在壁掛爐獨立自採暖系統中,節能是我們不斷追求的目標,這不,有人說在壁掛爐採暖系統中加裝耦合罐可以節能。到底是不是真的?我們今天就來揭開這個耦合罐的神秘面紗。看看它到底是幹什麼用的?
耦合罐是如何誕生的?
說到耦合罐是如何誕生的,我就要從壁掛爐地暖採暖系統的耦合現象說起。我們都知道壁掛爐地暖採暖系統主要由熱源提供端也就是壁掛爐,地暖採暖端也就是通過分水器向各個房間的盤管迴路組成。但現實運行的情況下,明明根據採暖面積計算的壁掛爐功率和房間消耗的熱負荷完全足夠使用。卻存在個別房間,尤其是迴路較長的房間總達不到供暖溫度。
這個原因主要是由於壁掛爐內置的循環水泵功率小,當採暖面積比較大時同樣循環水量就大,系統的水阻力也大,會使一些較遠的迴路不能形成良好的熱水循環。從而導致局部加熱不好。為了解決水泵功率小的問題,我們往往是想到再增加一台水泵串聯來增加循環水量,提高供熱效果,但是這樣串聯的兩個水泵並不能有效解決上述問題,這兩個水泵在啟動過程中會相互作用,互相影響,產生耦合現象,並不會出現1+1=2效果。因此也不能根本解決問題。
聰明的人類,為了解決這問題,在壁掛爐出口和二次循環水泵之間加裝了一個罐狀的器件,並且進回水都連接在這個罐體上,從而就解決上述問題,也就因此發明了這個耦合罐,這個耦合罐也就誕生了。
耦合罐的定義
耦合罐又叫混水罐、去耦罐、水力均衡器,如下圖所示,它集合了排氣閥、排污閥、除塵器等一體的一個圓柱形罐狀體,它具有排氣閥門可以從這裡排放採暖系統的氣體,集合了除塵器,可以過濾採暖管路中的雜質,並通過排污閥排除。這些其實是它的附加功能。它其實是通過創造壓力損失幾乎為零的一個區域,接在罐體兩側的循環泵可以在不相互干擾的情況下實現自己的循環,這樣熱量就可以在不損失的情況下傳遞,這種裝置被叫做耦合罐。
耦合罐的工作原理
看了它的誕生情況和它的定義結構等內容,我們現在來看它的工作原理。
如上圖耦合罐的工作原理圖,圖中這三種情況也是現實採暖系統中經常遇到的水力工況。這個圖G1端是接鍋爐(壁掛爐),上接口是接壁掛爐供暖出水口,下端是接供暖回水口。同樣G2端是接分水器端,上端接分水器的上端,下端接分水器的下端。
其中第一種情況,G1=G2,也就是壁掛爐的輸出端和分水器採暖端水力狀況一樣,這種情況不存在耦合情況系統正常運行。兩端水流量是一樣的。
第二種情況,G1>G2,也就是說壁掛爐的輸出熱水量大於採暖需求使用量,這時通過耦合罐的作用,G1口出的熱水回通過耦合罐回水埠重新回到壁掛爐,當回水溫度達到壁掛爐設定溫度時,壁掛爐自然停止燃燒,從而實現節能。這裡我們要知道的是壁掛爐輸出多少水就應該回來多少水。
第三種情況,當G1<G2,也就是壁掛爐端輸出熱水量小於採暖需求量時,G2端的回水會通過耦合罐再由G2的出水埠出去,這樣的好處是,如果採暖系統中存在過短迴路,其中的高溫回水還可以進行二次循環。以實現均衡加熱的目的。
說到這裡可能有的朋友會疑惑,這三種情況是如何產生的?這個耦合罐不就是一個連接供、回水管道的旁通嗎?它不會短路嗎?
這第一種情況很好理解就是壁掛爐供的熱水量和用戶需求量是一樣的,穩定運行。第二種情況的出現,我們可以理解為,用戶不需要採暖,或者關小了水流控制閥門,這樣供水多回水少,如果沒有耦合罐,壁掛爐的水泵會因不循環導致循壞,同時小流量的回水,或溫差較大,會使壁掛爐頻繁啟動燃燒,導致壁掛爐損壞。這第三種情況,其實就是壁掛爐的供水量比採暖需求量小,這種情況我們可以理解為採暖系統個別管路由於迴路較長而循環不暢,而其中又存在一些比較短的迴路,為了使較長的迴路增加循環我們加裝了水泵,可是同時較短迴路仍然回水比較快,而且回水溫度也比較高,這種情況加裝了耦合罐,可以把較短迴路,回水的溫度再次進行採暖循環。
至於會不會短路,這個問題我最初接觸它的時候也提出過疑問,其實會發生短路,但不影響供暖,耦合罐也正是利用了這個短路現象,來達到去耦合的功能。它不影響供暖就是因為在它兩端是都是獨立的循環系統,也就是說兩端都有循環水泵。這個耦合罐可以使這兩循環系統獨立的互不影響的運行。
耦合罐的使用會節能嗎?
上面講誕生、講定義又講工作原理,那麼使用它到底節能嗎?
對於壁掛爐節能,那麼我們應知道壁掛爐的燃燒原理,壁掛爐的燃氣閥開啟大小是由供、回水的溫差決定的,最佳的的壁掛爐燃燒狀況是供、回水15度左右的溫差,由於採暖系統分路多,或者管徑小等原因管路流速慢,也就是上述所說的第二種情況,導致壁掛爐供、回水溫差較大,壁掛爐頻繁啟動,或者一直大火燃燒的狀態,從而浪費燃氣。如果加裝了耦合罐,遇到該情況可以使一部分供水超短路回來,從而實現最佳溫差,燃燒更加高效,從而也就節約了燃氣。
結束語
關於壁掛爐採暖系統中耦合罐的使用是否節能,從其如何產生的,它的定義,以及它的工作原理,最後說明了耦合罐的使用為什麼會節能。
另外再告訴大家的是,一般100平米以下的房子沒有必要加裝耦合罐和二次循環水泵,耦合罐和二次循環水泵,只需加裝在容易出現局部供暖溫度過低的大面積房屋或者分層建築。
好了,今天就給大家分享到這裡,我們下期見。(個人原創、圖片來源網絡,侵,刪!)