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高层建筑的采暖系统应进行竖向分区,这是有多种解决办法:  
  其一、安装多台换热机组,每台机组分别提供采暖分区所需的不同压力的热水。  
  其二、双水箱分层式供暖系统,上层系统与外网直接连接。当外网供水压力低于高层建筑静水压力时,在用户供水管上设加压水泵。利用进、回水箱两个水位高差h进行上层系统的水循环。上层系统利用非满管流动的溢流管6与外网回水管连接,溢流管6下部的满管高度Hh取决于外网回水管的压力。由于利用两个水箱替代了用热交换器所起的隔绝压力作用。简化了入口没备,降低了系统造价。但由于增设了两座高层水箱,增加了建筑造价。若外网不允许水泵直接从管道中吸水,还需增设一座热水池。采用了开式水箱,易使空气进入系统,造成系统的腐蚀,现在已经基本不采用了。  
  其三、安装一台换热机组,换热量为小区所需的总热量,每个分区分别安装不同的直连高层供暖机组,使高层系统与低压管网直接连接,机组对低区热水进行加压送入高区系统,回水经减压后并入低区回水系统。当室外管网只有低温热水,无法进行换热,而且供水压力不能满足高层系统的运行要求时,也可采用直连高层供暖机组供暖。  
  高直连机组供暖安装系统图  
  1.高层供暖机组与换热机组经济性对比  
  我们将换热机组和直连高层供暖机组两种不同的供暖方式对使用成本进行了简单的对比:  
  换热机组的组成:306不锈钢板式换热器(一用一备)、循环(一用一备)、补水泵、玻璃钢生水箱,玻璃钢软化水水箱、软化水处理器、软化水注水泵(一用一备)、变频柜两台。  
  直连高层供暖机组组成:循环泵(一用一备)、阻断器、流量控制阀、减压阀、变频柜一台。  
  换热机组的安装面积约为130m2,直连高层供暖机组的安装面积约为40m2。根据厂家报价,以5万平方米的高区供暖面积为例,换热机组设备价格为27万元,直连高层供暖机组价格为9万元。安装费对比中换热机组也远高于直连高层供暖机组。  
  2高直连机组计算与选型  
  直连高层供暖机组需要根据用户的不同工况依据实际选型。选型方式如下:  
  例如:项目总供热面积为45000m2,楼高56m,低区1~8层共30000m2,高区9~18层共15000m2,低区直供,直连机组供应高区,热耗指标为60w/m2,采用地板辐射方式采暖,供回水温度为50/40℃,高区管网阻力为40KPa。  
  2.1配套水泵的流量选型  
  依据传热公式:Q=M・Cp・(Tin-Tout)  
  Q:换热量或热负荷WM:介质流量Kg/s  
  Cp:介质比热J/Kg・℃Tin、Tout:介质进口和出口的温度℃  
  15000m2×60w/m2=M×4187J/Kg・℃×(50-40)℃  
  M≈21.50Kg/s=77.40t/h  
  2.2配套水泵的扬程选型  
  如果上述项目标明低区定压点为0.28MPa,也就是压力水柱对应高度为28m,即相对高度为:楼高56m-28m=28m。  
  2.3机组水泵的选型  
  综合上述可知:水泵流量应≥77.40t/h,扬程应≥28m+管网阻力对应水柱高度4m=32m。根据水泵厂家提供的《水泵选型表》机组配套水泵为:流量80t/h,扬程为33m,功率为15KW。  
  2.4说明  
  高直连机组的型号应该根据水泵的扬程和流量,依据生产厂家提供的样本上的型号定义来选取。由于管网的布置千变万化,所以扬程的选择应有一定的富余量,而供热面积较大时,流量也应留有10~30%的富余量,以保证热平衡。  
  在实际中,换热站仍以换热机组为主,直连高层供暖机组并未得到广泛普及,。  
  3.现阶段的直连高层供暖机组部分还存在如下缺点  
  (1)直连高层供暖机组所设定的高区压力受低区压力的波动而波动,当低区缺水时,高区也缺水,当低区压力增加时高区也会超压。  
  (2)低区回水压力会受到高区减压后的回水压力影响,略高于正常回水压力,减少低区供回水压力差,降低低区系统的水流量。  
  (3)高直联供暖机组的流量控制阀和回水减压阀的压力调整还不能实现自动控制,需要比较专业的人员进行调整,当热用户根据室外温度进行经济控热时,需要经常进行繁琐的调整。  
  如果能在技术上还有待于进一步完善,解决上述中存在的不足,使需求单位能够简便的进行操作,真正地接受直连高层供暖机组设备,相信高直连机组以其投资少,安装灵活,运行成本低等优势很快就会占取更大的市场份额。 

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