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出現頻繁啟停的情況呢？與此同時，有朋友問我，是不是末端負荷越小啟停次數越多呢？在設計系統的時候如何能夠高效地解決這個問題？本期供暖系統漫談就來探討這些問題。

 

1、壁掛爐為何會出現啟停問題

 

壁掛爐作為熱源，其功能是給末端散熱裝置提供熱量，這些熱量通過傳輸管道輸送給末端，然后通過末端散熱裝置發散到房間里。房間的恒溫狀態就是使末端發散到房間的熱量與房間發散到室外的熱量形成平衡，此時維持房間溫度不變。在整個采暖系統運行過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散到室內，這就構成一個完整的采暖系統（理想狀態下的采暖系統應該是這樣的）。
 

 

在上面這個假設中，壁掛爐產生的熱量與末端發散的熱量是平衡的。否則，如果壁掛爐產生的熱量不能滿足末端發散熱量，末端溫度將降低，從而導致房間溫度降低；如果壁掛爐產生的熱量大于末端需要的熱量，則多余的熱量會讓室溫和循環水溫度越來越高，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。同一個型號的壁掛爐可能用在不同大小、不同類型的末端中，外加實際使用中可能存在全開也可能存在只開啟一部分房間的情況，甚至即使同一個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的，這就會出現熱源和末端之間不匹配的問題。

 

為了能夠與不同末端實現用熱匹配，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，可調功率能提高到20%～100%。對于輸出功率為24kW壁掛爐來說，前者最小功率將近9.6kW，后者將近4.8kW。當然，目前對于常規爐來說，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。

 

 

通常我們會給壁掛爐設定一個出水溫度，壁掛爐燃燒器產生的熱量通過換熱器將熱量傳遞給采暖循環水，也就是將回水溫度的采暖循環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。

 

采暖系統剛開始啟動的時候，回水溫度通常很低，這時候壁掛爐即便全功率運行出水溫度也不會超溫，所以第一個階段通常壁掛爐是全功率運行的。隨著采暖的持續運行回水溫度會逐漸升高，這時需要的加熱功率逐漸降低，壁掛爐自動調節加熱功率，同時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出去，那么這個系統就可以一直維持下去，壁掛爐不會停止工作，也就不存在壁掛爐啟停問題了。

 

但是我們通常會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際需要的平均能耗遠遠達不到壁掛爐最低輸出功率，這時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，反復循環，從而使得壁掛爐處于間斷工作狀態。

 

從上面可以看出，末端負荷越小，加熱時回水溫度升高越快，壁掛爐啟動時間越短，所以從該層面來講，負荷越小壁掛爐啟停次數越多的說法是正確的。

 

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壁掛爐進行循環加熱。

 

 

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

 

同樣，當回水溫度過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溫度以下，從而導致壁掛爐再次啟動，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，將等到整個系統中的熱水都冷卻后才會重新啟動。

 

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，系統工作狀態也會不同。如一個散熱器為銅鋁復合材質的，系統容水量很小，另一個為低碳鋼材質的，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有采取特殊措施降低壁掛爐的啟停次數，耗氣量可能會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熱量能實現平衡，壁掛爐不會停機，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會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。從這個方面來說，我更建議壁掛爐在選擇所帶散熱器時，選用容水量大的低碳鋼之類產品。因為在一般應用中，用戶家實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。
 

 

我的觀點好像和大家平常認同的觀點不同：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，我們給客戶說的賣點是鋼制板式水容量小、熱得快、效率高、用起來更省氣，實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，可以在系統中增加一個蓄能水箱來提高容水量，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、系統循環量過小、系統失衡等對壁掛爐啟停的影響，下期繼續為大家講解。
 

本文由博容申國強原創，部分圖片素材來源于網絡，如有侵權，請聯系刪除