地暖设计负荷计算与壁挂炉选型

地暖系统全称低温地面辐射采暖，是解决室内环境热舒适度的方案之一，设计不仅与室内舒适度密切相关，还直接决定了地暖系统的使用寿命、使用费用、以及后期的家居环境的健康都有关系。市场上地暖设计也是纷繁复杂，比如负荷计算，有的说以80W/平方米为准，有的是100W，也有120W，甚至180W的，到底是以哪个为准，很少有商家说的清；其次是系统配置方面，大多数商家以壁挂炉某某进口品牌为说辞，向消费者推销，对选型、水力平衡、管路布局却很少关注……等等这些为系统后期的使用效果和寿命埋下了隐患。
地暖设计是解决室内环境中热环境的，满足人们居住舒适度的需要。也就是说首先满足人的需求。
即，要关注居住者的感受。而对于居住环境来说，影响建筑本身的热工性能主要原因可分为外扰和内扰。

外扰：室外环境的气候参数，邻室的空气温湿度。主要由太阳辐射，大气温度，空气湿度，风、降水等因素综合作用，以及建筑结构的保温性能、隔热性能、防潮性能以及朝向、透光性能等因素，因此不同的地区，不同的建筑结构，负荷计算也会有差异。
内扰：室内家电设备、照明、人体新陈代谢、热源、湿源等室内各种干扰因素，以及热源设备因使用而出现的功率降低的可能因素。
因此，负荷计算要需综合考虑，设计功率过大，导致能源浪费，影响热源的使用寿命；过小，房间热不起来，无法满足室内采暖要求；这需要结合当地的天气、建筑、使用习惯以及经验来进行设计。
通常情况下，按照《城镇燃气设计规范》GB50028-2006附录F中给出的居民双眼灶的同时工作系数，先计算出居民双眼灶的耗气量，然后在根据《家用燃气燃烧器具安装及验收规程》CJJ12-1999给出的采暖炉同时工作系数计算出壁挂炉的用气量，再将两个耗气量累加起来。但是这种方法计算出的用气量会很大，与现实生活中使用的用气量相差很多。
另一种方法：首先按照《城镇燃气设计规范》GB50028-2006附录F中给出的居民双眼灶和快速热水器的同时工作系数，用灶具负荷和住宅热水热负荷，计算管道燃气满足灶具和燃气壁挂炉热水供应功能的耗气量；然后按照《家用燃气燃烧器具安装及验收规程》CJJ12-1999给出的采暖炉同时工作系数。用住宅采暖热负荷计算管道燃气满足燃气壁挂炉供暖功能的耗气量；二者叠加，作为燃气管道计算流量。
1、计算公式及同时工作系数：
(1)计算公式
Qh=ΣkNQn
式中Qh——燃气管道计算流量(m3/h)；
k——燃具同时工作系数；
N——户数；
Qn——燃具的额定流量(m3/h)
2、同时工作系数
居民双眼灶和快速热水器的同时工作系数详见《城镇燃气设计规范》GB50028-2006附录F。
采暖炉的同时工作系数：

3、热负荷估算
1)采暖热负荷：由于采暖热负荷的计算比较复杂、繁琐，另外有时很难得到建筑物热负荷的资料。因此，通常是采用概算指标法来确定各类热用户的热负荷。供暖设计热负荷的概算，常用方法可采用体积或面积热指标法来计算。
a．体积热指标法:建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算。
Qn=qv×V×(tn-tw)(W)
式中，
On——建筑物的供暖设计热负荷，W；
V——建筑物的外围体积，m3；
tn——供暖室内计算温度，℃；
tw——供暖室外计算温度，℃；
qv——建筑物的供暖体积热指标，W/m3•℃，它表示各类建筑物，在室内外温度差为1℃时，每1m3建筑物外围体积的供暖热负荷。供暖体积热指标
qv的大小主要与建筑物的围护结构及外形有关。建筑物围护结构传热系数越大、采光率越大、外部建筑体积越小等，qv值将越大。
b.面积热指标法：建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算。
On=qfxF(W)
式中，On建筑物的供暖设计热负荷，W；F建筑物的建筑面积，m2；qf建筑物的供暖面积热指标，W/m2，它表示每1m2建筑面积的供暖设计热负荷。
建筑物的供暖热负荷，主要取决于通过垂直围护结构（墙、门、窗等）向外传递热量，它与建筑物的平面尺寸和层高有关，因而不是直接取决于建筑平面面积。用供暖体积热指标表征建筑物供暖热负荷的大小，物理概念清楚；但采用供暖面积热指标，比体积热指标更易于概算，对于一般民用住宅层高在3m以下工程上可采用面积热指标法进行概算。
另外，英国的一家顶级的研究机构Advantica，该机构证实：“一个没有水垢的新锅炉最初的运转效率是87.4%，测量仪器表明三个星期内运转效率就会降低6%以上”。
也就是说设计师在进行负荷计算后，进行设备选型时，至少在设备最大输出功率上打个7折，才能满足要求。如，在100平方米的住宅采暖，50%节能的建筑，冬季日平均气温0℃，需要的散热量约8~12KW,那么设备选型应该选择最大输出功率不低于17KW的。而通常设计师选择24KW的壁挂炉作为采暖炉，而壁挂炉最低启动功率是8.1KW，这种情况下，用户若只开小部分区域，易引起壁挂炉的频繁启停，则出现能耗反而增大的现象。则需要增加二次循环装置来解决其中的矛盾。