造成忽冷忽熱現(xiàn)象的主要原因:水壓和溫度變化;
當(dāng)廚房和衛(wèi)生間、主衛(wèi)或次衛(wèi)同時(shí)使用的時(shí)候,便會(huì)出現(xiàn)兩處水流變小、遠(yuǎn)處水溫下降。而離熱水器用水水溫下降的原因有兩點(diǎn)
1. 熱水的分流,導(dǎo)致水壓下降,淋浴時(shí)混合熱水比例減少,從而出現(xiàn)冷水;
2. 熱水使用量突然增大(一倍),恒溫?zé)崴鞯墓嵯到y(tǒng)不會(huì)及時(shí)一瞬間反應(yīng),使得進(jìn)入的冷水,未經(jīng)加熱完成(或加熱未至指定溫度)便進(jìn)入供水。(*熱水器的容量)
那么,解決這個(gè)問題就很簡單了:穩(wěn)定水壓、恒溫。
市政水壓標(biāo)準(zhǔn)一般為0.35~0.7MPa,合格的用戶管道壓力不低于0.16MPa(民用住宅)且居住建筑入戶管給水壓力不應(yīng)大于0.35MPa【 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2009年版)》(GB50015-2003)】大部分的家用水器具水壓要求范圍:0.05~0.75MPa。
前提:給水壓力必須在用水設(shè)備的必要流量之上,才能維持基本的水壓環(huán)境和供(熱)水穩(wěn)定。
參考,用水設(shè)備必要流量:
損失水壓
管路中的管件(如三通、彎頭、閥門、變徑等)都查表查出等效管長度,最后由沿程阻力系數(shù)與管路總長(包括等效管長度)計(jì)算出總管路壓力損失。(例如,一般管件的的等效管長為2.5~3.8m)
計(jì)算方式:<條件>12 、四分PEX管道30
器具 損失水壓
熱水器: 3.5mPPR管15m:0.075 (某品牌流量線圖)*30 = 2.25 m管件零配件10個(gè):0.075 (某品牌流量線圖)*2.5(等效管長)*6 = 1.875廚房水龍頭1個(gè):2.5 m淋浴花灑1個(gè):3 m洗衣機(jī)龍頭1個(gè):2.5 m合計(jì) 損失水壓 15.625 m
* 假使供水壓力0.2MPa(損失水壓20m)>15.625m,則滿足必有流量條件。
綜上,影響水壓因素可以分為兩個(gè)方面:1、市政自來水供水壓力大,家里水龍頭水壓就大,成正比例關(guān)系。2、管路和水龍頭產(chǎn)生的水壓阻力損失小,水龍頭水壓就大,成反比例關(guān)系。管路越短,管徑越大,彎曲越少,產(chǎn)生的水壓阻力損失越?。话惭b管道和水龍頭的內(nèi)部干凈、通透,對(duì)水龍頭的水壓也有幫助。
日本和其他國家有一種很合理的供水系統(tǒng):
并聯(lián)式分歧法供水系統(tǒng)(也稱章魚系統(tǒng),其主管道由分支器多管線控制)。
以往的施工方法:
因?yàn)樵诘匕逑旅娴碾[蔽部分的連接處很多,若發(fā)生漏水情況,早期難以發(fā)現(xiàn)和檢查;多處同時(shí)使用,流量波動(dòng)很大,水壓不穩(wěn)定現(xiàn)象;一條水管路上管件上至少5個(gè)連接頭,從而水流被分壓出去。總分歧供水系統(tǒng)(并聯(lián)接法):
不使用轉(zhuǎn)彎頭和三通,減少(傳統(tǒng)分叉式,一根管路上至少5個(gè)連接頭)漏水概率,同時(shí)連接處的數(shù)量減少(幾乎不用),從而降低管件部位摩擦損失,損失水壓變低,降低了供水阻力;通往各個(gè)用水器具的管道獨(dú)立鋪設(shè)而成,受其他水龍頭影響較少,即使各個(gè)器具同時(shí)使用(題主的情況),壓力變化也小,提供穩(wěn)定流量的冷熱水;供水阻力變小,意味著加快水流速度,出熱水的時(shí)間變短。其中這套系統(tǒng)中的PEX管道摩擦損失水壓為0.075m/m,管路上優(yōu)勢依然明顯,更多功能不便介紹。
1. 熱水器的流量及選擇:對(duì)照用水設(shè)備(上表格)的流量選擇熱水器
A. 燃?xì)鉄崴鳎ê隼浜鰺岈F(xiàn)象)
燃?xì)鉄崴鞑⒉皇呛唵蔚膶數(shù),對(duì)照花灑的流量。因?yàn)槿細(xì)庵灰运?5℃作為計(jì)量,而實(shí)際上,北京冬季自來水溫度可低至5℃,正常淋浴水溫40℃,溫差達(dá)到35℃。冬季自來水水溫5℃的情況下,10L燃?xì)鉄崴髅糠昼娔芴峁?.143L 的40℃熱水,其余規(guī)格熱水器可按比例相乘,相當(dāng)于乘以0.7143的系數(shù)。
B. 容積式電熱水器 (不做考慮)
2. 恒溫花灑
我們在淋浴時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況,冷熱水混合使用過程中,水溫一會(huì)兒變冷,一會(huì)兒變熱,這是由于家人或鄰居同時(shí)用水,引起冷熱水的壓力變化所引起的。冷水壓力太大經(jīng)常會(huì)把熱水堵住或回流到熱水管里,使燃?xì)庀ɑ?。恒溫龍頭能夠更好地控制水溫,徹底解決水溫忽冷忽熱的現(xiàn)象。
劃重點(diǎn):恒溫花灑和恒溫?zé)崴鞯年P(guān)系不沖突,恒溫花灑改善的是水溫變化的溫度穩(wěn)定,及替代手工嘗試調(diào)節(jié)舒適溫度的過程。(恒溫花灑的必要調(diào)節(jié):熱水器水溫需50~60℃)
原理參考:
恒溫(附有溫度調(diào)節(jié)功能)花灑的工作原理和特點(diǎn)是什么? - Zolo 的回答 - 齊家
*利益相關(guān),日本建材,并聯(lián)式水系統(tǒng)、恒溫花灑歡迎合作。
現(xiàn)在的首票答案雖然是zolo大神所作,但是大神可能對(duì)流體力學(xué)和系統(tǒng)控制不熟悉,實(shí)屬南轅北轍...不得不糾正一下... @Zolo
首先,我們要知道為什么水溫會(huì)變化,那么我們來細(xì)致地看一下多開一個(gè)水龍頭時(shí)發(fā)生了哪些事。
當(dāng)然,要討論,先假設(shè),是我一向的原則... 特別是題主給的條件不太充分,必須腦補(bǔ)一部分才能繼續(xù)展開科學(xué)的討論...
1. 題主的恒溫?zé)崴鳛閮H有一個(gè)溫度計(jì)一個(gè)天然氣自動(dòng)閥門構(gòu)成的簡單PID控制。
2. 該熱水器為10L熱水器。
3. 只開一只花灑是總流量為 8 L/min,兩只同時(shí)開,總流量為12 L/min,每只分的6 L/min。
4. 冷水溫度為15°,恒溫?zé)崴魉疁卦O(shè)定到40°C。
假設(shè)完,我們就可以開始討論現(xiàn)象了。
1. 開啟一只花灑,熱水器感應(yīng)到水流,點(diǎn)火。設(shè)定溫度>>水溫計(jì)測定溫度,天然氣閥門全開。
2. 火煙加熱換熱器中的水,水溫逐漸上升。水溫計(jì)測得溫度逐漸靠近設(shè)定溫度,天然氣閥門開始閉合,減少燃燒量,減緩水溫上升速度。
3. 水溫經(jīng)過幾次震蕩,PID控制器將水溫計(jì)測得溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫度附近。
4. 開啟第二只花灑,市政來水壓力不變,但是出水的通道變成原來的兩倍,總壓降減小,總的進(jìn)入熱水器的水量增加,但是增加量不及原流量的一倍,每個(gè)花灑分到的流量減小。
5. 水量突然增大,水溫計(jì)還未感應(yīng)到水溫,天然氣閥門未動(dòng)作,加熱量還與流量增大前一樣,那么水溫就會(huì)開始下降。
6. 水溫計(jì)測得溫度小于設(shè)定溫度,PID控制器加大天然氣閥門開度,增大加熱量,水溫開始回升。
7. PID將天然氣閥門開至最大,熱水器全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),水溫計(jì)測得溫度依然小于設(shè)定溫度,因?yàn)樾枰訜岬牧髁砍隽藷崴髂軌蚣訜岬牧俊?/p>
現(xiàn)在我們再來透過現(xiàn)象看本質(zhì)。
在現(xiàn)象4中已經(jīng)解釋過了,總水流量的由于出水通道增加,壓降減小而增加,所以zolo大神說穩(wěn)定水壓,如果是說增加總壓降,以對(duì)沖通道增加帶來的壓降減小的話是有道理的,但是zolo大神洋洋灑灑近千字,竟然講了如何減小室內(nèi)水管壓降的種種方法... 這根本是南轅北轍了好么... 如果真的按照zolo大神的說法修改水路,不僅達(dá)不到穩(wěn)定水溫之目的,反而會(huì)因?yàn)閴航禍p少得更厲害,進(jìn)入熱水器的水量更多而使得熱水器的負(fù)荷更重,更難恒溫... 但是總流量增加得更多,所以你感覺每個(gè)花灑的流量變化沒有以前大,但是水溫比以前更涼。
通過現(xiàn)象7我們知道,同時(shí)開兩只花灑的流量如果超過了熱水器加熱量的上限,水溫就不可能達(dá)到我們設(shè)定的溫度。
要想達(dá)到設(shè)定溫度,就有兩種方法,一種是換用更大加熱量的熱水器,這樣在水量變化后,PID依然能通過調(diào)整天然氣閥門開度來修正加熱量,水溫經(jīng)過幾輪震蕩后恢復(fù)到設(shè)定溫度附近。
另一種是,給熱水器再加一個(gè)流量計(jì)和閥門,組成另一個(gè)PID來控制進(jìn)入熱水器的水流量。
當(dāng)然也可以是兩種方法同時(shí)上...
最后關(guān)于恒溫閥門,我認(rèn)為是沒有必要上的,因?yàn)?,恒溫閥門要發(fā)揮作用必須要熱水器出水溫度大于我們洗澡需要的溫度才行,例如我們需要40°C的水洗澡,使用恒溫閥門來調(diào)控的話,就需要把熱水器設(shè)定到50°C甚至更高,讓過熱的水來和冷水混合最終達(dá)到40°C...這本身就是一種浪費(fèi)天然氣的行為...
要把水加熱到高于我們需求的溫度就需要更大加熱量的熱水器;水溫的上升,換熱器溫度也會(huì)上升,換熱器被腐蝕的速度與溫度呈指數(shù)關(guān)系,水溫過高的話,換熱器管壁甚至產(chǎn)生氣泡,進(jìn)一步加劇換熱器的損壞... 要知道熱水器里最值錢就是這貨了,貨真價(jià)實(shí)的一大塊銅... 這貨廢了,你的熱水器基本上也就廢了...
因此,如果熱水器出口就是我們需要的溫度的話,恒溫閥門就只有一個(gè)作用,就是水溫已經(jīng)在設(shè)定溫度附近時(shí),通過混入一定比例的冷水,使水溫超出設(shè)定溫度的幅度小一點(diǎn)。而且恒溫閥門作為一個(gè)模擬控制器,其反應(yīng)速度和精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能和數(shù)碼恒溫相提并論,如果混入冷水的延遲過大,可能會(huì)使水溫最終達(dá)到洗澡理想溫度的時(shí)間更長...模擬控制器由于比較精明,還特別容易壞...
現(xiàn)在質(zhì)量好點(diǎn)的熱水器本身水溫波動(dòng)就不大,把錢投資到一個(gè)模擬控制器上,不如買一個(gè)有進(jìn)水溫度計(jì),水量控制器的熱水器,其效果,穩(wěn)定性,耐用性以及投資回報(bào)比要比恒溫閥門要好很多。
關(guān)于題主的問題,我覺得可以再拓展一下,如何在同時(shí)開啟兩個(gè)花灑時(shí),每個(gè)花灑獲得的流量同只開啟一個(gè)時(shí)一樣,而且還能快速恒溫?
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