热水器基板(水力踢脚线基础知识)

Posted 2023-06-02

篇首语：不怕百事不利，就怕灰心丧气。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了热水器基板(水力踢脚线基础知识)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

热水器基板(水力踢脚线基础知识)

新的控制装置、配件和安装技术改进了这种经济、可靠的加热方法

尽管辐射地板采暖发展迅速，但翅片管踢脚线仍然是美国水力采暖的主要产品。水力踢脚线于20世纪40年代后期首次推出，作为铸铁散热器的轻质且易于安装的替代品，其目前的美国销量现在每年超过1100万线性英尺。凭借几十年的成熟服务记录，它无疑将保留水力加热的新市场和改造市场的很大一部分。

本文讨论了确保高质量水力踢脚线安装所需的程序 - 将适量的踢脚线放在正确的位置，并消除可能困扰不小心安装系统的噪音问题。

对流与辐射热

当然，从典型的辐射板释放的大部分热量是通过辐射释放的：嵌入式管道中的热水使混凝土变暖，混凝土的表面将热量辐射到附近的人和家具。相比之下，翅片管踢脚线产生的大部分热量都是对流的：通过元件的热水迅速加热翅片之间的空气，使对流过程运动。暖空气通过机柜顶部的插槽上升，而冷空气在地面上流入以取代它。

虽然由几家制造商生产，但大多数品牌的翅片管在结构上都是相似的。该元件由一个 1/2 英寸、3/4 英寸或 1 英寸铜管组成，带有机械连接的铝翅片。它位于涂漆钢制外壳内的支撑架上。大多数踢脚线外壳的顶部都有一个可调节的阻尼器，可用于减少热量输出。

蒂姆·希利翅片管踢脚线产生的大部分热量都是对流的。较冷的空气进入外壳的底部，并由翅片加热，然后暖空气从顶部冒出。

蒂姆·希利辐射地板（以及下面的铸铁，欧洲式辐射踢脚线）产生的大部分热量都是以热浪的形式产生的，尽管也会产生一些对流。

蒂姆·希利

踢脚线的热量输出很大程度上取决于水温。下图显示了这种效应对于典型的住宅系统有多明显。当水流过包含多个踢脚线的串联管道回路时，其温度不断下降。要为房间选择适当长度的踢脚线，有必要估计电路中特定踢脚线位置的水温。（有关如何调整基板大小的技术说明，请参阅“调整基板大小”。)

基板热输出根据称为IBR测试和底板辐射评级代码的公正标准进行测试。结果在制造商的文献中显示为每线性英尺的翅片元件的热量输出（通常比外壳的长度小3至6英寸）。通常针对多个水温和两个水流速给出额定值。（例如，请参阅Slant FIn的此图表[PDF]。

评级的脚注表明，在测试的热性能值中增加了15%，以考虑所谓的“加热效应因子”。其起源可以追溯到几十年前，当时将踢脚线与老房子里的独立式铸铁散热器进行比较。假设踢脚线将浸入地板附近的冷空气池中，因此会比站立式散热器散发出更多的热量。（空气和热水之间的温差越大，传热就越大。测试评级增加了15%以解释这一点。

虽然这可能是1950年代住房的一个准确假设，但这并不是今天的常态，因为房屋更紧，更均匀，气流更少，空气分层更少。我更喜欢根据真实测试的性能来调整基板的大小。要在使用已发布的图表时执行此操作，只需将热量输出值除以 1.15。否则，您可能会在给定空间中放置太少的踢脚线。

舒适分区

能够精确控制几个独立区域之间的热量传递是水力加热的一个主要优势。区域越多，根据个人喜好调整系统的能力就越强。大多数客户本能地喜欢拥有大量区域的想法，直到他们意识到所涉及的额外费用。有时，人们也会把钱花在精心设计的分区上，然后很少使用它。以下是将分区需求与预算相匹配的一些准则。

区域控制并不总是必需的。请记住，在许多情况下，踢脚线系统可以设计为将建筑物的不同部分保持在不同的温度下，而无需添加区域控制。只需关闭踢脚线上的阻尼器，即可将房间的热量输出减少约 50%。

有选择地划分区域。 不常使用的区域显然是分区的候选者。示例包括车间、客房和地下室。节能将很容易偿还将这些区域放在单独区域的额外成本。

浴室是单独分区的良好候选者。将浴缸与卧室分开，房主可以睡在凉爽的房间里，然后走进一个温暖的浴室，早上淋浴。

考虑其他热源。 向阳光充足的房间和有壁炉或柴炉的区域输送热量应该能够中断，而不会影响房屋的其他区域。

分区策略

构建分区系统的最常见方法是使用单独的管道回路进出每个分区区域，并配备循环器或区域阀。热量输入由每个区域的单独恒温器控制。只有当恒温器需要热量时，热水才会流过区域电路。

虽然循环器和区域阀都已在数千个系统中使用，但我更喜欢循环器。成本略高，但长期可靠性也略高。如果安装多循环器系统，绝对确保在每个区域回路中安装“流量检查”或弹簧加载止回阀，以防止非循环热迁移和反向流动。

恒温散热器阀（TRV）允许在串联回路中调节单个踢脚线。保鲜膜可防止干墙泥浆溅起。当房间足够温暖时，TRV关闭，流经配电回路完全绕过踢脚线。当房间开始冷却时，TRV慢慢打开。

单层管道。一种管道替代方案称为“单浮”系统。通过这种方法，每个房间的踢脚线都有自己的恒温阀，可以单独控制。管道的布置使热水始终流过管道回路，所有踢脚线都从中“抽头”。这创造了一个持续循环的热水回路，任何单独的踢脚线都可以在需要时从中提取热量。

通过管道连接到每个电源立管中的恒温散热器阀（TRV）可根据需要调节流经其踢脚线的流量，以保持室内所需的舒适度（见左图）。

本垒打管道。 另一种分区技术，在美国相对较新，但在欧洲很常见，是“本垒打”歧管系统。每个基板都有自己的供应和返回线，通常是PEX或PEX-AL-PEX管。所有供应管线都从一个供应歧管开始，就像辐射地板系统中使用的供应歧管一样，所有回油管线都回到一个返回歧管。区域控制以两种方式之一提供：低压阀门执行器安装在歧管阀上，并连接到恒温器或每个底板上的非电动TRV。

锅炉布局

在过去几年中，锅炉附近组件的排列发生了一些变化。下图描述了具有三个加热区和一个用于生活用水加热的单独区域的系统的典型布置。一个重要的变化是循环器放置在锅炉的供应侧和系统膨胀罐的下游。这使得空气吹扫变得简单，通常无需从踢脚线“排出”空气。旧系统中使用的传统气勺正在被一种称为空气分离器或除氧器的更新设备所取代，该设备甚至可以捕获微观气泡并将其从系统中弹出。

蒂姆·希利在当代水力装置中，循环器放置在膨胀罐下游锅炉的供应侧，从而更容易从系统中清除空气。空气分离器也是对传统在线空气净化器的改进。

还要注意的是，系统环行器和恒温器的所有布线都已整合到一个称为多区域继电器中心的控制面板中。现在有几家制造商提供继电器中心，与使用多个单区域控制系统并为每个区域使用单独的24伏恒温器的系统相比，这大大简化了安装并降低了成本。

同样消失的还有用于生活用水加热的传统无罐盘管。取而代之的是间接燃烧的储水热水器，其中现在有数十种型号可供选择。在这种类型的系统中，锅炉仅在需要空间加热或水加热时才点火，而不是全年低效地保持最低水温。大多数多区域控制都有一个开关，可以设置该开关以提供“优先”生活用水加热。在这种模式下，在DHW加热期间，所有空间加热暂时暂停，允许全锅炉输出快速加热罐。

分配管道选项

虽然M型铜管长期以来一直是水力分配回路的标准，但它现在有一些严重的竞争，特别是来自用氧扩散屏障制造的交联聚乙烯（PEX）管（ASTM F876）。许多公司现在销售PEX管以及用于焊接或螺纹连接的黄铜配件。管道可以很容易地蜿蜒穿过托梁腔，在那里安装刚性管道几乎是不可能的 - 这是改造工作的巨大优势。一种变体是PEX-AL-PEX复合管，它具有粘合到焊接铝芯上的PEX的内层和外层。PEX-AL-PEX 按照 ASTM F1281 标准制造，额定工作条件高达 210°F，压力为 115 psi。在展开线圈后，PEX-AL-PEX往往比标准PEX更好地保持其形状。它的热膨胀率仅为PEX的七分之一左右，因为它是由铝芯而不是塑料控制的。

尺寸基板

安装底板

虽然几乎可以在墙壁空间可用的地方安装踢脚线，但位置会影响房间舒适度。首选位置始终沿着外墙，特别是在窗户下方。来自踢脚线的暖空气的上升电流抵消了凉爽的窗户和墙壁表面的通风效果，并且还有助于在非常寒冷的天气下防止玻璃上的内部冷凝。仔细的踢脚线布局还应考虑家具布置、门秋千和障碍物（如墙柱）（图 5）。

图 5. 应仔细规划踢脚线布局，以避免劳动密集型安装，并确保均匀，有效的加热。

只要有可能，在进行最终布局之前，请与房主讨论踢脚线的放置，请记住妥协是不可避免的。以下是需要考虑的其他一些要点。

避免潮湿的地方。 踢脚线不太适合频繁使用的浴室的湿度水平，特别是当放置在马桶旁边或后面时。外壳将在几年内开始生锈。由于大多数浴室的可用墙壁空间很小，因此面板散热器通常是更好的选择，尽管对于相同的热量输出，它的成本要高出两到三倍。另一种选择是使用地板采暖，这也更昂贵。

留出空气空间。 在完成地板之前安装踢脚线时，请记住在外壳下方至少留出1英寸的空间。这可确保饰面地板不会阻挡进入外壳的空气。

找到地板框架。在将踢脚线外壳安装到墙上之前，请确保找到地板框架，这样您就不必从下面屠宰托梁来为立管腾出空间。尽量使立管与任何框架保持至少2英寸的距离，以使焊接更容易。在大多数情况下，您可以通过将弯头滑到元件的每一端并在弯头插座中心之间进行测量来获得立管管孔的测量值。如果设计要求元件的一端有流量平衡阀或恒温散热器阀，请在测量前对元件进行干式组装。

钻超大孔。 在地板上标记此中心到中心的距离后，使用比立管管道外径至少大3/8英寸的钻头来钻孔。这为元件膨胀提供了空间，而不会将立管卡在孔的侧面。对于单件式元件，您可以将元件以及任何配件和阀门焊接在一起，然后将整个组件降低到外壳中。确保支撑所有配件，以便组件在焊接时不会扭曲。当设置到外壳中时，请确保元件位于提供的支撑托架上。一些制造商提供塑料膨胀座，以防止金属与金属接触，并最大限度地减少膨胀噪音。对于必须从同一端供应和返回底板的情况，请在远端安装一个通风的 180 度“返回”配件，并将返回管通过元件上方的外壳。

防止噪音

防止热膨胀产生的噪音是管道安装的重要组成部分。如果铜管悬挂在地板托梁下方，请使用带有尖端的塑料涂层钢丝衣架，这些钢丝吊架可进入托梁。这些吊架随着管道的膨胀而弯曲，防止了管道在刚性支撑内膨胀时会受到的噪音。

对于工字型托梁，在使用这种类型的吊架之前，请在卷筒料空间中使用填充块。不要将点驱动到 I 型托梁法兰中，否则会损坏此关键结构部件。

支持 1/2 英寸和 3/4 英寸管道，间隔不超过 4 英尺。1 英寸和 11/4 英寸管的支撑不应相距超过 6 英尺。PEX管应大约每30英寸支撑一次。

确保托梁中的所有孔都对齐。同样，钻孔至少比管道的外径大3/8英寸。切勿将铜管刚性地固定在任何框架上，也不要在任何刚性表面之间紧紧楔入一段管道。确保衣架的额定工作温度至少比系统设计水温高出20°F，在住宅系统中通常为180°F。

压力测试

管道系统完成后，是时候测试泄漏了。这最好用压缩空气而不是水来完成（除非你喜欢在建筑物中拼命寻找截止阀）。不要沾沾自喜，“吹掉”这一步。我认识一些家伙，他们可能会在睡梦中焊接管道，但仍然在管道被覆盖之前虔诚地测试每个系统。

在进行压力测试之前，请确保所有通风口都已密封，并且所有直列阀都已打开。使用喜莱德气门（如轮胎上的气门）向系统添加空气。将系统泵送至 20 至 25 psi — 任何更高，空气开始从 30 psi 泄压阀泄漏。如果一切顺利，压力应保持稳定至少12小时。如果压力在几个小时内缓慢下降，请通过刷洗餐具洗涤剂溶液或市售泄漏检测液来检查所有关节，并寻找气泡。螺纹接头往往更容易泄漏。追踪任何泄漏并在覆盖管道或加水之前进行修复。

为系统充电

如果现场有加压生活用水，则可以通过关闭除一个区域循环器之外的所有隔离法兰，打开吹扫出口阀并抬起减压阀上的快速填充杆来填充系统。水流入锅炉并通过系统管道向上流动。当锅炉加满时，空气通过空气分离器排出。水继续向上穿过开阔地带的回路，将大部分被困住的空气推到它前面。最终，水-空气混合物返回到打开的出口阀。大约一分钟后，流出的溪流将相对没有气泡。

打开下一个区域电路并关闭第一个区域电路。重复该过程，一次一个区域电路，直到清除所有区域。重置快速加注杆并关闭吹扫出口阀。除了溶解在系统水中的空气外，大部分空气现在已被排出系统。空气分离器将在运行的头几天内获得其余的。

当如图 4 所示的系统首次打开时，会发生什么情况取决于控制设置。如果将它们设置为 DHW 优先级，则 DHW 区域将是唯一正在运行的区域。假设DHW水箱中有水，将水箱恒温器设置为100°F，然后等待几分钟以满足此负载。

要检查空间加热情况，请一直向上转动每个区域恒温器，一次打开一个。锅炉应在每个区域打开时点火。如果您仍然听到管道中轻微的咕噜声，请不要感到惊讶。当水变热时，偶尔会听到空气分离器发出的空气嘶嘶声。确保锅炉在达到恒温器设置（典型踢脚线系统为170°F至180°F）时停止点火。

热水器基板(水力踢脚线基础知识)

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