，当壁挂炉低负荷运行时，需要的空气量减少，但因风机吸入风量不变，就是过剩空气系数大大增加，冷风涌入多了，火焰燃烧中心温度会降低，燃烧效率也会降低。而且过剩空气系数增加，烟气的相对排出量增加，对节能减排，对锅炉的长期运行都是不利的。

五、确保二次风的均匀混合保证锅炉效率：

    我们常用的壁挂炉燃烧器，它是由若干根钻有火孔的钢管焊在一根集气管上组成。为了使燃烧所需要的空气畅通到每一个火孔，一般要求

小火管间净距e=（0.6-1.0）d,

这种形式被称为小火管燃烧器。

    小火管燃烧器的气体燃料从火孔（或喷嘴出来）喷出来和空气相混合，燃烧所需要的空气依靠扩散作用，从周围大气中获得，这种燃烧方式称为扩散燃烧。此时一次空气系数α1=0（在燃烧理论中有定义：即燃烧中所需要的空气，在未燃烧前和燃气混合的称为一次空气，也称一次风，在燃烧过程中和燃气混合的称为二次风）扩散燃烧的燃烧速度和燃烧完全程度主要取决于燃气与空气分子之间的扩散速度和混合的完全程度。

    在实际燃烧过程中，可燃物质与空气的混合，扩散往往通过射流来完成。燃气从火孔或喷嘴出来，是一个气体流动过程，它完全遵循空气动力学的基本方程式—伯诺里方程式α1C21/2g+p1/γ+Z1=α2C22/2g+p2/γ+Z2+hω.

伯诺里方程式表述如下：当某一单位重量的流体从一个断面移动到另一个断面时，所发生的总比能的变化（动能、位置势能和压力能的损耗）是等于二断面之间的助力所消耗的能量。

    在式中α1C21/2g称为比动能（即单位重量流体所具有的动能）。 其中α—是修正系数，一般称为空气流断面流速分布不均匀系数，其值大于1，它决定于气体流动特性。  g—重力加速度，  C—速度，在式中可以看出当气体流速增加时，其比动能α1C21/2g会迅速增加。

在式中p1/γ—称为压力势能，p—压力    γ—重度。

Z—比势能，也称为位能，位能等于其重量乘以上升的高度。如果忽略变化不大的Z和hω，则为

α1C21/2g+p1/γ=α2C22/2g+p2/γ

从公式中可以看出，当C升高时，其P就会较大的下降。从壁挂炉的运行状况分析，当燃气从喷嘴或火孔喷出时气流速度C会大大增加，α1C21/2g增加很快，当α1C21/2g增加时p1/γ就会减小而形成负压，，周围空气就会涌进来，从火孔处或者说是火焰根部涌入，，也扰乱了火焰中气体的形状，形成紊流，加大了空气与燃气间的混合。空气与燃气的充分混合使燃烧更完全，更充分，确保了锅炉效率的提高。

    在确认了额定负荷下，需要多少燃气量，通过多少个喷嘴，也确定了合理的燃气喷出时的速度。当壁挂炉在低负荷下运行时，火孔喷出的燃气量明显减少火孔出口燃气喷出速度大大降低α1C21/2g增加不大，p1/γ的降低也随之减少，形成的负压小了，空气涌入的动能降低，对燃烧气流的扰动也减少，空气与燃气混合变得更差，燃烧效率会降低，未燃尽可燃气体排放增加，这些都是我们不愿意看到的。

    所以我们可以明确的看到，锅炉（壁挂炉）要尽量保持在额定工况下运行，降低负荷，降低运行参数都会导致效率降低，排放增加，都是不合理的运行状态。

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惠顿工贸参赛作品说明附件四：上海惠顿给水和采暖工程施工规定

1、总   则

1.0.1 为了加强工程的质量管理，统一公司工程的质量的验收，保证工程的质量，特制定本规定。

1.0.2 本规定适用于我公司的给水和供热系统管道工程的施工、验收。

1.0.3  我公司的给水和供热系统管道工程除了严格执行本规定外，还必须执行GB50242《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》。

2、基  本  规  定

2. 1  质  量  管  理

2.1.1我公司的给水和供热系统管道工程必须根据相关技术标准，质量管理体系，工程质量检测制度以及本规定和合同要求，实施施工全过程质量控制。

2.1.2我公司的给水和供热系统管道工程应编制施工方案（包括人员安排和相应职责），经公司批准后实施。

2.1.3工程中由于业主坚持要修改设计的，必须有业主要求修改意见的签署和公司批准。

2. 2   施 工 过 程 质 量 控 制

2.2.1我公司的给水和供热系统管道工程与相关专业之间，应进行交接质量检验，并形成记录。

2.2.2隐蔽工程应在隐蔽前经验收各方检验合格后，才能隐蔽，并形成记录。

2.2.3明装管道成排安装时，直线成排安装时，直线部分应互相平行。曲线部分：当管道水平或垂直平行时，应与直线部分保持等距；管道水平上下并向时，弯管部分曲率半径应一致。

2.2.4管道支、吊、托架的安装，应符合下列规定：

1 位置正确，埋设应平整牢固。

2 固定支架与管道接触应紧密，固定应牢靠。

3 无热伸长管道的吊架、吊杆应垂直安装。有热伸长管道的吊架、吊杆应向热膨胀的反方向偏移。

4 固定在建筑结构上的管道支、吊架之间不得影响结构的安全。

2.2.5钢管水平安装的支、吊架间距不应大于下表的规定。

公称直径（mm）		15	20	25	32	40	50	70	80	100	125	150	200	250	300
支架间距（m）	保温管	2	2.5	2.5	2.5	3	3	4	4	4.5	6	7	7	8	8.5
	不保温管	2.5	3	3.5	4	4.5	5	6	6	6.5	7	8	9.5	11	12

2.2.6采暖、给水及热水供应系统的塑料管及复合垂直或水平安装的支架间距应符合下表规定。采用金属制作的管道支架，应在管道与支架间加衬非金属垫或套管。

管径（mm）			12	14	16	18	20	25	32	40	50	63	75	90	110
最大间距（m）	立 管		0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.3	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4
	水平管	冷水管	0.4	0.4	0.5	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.35	1.55
		热水管	0.2	0.2	0.25	0.3	0.3	0.35	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8

2.2.7铜管垂直或水平安装的支架间距应符合下表规定：

公称直径mm		15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
支架间距（m）	垂直管	1.8	2.4	2.4	3.0	3.0	3.0	3.5	3.5	3.5	3.5	4.0	4.0
	水平管	1.2	1.8	1.8	2.4	2.4	2.4	3.0	3.0	3.0	3.0	3.5	3.5

2.2.8管道穿过墙壁和楼板，宜设置金属或塑料套管；安装在墙壁内的套管其二端与饰面相平。

2.2.9管道接口应符合下列规定：1管道采用粘接接口，管端插入承口的深度不得小于下表：管端插入承口的深度

公称直径（mm）	20	25	32	40	50	75	100	125	150
插入深度(mm)	16	19	22	26	31	44	61	69	80

2、熔接连接管道的接合面应有一均匀的熔接圈，不得出现局部熔瘤或接圈凸凹不均现象。

3、采用橡胶圈接口的管道，允许沿曲线敷设，每个接口的最大偏转角不得大于2度。

4、法兰连接时衬垫不得凹入管中，其外边缘接近螺栓孔为宜。不得安放双垫或偏垫。

5、连接法兰的螺栓，直径和长度应符合标准，拧紧后，突出螺母的长度不应大于螺杆直径的1/2.

6、卡箍（套）式连接二管口端应平整、无间隙，沟槽应均匀，卡箍螺栓后管道应平直，卡箍（套）安装方向应一致。

2.2.10各种承压管道系统和设备应作水压试验，非承压管道系统和设备应做灌水试验。

3、给  水  管  道

3.1.1室内给水管道的水压试验必须符合设计要求。当设计未注明时，各种材质的给水管道系统试验压力均为工作压力的1.5倍，但不得小于0.6Mpa。

3.1.2给水系统交付使用前必须进行通水试验并做好记录。

3.1.3 给水水平管道应有千份之二到千份之五的坡度坡向泄水装置。

4、设 备 热 水 供 应 系 统 安 装4.1.1室内热水供应系统适用于压力不大于1.0Mpa，热水温度不超过75℃的室内热水供应管道安装工程。

4.1.2热水供应系统的管道应采用塑料管、复合管、镀锌钢管和铜管。

4.1.3热水管道应尽量利用自然弯补偿伸缩，直线段过长则应设置补偿器。

4.1.4热水供应系统竣工后必须进行冲洗。

4.1.5热水管道应保温。保温材料、厚度、保护层等均应符合设计规定。

5、其  他  规  定公司已规定了湿法地暖施工方案和干法地暖施工方案，在工程施工时，同时执行。                                                

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惠顿工贸参赛作品说明附件五：
上海惠顿地暖施工组织及部署标准

1. 施工总体安排
根据工程的特点和工期要求，将工程总体安排为三个阶段：
第一阶段：施工准备阶段。包括材料进场、临时设施搭设、临时供水、临时供电线路敷设等。
第二阶段：全面施工阶段，即从主管道施工、地暖管道施工、设备安装工程的整个配合施工过程。
第三阶段：竣工验收阶段。
3. 确保工程质量的技术措施
3.1、施工前应具备下列条件：
1）设计图纸及其它技术文件齐全。
2）经批准的施工方案或施工组织设计，已进行技术交底。
3）材料、施工力量、施工工具等，能保证正常的施工。
4）施工场地、施工用水和用电、材料储放场地等临时设施，能满足施工需要。
5）加热管施工安装前，应对材料的外观和接头的配合公差进行仔细检查，并清除管道和管件内外的污垢和杂物。
6）前期工程施工条件具备，内外初装修基本完毕，上水及采暖主管道安装完毕。地面平整度要求：1m靠尺检查，高低差不大于10mm。
7）安装人员应熟悉管材的一般性能，掌握基本操作要点，严禁盲目施工、野蛮施工。
8）主管道PPR管选材时应注意管件为亚光白色及其他亚光色，均应不透光，管内外壁应光滑平整、厚度应均匀，色泽宜一致。管材端口应平整，且端面应垂直于管材的轴线。
9）暗敷埋管时，开槽深度为管外径+20毫米，槽宽为管外径+40毫米。吊顶内明装管路时，热水管支架两米1只。
3.2、地暖施工：
1）检查确认敷设低温地板辐射采暖系统区域内的隐蔽工程全部完成。
2）按要求完成敷设低温地板辐射采暖系统地面施工；平整地面，不能满足3.6条时应设找平层。
3）清理敷设低温地板采暖系统场地。
4）完成有防水要求的防水处理施工。
5）分、集水器定位安装。分、集水器水平安装时，一般分水器在上，集水器在下，集水器中心距地面不应小于300mm。集分水配器安装在集分水配器箱内。
6）敷设保温层。在找平层达到一定强度后敷设保温层。在平整的基地面上满敷聚苯乙烯板，聚苯乙烯板材敷设平整，切割整齐，连接缝紧密，缝隙不大于5mm。
7）敷设反射层。在保温层上敷设复合铝箔反射层，复合反射层必须敷设平整，搭接错位部分不得小于10 mm。反射层除固定管材的卡钉外不得有其它破损。
8）按设计敷设采暖用管
（1）加热管布置：
严格按照设计图纸的要求进行放线并配管，同一通路的加热管应保持水平。加热管的弯曲半径，不小于6倍管外径，管间距采用150-200 mm，根据房间的热工特性和保证温度均匀的原则分别采用布管方式。热损失明显不均匀的房间宜采用将高温管段优先布置于房间热损失较大的外窗或外墙侧的方式进行施工。
加热管始末端出地面至连接配件的管段，要求排列均匀整齐，应设置在套管内，套管外皮不宜超出集配装置外皮的投影面。
加热管始末端的适当距离内或其他管道密度较大处，当管间距小于等于100 mm时，应设置柔性套管等保温措施。
（2）加热管固定：加热管固定必须牢固，可以采用钢网绑扎或卡钉固定，加热管固定点的间距，直管段不应大于700 mm，弯曲管段不应大于300 mm。加热管穿越伸缩缝处，设长度不小于100 mm的柔性套管。
辐射供暖地板面积超过30㎡或长边超过6m时，填充层应设置间距≤6m、宽度≥5m的伸缩缝，缝中填充弹性膨胀材料。与墙、柱的交接处，应填充≥10 mm的软质闭孔泡沫塑料。
9）管材打压试验。系统工作压力为0.3Mpa，试验压力为系统工作压力的1.5倍，且不应小于0.6Mpa。在试验压力下，稳压2小时，其压力降不应大于0.05Mpa。
10）管材带压力填充混凝土填充层。
在试压合格后，进行头石混凝土填充层的浇捣，标号应不小于C15，头石粒径宜不大于12 mm，并宜掺入适量防止龟裂的添加剂；保持环路处于带压状态下进行混凝土浇筑,浇筑时严禁挪动盘管；填充层的养护周期,应不小于48h，室内温度应不低于5℃；混凝土填充层浇捣和养护过程中,系统应保持不小于0.4MPa的压力；在填充层养护期满之后，方可进行地面层的施工；地面层及其找平层施工时，不得剔凿填充层或向填充层楔入任何物体。
3.3、采暖安全生产及成品保护:
1、安全生产
1）由于地暖施工技术性很强，所以未经过技术培训的工人严禁上岗作业。
2）各类塑料管、铝塑复合管和绝热材料，不得直接接触明火。
2、成品保护
1）进入施工现场人员应着软底鞋、严禁穿皮鞋、铁掌鞋进场，除施工专用工具外，严禁其他铁器进场。施工过程中工人应细心操作，妥善保存的所带工具以防对管材造成损伤。
2）地板辐射供暖的安装工程不宜与其他施工作业同时进行，不得已赶工期时必须进行严密的组织。
3）加热管严禁攀踏、用作支撑或借作它用。
4）混凝土填充层的浇捣和养护过程中，严禁进入踩踏。
5）施工完成的采暖地面严禁一切大力敲打、冲击，在地面上钻孔开洞、射钉等作业。
6）在混凝土填充层养护期满后，敷设加热管的地面应设置明显的标志加以妥善保护，严禁在地面上运行重荷或放置高温物体。
3.4、采暖检验、调试与验收:
1）设计图纸及其它技术文件的确定；
2）完整施工场地、施工用水和用电、材料储放场地等临时设施，能满足施工需要；
3）地暖管道的调试与运行
（1）地暖系统未经调试，严禁运行使用。
（2）系统试热：现浇层施工21天后进行试热。
（3）调试工作应由施工单位在工程使用单位配合下进行。
（4）调试时初次通暖应缓慢升温，供水温度不得骤然升高，初温应控制在比当时环境温度高10℃，最高不超过30℃，以30℃水温循环48h，然后逐日升温，每日升温不超过3℃，直至达到设计水温。
（5）调试过程应持续在设计水温条件下连续通暖24h，并调节每一通路水温达到正常范围。
4、竣工验收
1）竣工验收应由主管单位组织施工、设计、监理、建设和有关单位联合进行。
2）竣工验收时，应具备下列文件：
（1）施工图、竣工图和设计变更文件。
（2）主要材料、制品和零件的检验合格证和出厂合格证。
（3）中间验收记录。
（4）试压记录。
（5）工程质量检验评定记录。
（6）调试记录。
3）竣工验收应在通暖24小时、停暖24小时、再通暖24小时后进行。
4）竣工验收标准
符合以下规定，方可通过竣工验收：
（1）竣工质量符合设计要求和本规定的有关规定。
（2）室温达到设计要求。
（3）填充层表面不应有明显裂缝。
（5）管道和构件无渗漏。
5）验收文件;中间验收、调试和竣工验收、均应做好记录、签署文件并立卷归档。

馨尹

房子太霸气了，暖气确实要详细的施工说明那就更好了

上海惠顿工贸

江苏陈康生 发表于 2013-11-15 12:48
很漂亮的工程。能耗降低50%以上就完美了。

    别墅配套卫生间多，各种现代化的卫浴设备热水需求量大，在设计时除了考虑持续大流量的热水供应外，还应考虑科学合理的回水系统。

    在我国，大多数地方，洗澡时都要先放掉冷水才有热水，出水龙头离热水器越远或者离循环主管路越远，需要等待的时间越长，有的甚至要放掉十几升水，时间已经过去几分钟才有热水。这会造成水的浪费，同时也会造成时间的浪费。

    但如果安装了大流量的，没有控制的回水系统，造成大量热量通过热水管路系统损失，能量浪费不可忽视。

    怎样才能在在家中享受“龙头一开，热水就来”五星级酒店的舒适热水，而不必要为高昂的能源费用买单呢？

    首先，必须要有热水循环水系统，并且各个点位都能循环到，不留死角，这就是全支点回水系统，行业上简称“大回”。在所有的热水点距离20公分以内都有流动的热水管路。

    其次，全支路热水循环系统管路比较长，管路上意味着阻力大，简单的把各个用水点串起来的方法，不能保证到最后的热水点还能有流量和压力充足的热水流出。这就需要在设计时考虑将楼层与楼层之间，卫生间与卫生间之间并行接入热水系统，而不是简单的把管路从头到尾串起来。

    再次，并行接入的楼层之间，卫生间之间必须考虑水力平衡问题，让热水在每个用水点都能循环到。

  最后，把循环水的流量控制到最小，减少管路循环损失和水泵电耗。当用水支点满足即开即热的温度后，应使用温控平衡装置关闭该支路区域循环。合理设计循环流量，让同时参与循环的支路少于总支路的三分之一，即让回水系统达到节能60%以上。

许娣

五、设计说明，这张图太模糊，要用文字把设计说明描述下就完美了{:soso_e113:}

许娣

施工图片也要具体描述下{:soso_e179:}

暖家地暖张

真正的土豪啊

江苏陈康生

很漂亮的工程。能耗降低50%以上就完美了。

徒弟

这才是大作,作的太漂亮了

杨荔

感谢对暖立方活动的大力支持与参与！
参与就是交流学习提高，更提升企业品牌曝光率，要客户第一时间知道您，了解您，需要您！
预祝取得好成绩~

cheegood

{:soso_e179:}真是好作品！
如果苹果控系统可以与带有学习计算功能的温控器配合，那系统舒适节能优势就更明显了。
温控器收集启动数据计算出何时开启或关闭，加热或冷却应该在正确的时间得到正确的温度。
相比普通的编程温控，设定周一早上8点20度，周一晚上或周二才才完成目标温度，节能相差是非常大的。

renergy

为何要屏蔽？

峥嵘地暖

{:soso_e179:}