联排装修的系统设备考虑

上联：水机水暖热水，水力平衡。

下联：新风通风烟道，气流组织。

横批：用心去体悟

导语：

让各个系统工作在最佳工况（每个组件工作效率最高，通过系统实现最佳节能效果），让热源、末端相互独立（流量、温度、温差、负荷），更能实现采暖制冷系统的节能性。

尽量实现分室控制、分时控制、变流量系统，用“行为节能”实现采暖制冷系统的节能性。

一、水机中央空调

中央空调的主要任务是制冷，制冷是分内之事，中央空调的制冷能力都不差。中央空调系统的能耗主要来自于压缩机、水泵。

从节能鄙视链来看：氟机中央空调（一般都是变频的）＞变频水机中央空调＞定频水机中央空调。如果进行二次系统（缓冲水箱+二次泵，二次泵一般选用变频屏蔽泵，购泵2000元左右；把主机内的一次泵换小，安装费1000元，小泵500元，换下来的定频泵还没人要）改造的话，也可以实现分室控制。

我的水机中央空调是定频机，所以主要的问题就是噪音+能耗。噪音问题通过安装时解决，一是加装水平减震器，二是虽然距离跟房屋较近，但是上面有玻璃雨棚遮盖，三是如果受不了的话，以后还可以在主机附近、雨棚下方加装隔音棉，四是几个卧室的室内机新购，用直流无刷风盘。

水机中央空调系统采用“缓冲水箱+一次系统”方式，缓冲水箱的回水温度，控制主机压缩机（制冷工况：功率6.9Kw，电流13A；制热工况：功率6.5Kw，电流11.7A）和风扇（功率0.3Kw）的启停，从而实现分室控制。通过室内控制器，联动控制主机水泵（功率0.72Kw，室外扬程20米），要注意联动的启停顺序和延迟时间。在只有1~2个风盘开启的时候，属于小流量，安装有压差旁通阀，保护水机空调主机。

风盘制冷速度快（邻居使用的真实反馈，我估计是因为功率够大），可以不用周编程功能的温控器，也没有必要使用遥控功能。

阁楼用特灵主机带风盘，目前正好多出一个风盘（因为4个卧室是新购置的直流无刷风机）这样，我的阁楼外面也不用放一个丑陋的柜机的外机，室内空间占用小一些（虽然我已经留好电线了）。这个风盘安装位置不能太高，因为考虑到制热（阁楼没安地暖），风盘太高的话，热风吹不下来，而水机风盘吹起来没氟机分机那么难受，所以阁楼风盘要能改变风口吹向，即使手动都可以。所以，阁楼风盘的安装方式是吊在斜屋顶，因为侧墙是瓦孔砖，不能受力，新建墙比较高，挂矮了不好看。到时候加吊顶遮一遮，可以考虑弧形或跟阁楼其他吊顶一致。

二、壁挂炉水地暖

中央空调的主要任务是制冷，空调制热是分外之事，压缩机的特点（外机尺寸、蒸发器尺寸、板换尺寸）决定了制热不如制冷，同时水机风盘一般是安装在吊顶内，不像氟机分机那样有很多的模式（扫风、3D等等）向下吹热风，空调热风很难从屋顶吹到地面，制热效果、舒适性都不如地暖。

为此，变频水机出现之后，出现了两联供：一台热泵（空气能热泵，制热能力好于一般的空调主机）主机带地暖。原因有三：一是两联供很适合南方冬季最低温度5℃左右使用（此时热泵效率最高）。二是缓冲水箱的存在，增加了地暖系统蓄热能力，又把遭遇极端天气时热泵的化霜问题缓解了。三是两联供把热泵低温出水和地暖低温供回水的特点结合起来了，2015年以来在江浙一带发展迅速，跟燃气涨价的节点相契合。

我家是用定频水机，重庆采暖季阶梯气价，大部分采暖地面都是用木地板，所以考虑用燃气壁挂炉。

（一）地暖系统节能

主要有几大方面：

1. 选好热源

我从冷凝炉转向了普通炉，具体原因随后分析。要让热源（壁挂炉）稳定运行，减少启停。

壁挂炉频繁启停带来的耗能，出于安全考虑，壁挂炉启动前有几分钟的“前清扫”工序，提前换走壁挂炉内的高温废气，引入室外低温空气，壁挂炉停运后有几分钟的“后清扫”工序，与“前清扫”一样，都会带走大量热量。壁挂炉频繁启停还会对机器内的组件造成影响，缩短使用寿命。

2. 系统节能与行为节能

我要做分室控制。采暖面积小的（大于60平方米、小于100平方米），直接用冷凝炉带地暖系统，因为冷凝炉有变频调节功率的能力。

面积大的，在系统设计时要考虑，可不只是“去耦罐+循环泵”就可以了。由于我家有设备区，我考虑的是“分室控制+蓄能水箱+二次泵+周编程功能室内温控器（国产曼瑞德可以、英国森威尔更贵）”的模式。如果面积有限，也有几个工具（中央集线盒、气候补偿器、周编程功能的室内控制器）可以使用，直接控制锅炉、水泵，后文介绍。

如果不做分室控制，就只要一个控制器即可，放在房屋中间，一是达到温度后，联动壁挂炉、循环泵关闭。二是防止超温，及时关闭热源。

3. 做好保温

地面保温，要防止产生冷桥，经过梁、洞时，与墙、柱贴近时要做好保温，前者可填充发泡聚氨酯等材料，后者要用地暖专用边界保温条保温。做好地面保温，主要有挤塑板、反射膜（纯铝反射膜最好；反射膜上墙5~150px），质量要好的，绿羽、三友的比较好。卡钉（主要是固定盘管）要用质量好点的，价格不会增加太多，效果好的话，可以少用卡钉（要竖直打入，才固定得紧），减少对挤塑板产生空洞，影响保温。落地衣柜下面不盘管，但要回填，边界保温条只能坐在柜子背后了，只能这样。

做好门窗保温，平开门窗能够显著减少漏风，保温效果好于滑门窗。有条件时使用Low-e玻璃（每平方米贵50~70元），看起来既高端，更能大幅度减少辐射热（冷）。对于滑门窗，还可以使用保温神器——某宝上搜索“魔术粘贴式窗帘”。

墙体保温，尽量不动外墙，开发商做了外墙外保温。如果进行了外墙改造，还可以做内墙内保温，稍微占用一点室内空间。

设备保温，由于放在室外（为了晾晒衣服，还增加了通风），减少3个储能水箱散热。布局时考虑好，3个水箱挨着放，以后要能排水排气检查（例如压力表）、便于维护保养，以后能给3个水箱做个保温房子。

换气保温，全热交换新风设备，品牌是德备新风。

4. 做好维护

壁挂炉的安装调试、管道和热源的定期（3年以后）冲洗都是技术难点。

非采暖季进行清洗，动力清洗（设备较贵，效果更好，重庆还没去了解）好于脉冲清洗，脉冲清洗使用于管道的清洗，但对于分集水器、壁挂炉等处则无能为力。

管路保护，进口阻氧管，使用纯水注入，加入系统保护剂。

热源，定期进行维护，清洗器件，清除积灰，提高运行效率。

（二）关于冷凝炉

我家采暖面积较大，达到167平方米，所以最先考虑的是冷凝炉，一般来说，采暖面积大于150平方米，优先考虑冷凝炉，节能效果好（在最佳工况下，比普通壁挂炉节能15%左右），能够在3~5年时间内把“溢价”收回来。

系统配置是博世欧洲贵族冷凝炉（28Kw，全预混冷凝炉，进口部件，河北组装——区别于“原装进口”）+去耦罐+威洛循环泵+丹佛斯分集水器+上海绿羽辅材+德国适加PertⅡ盘管（3层阻氧管）。

对于生活热水，之前就是考虑的系统（冷凝）炉+单盘管水箱。

在对热源（冷凝炉）进行深入了解、系统考虑之后，觉得之前的方案无法实现既定的节能目标，所以现拟有所改变。

1. 先来介绍冷凝炉的情况

（1）两种冷凝方式

全预混冷凝炉：主换热器、冷凝装置靠得近，既回收烟气热量，也回收烟气潜热。

烟气回收型冷凝炉：主换热器跟普通炉差不多，加装烟气回收装置，只回收烟气热量。问题就在于，还是会有冷凝水，而主换热器、燃烧器质量不如全预混冷凝炉，所以使用寿命可能不及全预混冷凝炉。

（2）主换热器的两大流派（避免低温腐蚀）

不锈钢主换热器，菲斯曼、威能、八喜等等。菲斯曼的316L是其特点，耐腐蚀能力强。如果不及时保养，容易被烧蚀，造成锅炉报废。

铸硅铝主换热器，换热能力更好，德国博世、德国伯爵、德国沃尔夫（压制铝）。表面有致密氧化层，耐腐蚀能力强。缺点是前几年有过粉末和起泡堵塞。

（3）冷凝炉的几大保护措施

威能冷凝炉必须要配备冷凝包：系统保护剂（空气灰层、燃气硫化物+冷凝水附着在燃烧室内壁，引发局部过热，最后点状蚀穿）、燃气过滤阀（冷凝炉燃气阀更紧密，燃气过滤阀主要过滤燃气输送管道镀锌钢管中的杂质）、磁性过滤器（南方非集中供暖，故不太必要；采暖系统中的杂质进入，我采用缓冲水箱把热源、末端完全隔离来解决）。

（4）烟气分析的2种方式

气体分析法：调试时，通过分析燃烧后二氧化碳的含量，与标准模型相比较后，判断空燃比是否合适。此法设备较贵，也有耗材损耗，还有过期问题。我在重庆只访到一位大神（北京人，烟气分析最大的意义是减少氮氧化物排放，为环保做贡献，北京是强制执行冷凝炉；20多年前重庆龙湖蓝湖郡别墅的地暖，他就参与过）可以做烟气分析，如果在他家做采暖，他免费提供分析。

离子分析法：分析燃烧后的气体离子，火焰越好，离解出的电离子越多，电流越强，间接判断燃烧是否最充分。此法价格稍微便宜一些。

（5）冷凝节能的3个原因

一是全预混燃烧，最佳空燃比。过剩空气系数过小，燃烧不充分，有一氧化碳产生。过剩空气系数过大，排烟热损失大，有一氧化碳产生。可控制在1.2~1.3左右，能做烟气分析的话，可以在1.05~1.1之间。普通壁挂炉在部分负荷下，热损失偏大。

二是烟气回收。排出的烟气从170℃（三氧化硫的露点温度在140℃~160℃，随着三氧化硫的含量提升情况而提升；从这里也可看出，过剩空气系数带来的问题，产生三氧化硫；但是空气系数不足，又会产生一氧化硫）降低到55℃以下，回收得到烟气热量，加热地暖回水。

三是利用潜热。把烟气中的水蒸气从气相转变成液相所释放出的热量。这也是冷凝炉，这也是标定效率理论上可达到111%（实际能达到106%~109%）的原因。

（6）冷凝炉的3个特点

一是自动调速风机。相当于壁挂炉拥有了变频能力，壁挂炉的最小功率、最小功率与最大功率的比值（相当于变频范围）是一个重要指标，特别是对于两用炉，变频范围太小可能影响生活热水使用，导致有时过热。

二是比例式燃烧阀。调节空气过剩系数的，一般是西特的，据说，博世、威能是直流式，不容易积尘。

三是全预混燃烧器。

（7）冷凝炉节能的3个工况条件

三低——低出水、低回水、低负荷。

45℃水温（出水50度，回水40度；有的说，回水30度更好，因为回水温度越低，冷凝效果越好）、40%输出功率。

低温水便于冷凝放热，很容易理解。

低负荷时，相当于冷凝面积更大（客户要求壁挂炉尺寸越小越好），所以效率更高。当高水温高负荷运行时，冷凝炉效率就跟普通系统炉没有差异了。

2. 冷凝炉+单盘管水箱供应生活热水、冷凝炉+木地板的适应性分析

冷凝炉要想效率高，出水温度就不能太高，如果出水温度不够高，如何换热保证生活热水的舒适呢？如果提高盘管水箱功率，由单盘管水箱换成双盘管水箱，成本又上升了；如果只加大单盘管水箱的换热面积，又会增加管长，造成系统阻力增加，要提高循环泵的功率。

冷凝炉出水温度低，对于大面积的木地板（占比83%）不太适合。据相关资料，45℃水温地砖区向上散热量为100W左右，向下传热损失20%左右；地板区向上散热量为80W左右，向下传热损失30%左右。南方采暖平均热负荷不低于110W，这会导致低温冷凝炉地暖系统中不够热。

3. 冷凝炉安装

烟管朝下，因为燃烧方式不同，是从上往下燃烧。

（二）如何实现系统节能

直接控制壁挂炉。常规情况下，壁挂炉由回水温度控制启停，在没有蓄能水箱的情况下，回水温度受系统内流量（开启房间数量）、温度（室内设定温度），不确定性因素多。

使用中央集线盒直接控制壁挂炉启停，在所有末端（地暖）关闭后，中央集线盒先关闭壁挂炉，隔3分钟（分集水器阀门开启时间）再关闭水泵。在第一个末端（地暖）开启后，中央集线盒先开启水泵，隔3分钟再开启壁挂炉。

使用气候补偿器，在白昼、冷暖不同时刻，室外气温不同（需要地暖系统输出功率就不同）的情况下，通过预先设定的4~8条补偿曲线，适时调整壁挂炉的供水温度，减少壁挂炉的输出功率（对壁挂炉来说，高温差低流量是其特点，温度便于调节，流量不好调节）。

使用周编程功能的室内控制器，工作日，按照起床、出门、上班、回家、睡觉不同时段的不同舒适需求，通过室内温控器，提前调整室内温度（地暖有较强的蓄热能力，有延时、滞后性，所以要提前调整）。

（三）关于耦合问题

壁挂炉是高温差低流量系统，从设计思路来说，更适合于暖气片。地暖系统是低温差高流量系统。所以，壁挂炉、地暖要实现最佳工况的稳定运行，需要不同的工况，系统设计不合理的话，壁挂炉、地暖之间会相互影响，这就是“耦合”。系统设计的一大目标就是要减少“耦合”， 主要有3个方面：

一是流量耦合，流量不足会造成地暖供暖不够。

二是温度耦合，壁挂炉高温水进入地暖系统，会损伤地暖管道、分集水器接头；壁挂炉供水水温不稳定，会引发分集水器与管道之间的热胀冷缩；地暖低温水进入壁挂炉，会引发普通壁挂炉主换热器的冷凝低温腐蚀。

三是负荷耦合，实现变流量系统需要克服的问题；壁挂炉最小输出功率与地暖末端开启较少的矛盾；常规炉的最小功率较大，要尽量避免末端只开1~2个房间的情况，这样才能保证壁挂炉的最小流量，避免壁挂炉超温保护、频繁启动。这就与我的“分室控制”需求矛盾，万一我的房间都关闭地暖了呢？

从暖通公司实践来看，去耦罐解决的是流量耦合的问题，混水中心解决的是温度耦合的问题，负荷耦合还难以解决，外置旁通阀会起点作用，但壁挂炉可能还是会短暂频繁起停，除非用蓄能水箱。

我家有专门的设备区域（室外的侧下花园），我就可以用“分室控制+蓄能水箱+二次泵+周编程功能室内温控器”的模式。

好处有6个：

壁挂炉与地暖末端完全独立，壁挂炉只受蓄能水箱温度（流量、符合都被“蓄”起来了）的控制，是不是就不需要中央集线盒了？也可以不用气候补偿器？是不是就不用去耦罐了？而循环泵，最初的方案中就有。

壁挂炉不再受多重（中央集线盒、气候补偿器）控制、反复控制，对于壁挂炉的稳定运行是不是更好？

壁挂炉的选择不再受限，不是非得冷凝炉（降低安装成本&维护成本），可以选择普通炉了，可以选择最小功率不那么小的壁挂炉了，让其在稳定的功率需求下运行，保证足够的效率，不会重复启停。

有了蓄能水箱（水箱排气更好），微泡过滤器是不是也不用了？

用了常规炉，我的生活热水——用壁挂炉+单盘管水箱也足够了，容积式燃气热水器or生活热水锅炉是不是又省了？

采暖、生活热水公用一个锅炉，设备不占地方，排烟管公用1个，气流组织更加方便，进气、废气之间不容易干涉，还会更美观了？

（四）综上所述

我的地暖系统是：常规炉（考虑博世平行进口锅炉，变频风机节能+直流燃气阀不积灰；由于系统更稳定，锅炉出问题的概率更低）+蓄能水箱+循环泵+周编程功能室内控制器+其他常规组件+进口阻氧管+辅材保温。

三、生活热水

综上分析，生活热水用普通壁挂炉带盘管水箱，我家没有浴缸。

这样，就有3个水箱（空调制冷or采暖、地暖系统采暖、生活热水换热）了，容积是否可以减为150L或者120L？这样控制成本，也好看点儿（尺寸我还不知道），容积可以不一样，便于区分，关在房子里，不一样也看不到。

生活用水的推荐有：24KW系统炉+120L水箱，28KW系统炉+最大200L水箱，32KW系统炉+250L水箱。最好选用双盘管水箱。