户式燃气壁挂炉的节能技术措施

高锋　王艳玲

【摘 要】 结合实际，从安装施工、操作使用、维护保养三个方面，分析了户式燃气壁挂炉应用过程中存在的问题，提出了具体的节能技术措施，指导读者对户式燃气壁挂炉的节能应用。

【关键词】 壁挂炉 技术措施 节能

引言：户式燃气壁挂炉，国内全称“燃气壁挂式快速采暖热水器”（以下简称壁挂炉），由供气系统、燃烧系统、进风排烟系统、水循环系统、安全保护系统、监测控制系统集成于一体，主要用于住宅独立采暖和卫生热水供应。由于其外型美观、卫生舒适、节能环保且能独立供暖等优点，近年来，在我国住宅建筑中得到了广泛应用。如何科学应用，才能收到良好的节能效果？笔者根据工程实践经验，从安装、使用、维护等环节，就应当采取的技术措施和需要注意的事项，在本文中分析浅述。

1 安装施工：

1.1 设备位置：

壁挂炉应靠近水、电、气源安装，利于进风排烟，便于操作维修；特别是与采暖系统的连接要合理：管程最短，拐弯最少，最大限度地减小系统阻力损失，提高系统循环供热能力，在同等供热量的条件下，消耗最少的燃气量和电量。

1.2 管道材质：

用于供热系统的管材主要有钢管、塑料管以及复合管等；钢管的内壁粗糙度较大，塑料管和复合管的内壁粗糙度较小，相应的摩擦阻力较小，优先选用塑料管，可以减小系统阻力损失，降低能耗。

但是须注意保证管道施工质量，防止管道内径缩小，比如PPR管热熔连接，若温度过高，会造成管端熔化引起管道内壁凸起，局部阻力增大，反而增加能耗。

1.3 采暖形式：与壁挂炉配套的采暖形式分为散热器、风机盘管、地板采暖等。

散热器是过去最常用的采暖形式，主要的传热原理为自然对流，由于它所需的供水参数与壁挂炉的参数基本一致，其供水温度为80℃[2]（温差一般控制在20℃），在同等供热量的条件下，散热器所需的热水流量较小，而过流面积又较大，所以系统阻力就较小，是以往与壁挂炉匹配的主要采暖形式。

风机盘管的传热原理为强制对流，因而传热系数大，采暖效果好，其供水温度为60℃（温差一般控制在10℃），风机盘管要求的热水流量较大、温差较小，并且风机盘管的系统阻力较大，水泵的扬程就较大，所以能耗较大，仅适于已经安装风机盘管的户式中央空调水系统，用于冬季采暖。

地板辐射是目前流行使用的采暖形式。地板采暖的原理是利用埋设于地板下的热水管，其供水温度为35～45℃（温差一般控制在10℃以内），热量由地面均匀地向室内辐射热量（部分对流）而取得舒适的采暖效果。室内的温度场非常均匀，地面温度稍高，向上温度依次较低，所以自下而上的温度梯度合理，人体舒适度较高，热量损失非常小。在同样的舒适条件下，要达到同样的采暖效果，地板采暖的室内设计温度可以比散热器、风机盘管等采暖形式的室内设计温度要低2～3℃，可以极大地节约运行费用。

建议选用地板采暖，节能效果更显著。

1.4 烟管安装：

壁挂炉烟管的结构为内外两层双芯管，壁挂炉工作时新鲜空气由外管进入，燃烧废气由内管排出，废气的余热可以直接预热外管的空气，减少热量损失。烟管的进、排气口均应伸至室外，最好布置在空气流通的位置，确保烟管的进、排气通畅。国内的壁挂炉目前主要在外墙打孔，将水平烟道伸出墙外，烟气主要依靠壁挂炉内风机的动力排放至室外。在欧洲，绝大多数壁挂炉安装竖直的烟道排放烟气，除了有利于燃烧废气的排出和稀释，更重要的是，能够充分利用“烟囱效应”，提高烟气的自然排放能力，减少风机的动力消耗，降低耗电量。当有条件时，推荐采用竖直烟道排放烟气。

1.5 新技术应用：

壁挂炉冷凝技术是目前最先进的节能技术，因为高温烟气遇冷凝结会释放热量，冷凝技术可以充分收集高温烟气的凝结热量，使排烟温度降低到40℃左右，高温烟气中水蒸气的潜热大部分能够被吸收和利用，然后转移到采暖水系统中，增加供热量。冷凝技术使燃气燃烧更完全、能耗更低、环保更好，最高可获得98%的能源利用率，与传统壁挂炉相比，节能约15%～20%。

冷凝式壁挂炉与地板采暖匹配，比普通壁挂炉与散热器匹配，可以提高30%左右的热效率，所以冷凝式壁挂炉与地板采暖的结合是最为节能的选择。

2 操作使用：

2.1 房间控制：

一般采暖系统均会在每个房间的管道上设置控制阀，如果住户面积大、房间多、而常住人口又较少，在不住人或使用率低的房间，其采暖控制阀门可以完全关闭或调小，采暖面积就相应减少，不仅节能，而且其它正常使用房间升温速度也会加快，从而减少燃气消耗。

2.2 温控器使用：

很多住户习惯在家中无人时关闭壁挂炉，回家后再将温控器调至高档快速加热，这种作法很不合理。因为这就等于初始供热，由于室温与设定温度相差较大，壁挂炉需要满负荷运行，不但不节能，反而增加燃气耗量。壁挂炉停机期间，室内水系统还有被冻裂的危险。因此，家中无人时，建议不要关闭壁挂炉，可将温控器调至低档运行，使采暖房间处于保温状态，回家后再将温控器调至设定温度，既升温迅速，又节省燃气用量。

2.3 定时器使用：

壁挂炉可以配置具有一周编程的定时器，具有保温和供热两种工作模式，把家中无人的时间段设置在保温状态（温度设定为10℃），回家后设置到供热状态（温度设定为18℃）。分时段设定壁挂炉一周的工作模式：周一至周五5：30～7：30为供热模式，7：30～17：30为保温模式，17：30～22：30为供热模式，22：30～5：30为保温模式。周六至周日7：30～22：30为供热模式，22：30～7：30为保温模式。既能自动控制壁挂炉的运行，又能节省燃气耗量。

2.4 气候补偿器使用：

采暖系统的热负荷随室外气温的变化而变化，当初始供热时，采暖负荷较小，“三九”深冬时节采暖负荷较大。室外气温的变化，可以通过安装在室外的温度传感器将室外气温参数传输给气候补偿器，通过检测供水温度和室内设定温度的偏差，自动调整壁挂炉的工作状态，使壁挂炉自适应运行，最大化地节约能源。

3 维护保养：

3.1 换热器除垢：

对于自来水硬度较大的地区，运行一个采暖期以上的壁挂炉，当住户发现同样的设定温度加热时间长了，而且卫生热水时冷时热，热水出水量也减小，壁挂炉噪声增大，甚至会发出异响，燃气耗量明显增大，这说明壁挂炉换热器内壁已经严重结垢。需由专业人员定期清洗除垢，既能延長壁挂炉的使用寿命，也会降低能耗。有条件的住户可以对采暖系统加入软化水或纯净水，会降低换热器的结垢速度。

3.2 燃烧室清扫：

壁挂炉运行过程中，室外空气中的灰尘进入燃烧室内部，容易形成沉积物，积累多了会影响壁挂炉的传热，有些灰尘还会沉积在风机和烟道内，影响壁挂炉的排气，增大风机运行噪声，严重时壁挂炉会故障停机。有些情况下，燃气管道中的杂质也会随燃气流进入到燃气阀，影响燃气阀的调节功能，甚至会堵塞燃气阀。另外，由于燃烧喷嘴的口径比较小，不定期清洗也会形成堵塞现象，降低燃烧质量，增加耗气量。

燃烧室的清扫应由专业人员每年至少进行一次，包括过滤网（燃气阀前）、喷嘴、换热器传热面、燃烧室内表面、风机、烟道等部位。经过清扫的壁挂炉，运行更稳定，热效率更高，节能型更好。

3.3 循环水系统维护：

壁挂炉经过长期运行，水系统过滤器杂质沉积，系统阻力增大，水泵负荷增加，耗电量上升；另外，水系统还容易积气，积气过多会减小水流量，降低壁挂炉的热效率。因此，定期清洗过滤器、对系统排气，可以改善水系统循环状况，提高壁挂炉热效率。

4 结论：

壁挂炉的节能应用是一项系统工程，只要在安装、使用、维护等环节，采取相应的节能技术措施，就能使壁挂炉工作在最佳状态，收到理想的节能效果。

参考文献

[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2008

[2] 中国建筑科学研究院.民用建筑供热通风与空气调节设计规范（GB50736-2012）[S].北京：中国建筑工业出版社，2012