论双泵技术在壁挂炉产品上的应用

    随人民生活水平的提高，居民的住房面积也在不断增大，当供暖面积达到一定程度时（与系统阻力相关），传统的单环水泵燃气采暖热水炉热水炉就不能满足供暖系统的流量及扬程要求，若不处理强制供暖时可能会出现供暖局部不热等现象，但外置循环水泵时又有功率不匹配，外置水泵噪音大，安全隐患等问题，因此开发此双泵产品以满足一些较高消费群体的大面积供暖需求。

    假设一用户需要供暖面积为300㎡，系统中各供暖点并联于出、回水管之间，共需铺设供暖管路200m（比摩阻取50Pa/m），散热器10组，从图中可以看出采用双泵采暖炉系统各点的压力情况，括号内为采用单泵采暖炉时系统各点的压力情况。

    壁挂炉注水静压力为0.1Mpa，单个水泵扬程为6m，即水泵提供的最大动压力为0.06Mpa，若整个系统无压力损失，当水泵运行之后管路内的压力应全部为0.1+0.06=0.16Mpa，但实际运行中管路和散热器压力损失是存在的，管程压力损失为200*50=10kpa=0.01Mpa，局部压力（弯头、节流阀等）总损失取0.01Mpa，每组散热器压力损失取0.005Mpa，即可得出各点的压力情况如图所所示（括号内为单个水泵时各点的压力）。在图中可以看出当采用单水泵时，系统较高处压力可能会降为初始注水压力0.1Mpa，即供暖水因阻力太大无法到达需要供暖的位置，此处就会出现供暖不热的现象。

而双泵的设置方式则成为重点的研究对象。

水泵串联后增加扬程，并联后增加流量。

水在管路中流动存在水头损失 ，它包括沿程水头损失 和局部水头损 。

式中：S—管道总的阻力参数( ）；

Sf 、Sj—管道沿程、局部阻力参数（ ）；

Q—流量

管路特性曲线：

系统需要的扬程可按照 计算，其中其流速水头差 可忽略不计，可改写成以下形式：

式中: Hr——需要扬程（ ）；

Hst——理论需要扬程（ ）；

S——管道总的阻力参数（ ）。

图 1、水泵串联时模拟试验台连接图

图 2、水泵并联时模拟试验台连接图

图 3、单泵时模拟试验台连接图

    根据上述公式即可画出管路特性曲线，将其与试验测试(试验原理见附录C)得到的水泵性能曲线绘于同一图中，如下所示：

    曲线1表示两台扬程为6m的水泵串联后的性能曲线图；

    曲线2表示两台扬程为6m的水泵并联后的性能曲线图；

    曲线3表示一台扬程为6m的水泵的性能曲线图；

    A，B表示两种不同的管路特性曲线。

    当管路特性曲线为A时采用各模式提供的流量和扬程分别为A1、A2、A3，流量扬程关系如下：A1>A2>A3。

    当管路特性曲线为B时采用各模式提供的流量和扬程分别为 B1、B2、B3，流量扬程关系如下：B1>B2>B3。

    由此可知，当管路特性曲线在m点以上时水泵应采用串联模式，当管路特性曲线在m点以下时，应采用并联 模式。

    当管路特性曲线为B时采用各模式提供的流量和扬程分别为 B1、B2、B3，流量扬程关系如下：B1>B2>B3。

    由此可知，当管路特性曲线在m点以上时水泵应采用串联模式，当管路特性曲线在m点以下时，应采用并联模式。

    通过试验数据得出，水泵串联与并联性能曲线相交点为图示m点，此处管路内系统水流量大于1.2m3/h，即20L/min的流量（此时系统压力损失约为0.04MPa），这种低压力损失的大面积采暖系统一般不常见，而此项技术主要应用于家用燃气采暖热水炉，目前家用采暖大面积建筑主要为复式结构建筑，管路较长、弯头、阀门、散热器较多，供暖系统阻力较大，所以针对目前的房屋管道设计，可以看出壁挂炉应该采用水泵串联的设计方式。