单管跨越式系统的进流系数

孝夕夕有小半年没写技术日志了，总感觉写什么都显得矫情。现在，孝夕夕又回来啦。

昨天群里有人问到了进流系数，那就简单聊聊。

我们知道单管跨越式系统不能串太多组散热器，两本常见标准都提及了要求：

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）

5.3.4垂直单管跨越式系统的楼层层数不宜超过6层，水平单管跨越式系统的散热器组数不宜超过6组。

《供热计量技术规程》（JGJ173-2009）

7.1.4垂直单管跨越式系统的垂直层数不宜超过6层。

那么，为何做此要求呢？JGJ173在7.1.4的条文说明里阐述了原因：

由于散热器恒温阀是接近线性的调节性能，因此只能采用加大散热器温差的办法。当系统温差为25℃时，对于6层以下的建筑，单管系统每层散热器的温差在4℃以上，流经散热器的流量减少到30％时，散热器的温差约为13℃以上，在图中曲线2与曲线3之间，性能并不够好。如果12层的单管，每层的温差只有2℃，要达到13℃的目标，散热器的流量只能是15％左右，如果达到25℃的目标，则流量减少到7．5％左右才行。而跨越管采用减小一号的做法，流经散热器的流量一般为30％左右。

这里提到了3个算例，孝夕夕以供回水温度75/50℃为例展现一下：

【1】6层，进流系数0.3，散热器温差13℃

层数	散热器入口 (℃)	散热器出口 (℃)
6	75	62
5	71.1	58.1
4	67.2	54.2
3	63.3	50.3
2	59.4	46.4
1	55.5	42.5
系统出口	51.6

【2】12层，进流系数0.15，散热器温差13℃

层数	散热器入口 (℃)	散热器出口 (℃)
12	75	62
11	73.05	60.05
10	71.1	58.1
9	69.15	56.15
8	67.2	54.2
7	65.25	52.25
6	63.3	50.3
5	61.35	48.35
4	59.4	46.4
3	57.45	44.45
2	55.5	42.5
1	53.55	40.55
系统出口	51.6

【3】12层，进流系数0.075，散热器温差25℃

层数	散热器入口 (℃)	散热器出口 (℃)
12	75	62
11	74.025	49.025
10	72.15	47.15
9	70.275	45.275
8	68.4	43.4
7	66.525	41.525
6	64.65	39.65
5	62.775	37.775
4	60.9	35.9
3	59.025	34.025
2	57.15	32.15
1	55.275	30.275
系统出口	53.4

可以看出这3个算例基本是符合实际情况的，如果把算例【1】的温差改为25℃呢？进流系数会是多少？孝夕夕算得0.17——旁通的流量太大了，工程设计上不太容易实现：

【4】6层，进流系数0.17，散热器温差25℃

层数	散热器入口 (℃)	散热器出口 (℃)
6	75	50
5	70.75	45.75
4	66.5	41.5
3	62.25	37.25
2	58	33
1	53.75	28.75
系统出口	49.5

昨天群里问到是两层建筑，按散热器温差25℃试算一下：

【5】2层，进流系数0.5，散热器温差25℃

层数	散热器入口 (℃)	散热器出口 (℃)
2	75	50
1	62.5	37.5
系统出口	50

但是这有一个问题：如果系统按进流系数0.5、供回水75/50℃设计，并采用常规“跨越管采用减小一号“的做法，会导致实际工况的进流系数接近0.3，而不是0.5。这样的话，实际工况下的散热器温差接近40℃，散热量会大于设计值：

【6】2层，进流系数0.3，散热器温差40℃

层数	散热器入口 (℃)	散热器出口 (℃)
2	75	35
1	63	23
系统出口	51

如何设置跨越管的管径和附件才能让进流系数保持到0.5呢？这不容易实现。。。。

所以，对于两层的垂直单管跨越式系统，建议进流系数取0.3、散热器温差取40℃，这样既容易实现设计又能相对减少散热器面积。

昨天那个群里面都是注暖，不敢妄自评价里面技术水平如何，至少理论水平应该是高于行业平均值的。对看似稀松平常的设计点也能用心思忖，是努力学习老一辈工程师严谨态度的体现。

越简洁的系统设计越复杂，如何不盲目增加阀门还能处理好水力平衡，孝夕夕还有好长的路要走。