一、什么是恒溫閥
散熱器恒溫閥,即Thermostatic radiator valve (TRV),是一種安裝在暖氣片上,通過調(diào)節(jié)散熱器內(nèi)的流量來控制散熱量,以恒定室內(nèi)溫度。與常規(guī)的手動散熱器閥相比,使用了恒溫閥的系統(tǒng)更舒適,也更節(jié)能;根據(jù)德勒斯頓工業(yè)大學動力工程學院的研究表明,與手動散熱器閥相比。使用的散熱器恒溫閥可節(jié)能高達28%。
在老舊的散熱器采暖系統(tǒng)中,以手動散熱器閥的設(shè)計為主,室內(nèi)溫度完全按照主觀感受來調(diào)整,由于以前的熱計量方式是按照面積收費的,每家每戶基本都是把閥開到全開的狀態(tài),整體的供熱系統(tǒng)運行費用非常高,但舒適度卻不佳;隨著熱計量方式的改變,由按照面積收費改為按照熱量收費,或者按照時間面積通斷法計量收費,這也使得恒溫閥優(yōu)勢越來越明顯,使用恒溫閥的散熱器在室內(nèi)溫度達到設(shè)定值后可自動關(guān)小甚至關(guān)閉閥門,減少散熱器內(nèi)的流量,從而可減小能耗。對于新建建筑,恒溫閥已作為設(shè)計要求列入規(guī)范中,老舊系統(tǒng)也逐漸在進行恒溫閥的改造。相信在不久的將來,恒溫閥的使用率會越來越高。
二、恒溫閥的工作原理
恒溫閥由恒溫閥體和恒溫閥頭兩部分組成,旋轉(zhuǎn)恒溫閥頭可調(diào)整室內(nèi)所需恒定的溫度值。
恒溫閥頭內(nèi)置的感溫包測室內(nèi)溫度,當室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度時,溫包內(nèi)介質(zhì)膨脹,推動波紋管向下,從而推動閥軸向下關(guān)小閥門開度,減少進入散熱器內(nèi)的水流量。當室內(nèi)溫度低于設(shè)定值,溫包內(nèi)介質(zhì)收縮,閥體內(nèi)的彈簧將閥桿向上頂,增加進入散熱器的水流量,提升室內(nèi)溫度達到設(shè)定值。
所以,恒溫閥恒定溫度的秘訣就在于能靠內(nèi)在裝置對外界溫度做出反應(yīng),通過控制系統(tǒng)內(nèi)的流量來控制散熱器的溫度。由此可見,整個散熱器恒溫閥的性能主要取決于:溫包的反應(yīng)速度和執(zhí)行力、閥芯的密封性能、彈簧的快速復(fù)位能力等。
三、恒溫閥的選購
知道了影響散熱器恒溫閥性能的主要因素,下面我們就來看一下如何挑選高性能的恒溫閥。
溫包的選擇
市場上的恒溫閥品牌和種類多種多樣,溫包的介質(zhì)主要可以分為以下三種:固態(tài)溫包,液態(tài)溫包,氣態(tài)溫包;固態(tài)溫包的反應(yīng)時間較長,感受房間溫度變化滯后,但具有較大的執(zhí)行力,在需要的情況下可將閥門完全關(guān)死;氣態(tài)溫包的反應(yīng)時間短,可對房間溫度偏差迅速做出反應(yīng),但在某些情況下,可能出現(xiàn)閥門關(guān)不死的情況;而液態(tài)溫包的反應(yīng)時間適中,執(zhí)行力適中,是佳的溫包介質(zhì),也是主流進口品牌的溫包介質(zhì)。
閥體材質(zhì)
恒溫閥的閥體材質(zhì)好壞直接影響到閥體的使用壽命,選擇抗腐蝕性高的材料可延長閥門的使用壽命。目前市面上大多使用黃銅材質(zhì),少量高端產(chǎn)品會使用更高性能的炮銅。
恒溫閥閥芯內(nèi)彈簧的執(zhí)行力
恒溫閥閥芯內(nèi)彈簧的執(zhí)行力直接會影響到閥門粘連的情況。如果恒溫閥閥芯內(nèi)所使用的彈簧執(zhí)行力較差,在采暖季過后,恒溫閥一直處于關(guān)閉狀態(tài),當?shù)诙€采暖系再使用恒溫閥時,會發(fā)現(xiàn)恒溫閥出現(xiàn)粘連的情況,散熱器內(nèi)始終沒有水流,需要用鉗子將閥芯用力拔起來才能正常使用,這將給住戶帶來不必要的麻煩。而換成高執(zhí)行力的彈簧,即使閥門一直處在關(guān)閉的狀態(tài),也不會出現(xiàn)粘連的情況,彈簧始終有足夠的執(zhí)行力可將閥芯與閥底座分離,可以讓后期維護輕松很多。
恒溫閥芯的密封性能
恒溫閥出現(xiàn)粘連不僅與恒溫閥芯內(nèi)的彈簧執(zhí)行力有關(guān),還與彈簧兩端的密封性能也有關(guān)系,如果彈簧發(fā)生生銹,將會減弱彈簧的執(zhí)行力。因此,需要對彈簧做密封處理,防止它與水接觸。一般認為只要對彈簧下面做好防水密封處理就夠了,但其實不然,好的恒溫閥芯內(nèi)會對彈簧的上下兩端都設(shè)置密封圈,下方的密封圈是為了防止流到散熱器內(nèi)的水進入彈簧,而上部的密封圈是為了防止大氣中的水汽進入彈簧內(nèi)發(fā)生生銹,這樣可保證彈簧處在完全無水的狀態(tài),使其不會生銹,保證了高執(zhí)行力。
四、恒溫閥的節(jié)能意義
南方市場安裝家用散熱器一定會考慮長期使用的節(jié)能問題,下手點往往是顯而易見的暖氣片本身,但用戶往往忽略了散熱器的安裝是一個整體的系統(tǒng)工程,暖氣片僅僅是末端的設(shè)備,如果不從整體系統(tǒng)的角度下手,即使花了大價錢購買、進口的暖氣片也只能是事倍功半。實際上,選擇合適的恒溫閥也是非常必要的節(jié)能手段。
這里引用來自《歐洲建筑物的節(jié)能規(guī)范》EPBD的部分研究資料,散熱器節(jié)能設(shè)計的主要因素在于
(1) 散熱器配備自動溫控閥(TRV)
(2) 散熱器安裝在正確的位置——床下
(3) 低溫供熱:提倡更低供水溫度
滿足以上三項條件的可以達到94%的散熱效率,而如果只滿足第一項,則已經(jīng)可以保證88%的效率,足可見恒溫閥(TRV)對散熱器效率的重要性。
我們知道,散熱器系統(tǒng)需要通過熱水(或其他流體介質(zhì))來傳輸熱量,但由于末端壓降不同,管道長度不一致,附件壓降不同等原因會導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)實際流量無法到達所需流量的情況,這被稱為“水力失衡”——即離水泵近的末端出現(xiàn)過流,而離水泵遠的末端欠流。終將導(dǎo)致離水泵近的末端房間溫度過高,而遠端房間過冷。近端房間冬季可能需要開窗“散熱”,浪費能耗,而遠端房間即使把閥門開到大也不能提高房間溫度。
散熱器或者是水系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)都會提到的全面水力平衡是一個對設(shè)計者和操作者專業(yè)水平要求較高的理論。這一理論被用于能耗量較高的商用領(lǐng)域,而家用領(lǐng)域由于問題暴露相對不明顯、國內(nèi)家用采暖領(lǐng)域的技術(shù)水平相對落后等原因往往會被用戶所忽視。用戶對這一理論不了解,而一些安裝公司為貪圖省事也疲于向用戶解釋。但實際上,全面水力平衡對于散熱片安裝后的使用舒適性和系統(tǒng)整體節(jié)能效果有決定性的因素。
五、市場上常見的恒溫閥類型
明白了恒溫閥的原理和節(jié)能意義,我們來看一下市場上有哪些種類的恒溫閥。恒溫閥的功能差異主要在于恒溫閥體,以下主要講講不同功能的恒溫閥體。
一般恒溫閥體:一般的恒溫閥體使用的是為簡單的溫包-閥芯結(jié)構(gòu)。溫度高時溫包內(nèi)介質(zhì)膨脹,并推動閥門關(guān)閉。一般恒溫閥大的優(yōu)勢其實是相對于手動閥而言的,相比手動閥“放任自流”的方式,一般的恒溫閥可以做到相對智能的控制。然而需要注意的是,一般的溫控閥是無法解決水力失衡的問題的。具體會產(chǎn)生的問題,在熱源供熱總流量不變的情況下,即距離熱源稍遠的地方,由于處于管路阻力大的地方,所獲得的流量小,會發(fā)現(xiàn)可能即使把恒溫閥開到大,仍然無法到達理想溫度,且浪費了大量的能源。
阻力可調(diào)恒溫閥體:又被稱為“可無級預(yù)設(shè)定的恒溫閥體”。為了解決一般恒溫閥無法解決的水力失衡問題,阻力可調(diào)式的恒溫閥體應(yīng)需而生。通過在管道阻力較低的支路調(diào)高阻力,可以把供暖的水流“擠壓”到其他管路,解決遠端流量不夠的問題。然而這一有力工具使用起來并不簡單。每個安裝的恒溫閥都需要根據(jù)系統(tǒng)管路中的阻力情況做預(yù)設(shè)定,這就涉及需要做復(fù)雜的管路計算。對于一般的商用、公共建筑而言,這項工作需要由設(shè)計院的設(shè)計師來完成,即便對專業(yè)人士而言,管路計算都不是一件簡單的事情,則對于民用采暖而言,就更難做到了,因此在國內(nèi),大部分的散熱器安裝公司實際無法為用戶實現(xiàn)精確的水力平衡,高能耗、不舒適的問題或多或少是存在的。
即使是將水力平衡計算做得很好,卻仍然不能解決回路間的干擾問題。具體在于系統(tǒng)中如果有一家用戶關(guān)閉恒溫閥,那么多余的流量將被不可避免的“擠壓”到其他的管路,從而導(dǎo)致其他用戶的溫度在未調(diào)節(jié)恒溫閥的情況下就自己升高,并產(chǎn)生不舒適的感覺。
自動流量控制恒溫閥體:正是由于現(xiàn)有市場上的恒溫閥產(chǎn)品或多或少存在不足,帶AFC自動流量控制技術(shù)的恒溫閥才顯得特別有意義,可以說這樣一款產(chǎn)品,為一直存在管路計算難點而難以實現(xiàn)水力平衡的南方采暖家用市場帶來了革命性的影響。
這種類型的恒溫閥體可以不必進行任何管路計算,直接安裝。只要根據(jù)所需要的流量直接在閥門上進行設(shè)置即可,10秒就能完成預(yù)設(shè)定。一旦設(shè)置了所需流量,即可確保不會過流,也就可以避免了一般阻力可調(diào)恒溫閥所無法解決的回路干擾問題。當每一個散熱片都以需要的流量工作時,系統(tǒng)也就自動實現(xiàn)了水力平衡。這樣可以解決系統(tǒng)內(nèi)部部分用戶熱、部分用戶不熱,或是溫度忽高忽低的問題,在南方供暖市場,解決這兩大問題對于客戶的舒適和節(jié)能需求都有極大的意義。
此外,這種產(chǎn)品還為改造項目提供了方便,當改造項目面臨復(fù)雜和未知的管路鋪設(shè)時,想用過阻力可調(diào)的恒溫閥去實現(xiàn)水力平衡幾乎是不可能的,而自動流量控制技術(shù)的恒溫閥體由于通過流量而非阻力來設(shè)定,所以可以直接安裝和使用。
因此,雖然帶有新技術(shù)的產(chǎn)品在單價上會略高于同等品質(zhì)不帶該技術(shù)的產(chǎn)品,但由于其長期使用所帶來的節(jié)能和舒適性,其勢必會成為未來南方家裝市場的主流選擇。
六、不同用戶如何選擇恒溫閥
綜上所述,家庭用戶在選擇安裝公司時一定要選擇擁有設(shè)計能力和資質(zhì)良好的公司,切莫貪圖便宜。在選購恒溫閥時,應(yīng)該盡量選擇帶有可調(diào)節(jié)阻力功能或直接設(shè)定流量功能的恒溫閥,這樣的恒溫閥,可以通過設(shè)定來解決系統(tǒng)的阻力不均問題,使得不同的房間均能達到標準流量,以獲得舒適性。更重要的是,水力平衡的系統(tǒng)平均來看可以節(jié)能35%,對于長期使用而言,其經(jīng)濟性十分。
對于安裝公司而言,建議選用自動流量控制技術(shù)的恒溫閥,好處是流量可在閥體上直接設(shè)定,無需進行阻力計算,這樣可以以相對省力的方式向客戶提供可靠的方案,而整套系統(tǒng)的成本卻不會因此而上升很多。
而作為樓宇的開發(fā)商,也可以通過提供水力平衡的采暖方案以改善用戶體驗,體現(xiàn)差異化并且提高樓盤的競爭力。另外值得一提的是,樓宇中不同的獨立用戶,當其中一些用戶關(guān)閉散熱器時,會導(dǎo)致通往其他散熱器的流量增加,使得其他用戶的室溫升高,因此我們更推薦高端的樓宇開發(fā)商選擇帶有自動流量控制(AFC)功能的恒溫閥,以消除相鄰散熱器開關(guān)的影響,同樣無需進行阻力計算。
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