《室内采暖》第一讲

1、室内采暖室内采暖v1、课程性质、课程性质: 选修课选修课v2、主讲教师、主讲教师: 张鹏张鹏v 3、考核方式：满分为、考核方式：满分为100分分v 上课出勤：上课出勤：30分分v A、上课缺勤、上课缺勤: -10分分/次；次； 累计缺勤累计缺勤3次者，出勤分次者，出勤分 = 0分；分； 累计缺勤累计缺勤4次者次者，不得参加课程考核，不得参加课程考核， 成绩成绩 = 0分，无补考安排，明年参加重修；分，无补考安排，明年参加重修；v B 、为方便上课时统计出勤，、为方便上课时统计出勤，v 请同学们以小班为单位由前向后分区就坐。请同学们以小班为单位由前向后分区就坐。v3、考核方式：满分为、考核方式：

2、满分为100分分v 课程设计：课程设计：30分分v 按照课程设计的各项要求认真并按时完成；按照课程设计的各项要求认真并按时完成；v 设计答辩：设计答辩：40分分v A、学生自行阐述课程设计成果：、学生自行阐述课程设计成果：20分分 B、准确回答与课程设计相关的问题：、准确回答与课程设计相关的问题：10分分 C、准确回答本课程讲述的知识点：、准确回答本课程讲述的知识点：10分分本课程所属的知识分支如下：本课程所属的知识分支如下：建筑设备工程建筑设备工程建筑给排建筑给排水工程水工程供热通风与供热通风与空调工程空调工程建筑电气建筑电气工程工程建筑给水工程建筑给水工程建筑排水工程建筑排水工程建筑供配电

3、系统建筑供配电系统电气照明电气照明建筑弱电与消防建筑弱电与消防供热供热与供燃气与供燃气工业通风工业通风空气调节空气调节冷热源冷热源燃气供应工程燃气供应工程 供供 热热 工工 程程供热系统的形式与特点供热系统的形式与特点供暖热负荷供暖热负荷供暖系统的设备及附件供暖系统的设备及附件供暖系统管网的布置供暖系统管网的布置高层建筑采暖的特点高层建筑采暖的特点建筑消防系统建筑消防系统室内采暖室内采暖室外供暖室外供暖v 热传递的三种基本方式热传递的三种基本方式: v 热传导热传导、热对流热对流、热辐射热辐射。v热传导热传导-指物体内部有指物体内部有温差温差或两不同温度的物体相接触时，或两不同温度的物体相接触

4、时，v 物体各部分物体各部分无相对位移无相对位移或不同物体直接接触时依靠或不同物体直接接触时依靠v 物质分子、原子及自由电子微观粒子热运动而进行物质分子、原子及自由电子微观粒子热运动而进行v 热量传递现象。又称热量传递现象。又称导热。导热。v 该该导热导热现象：可在固体、液体、气体中发生；现象：可在固体、液体、气体中发生；v 但单纯的但单纯的导热：导热：只能发生在密实的固体中；只能发生在密实的固体中；v 当温差存在时：液体和气体就会当温差存在时：液体和气体就会对流对流现象，难以维持单纯现象，难以维持单纯v 的导热。的导热。v 热传递的三种基本方式热传递的三种基本方式: v 热传导热传导、热对流

5、热对流、热辐射热辐射。v热对流热对流-在在流体流体中，由于温度不同的各个部分之间发生相中，由于温度不同的各个部分之间发生相对对v 位移位移而引起的热量传递现象。而引起的热量传递现象。v v v 热对流分为：热对流分为：强迫对流：强迫对流：由于由于机械机械（泵或风机等）作用或其它（泵或风机等）作用或其它人为人为 造成的压差而引起流体的相对运动；造成的压差而引起流体的相对运动；自然对流：自然对流：由于流体各部分之间的由于流体各部分之间的密度差密度差所引起的所引起的 相对运动。相对运动。对流换热：对流换热：是指在实际工程中，涉及到是指在实际工程中，涉及到流体流体和和固体壁固体壁直接接触直接接触 时的

6、换热，该过程既有热对流，又伴随有导热的存时的换热，该过程既有热对流，又伴随有导热的存 在，这种在，这种导热和对流同时存在导热和对流同时存在的过程，称之对流换热。的过程，称之对流换热。v热传递的有三种基本方式热传递的有三种基本方式: v 热传导热传导、热对流热对流、热辐射热辐射。热辐射热辐射-由于物体具有自身温度，其内部的能量由于物体具有自身温度，其内部的能量(电磁波能电磁波能)，v 在物体表面向其周围空间进行的辐射，称为在物体表面向其周围空间进行的辐射，称为热辐射热辐射，v 而其它物体接受到热辐射的电磁波能后，又将其转化而其它物体接受到热辐射的电磁波能后，又将其转化v 成热能的过程称为成热能的

7、过程称为辐射换热过程辐射换热过程。v特点：不需要冷热物体直接接触或中间介质；特点：不需要冷热物体直接接触或中间介质；v 不论温度高低，只要物体自身温度高于不论温度高低，只要物体自身温度高于0 K，物体间都，物体间都v 在不停地相互发射电磁波能；在不停地相互发射电磁波能；v 总的辐射结果是，热总的辐射结果是，热由由高温物体高温物体传到传到低温物体低温物体。v 绪绪 论论l一一、研究对象和主要内容、研究对象和主要内容:l1、采暖的概念、采暖的概念:l 是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件和工作条件的技术温度，以创造适宜的生活

8、条件和工作条件的技术l、采暖系统的组成：、采暖系统的组成：l由热媒制备（热源）、热媒输送（管网）、热媒由热媒制备（热源）、热媒输送（管网）、热媒利用（散热设备）三个主要部分组成利用（散热设备）三个主要部分组成 绪绪 论论l、采暖系统的分类：、采暖系统的分类：l 、按照组成设备的构造关系：、按照组成设备的构造关系： 分为分为:局部式和集中式局部式和集中式l局部采暖系统：局部采暖系统：l热源、管网、散热设备这三个主要组成部分在构造上都热源、管网、散热设备这三个主要组成部分在构造上都l 在一起的采暖系统在一起的采暖系统l如：烟气采暖（火炉、火炕和火坑），电热采暖和如：烟气采暖（火炉、火炕和火坑），电

9、热采暖和l燃气壁挂炉采暖，太阳能采暖。燃气壁挂炉采暖，太阳能采暖。l特性：特性：热能的转化和利用在不同的设备上实现的热能的转化和利用在不同的设备上实现的l 绪绪 论论 l集中式采暖系统：集中式采暖系统：l热源和散热设备分别设置，用管网相连接，由热源和散热设备分别设置，用管网相连接，由热源向各个房间或各个建筑物供给热量的采暖系热源向各个房间或各个建筑物供给热量的采暖系统统l如：公共建筑物、如：公共建筑物、l 有集中热源的住宅小区内的建筑物等有集中热源的住宅小区内的建筑物等 集中式采暖热水供暖系统集中式采暖热水供暖系统 示意图示意图11-热水锅炉热水锅炉2-散热器散热器3-热水管道热水管道4-循环

10、水泵循环水泵5-膨胀水箱膨胀水箱 绪绪 论论l、按照热媒的换热方式、按照热媒的换热方式：l 分为分为: 对流换热对流换热和和辐射换热辐射换热l 对流换热对流换热：l以对流换热为主要方式的采暖以对流换热为主要方式的采暖l 如：散热器系统和热风系统如：散热器系统和热风系统l辐射换热：辐射换热：l以辐射换热为主要方式的采暖以辐射换热为主要方式的采暖l 如：金属辐射板和顶棚如：金属辐射板和顶棚、地板地板及墙壁作为及墙壁作为l 辐射散热面的形式辐射散热面的形式 绪绪 论论l 、集中供热系统：、集中供热系统：l 组成：组成：l 由热源、热力网（热网）由热源、热力网（热网） 和热用户三大部分和热用户三大部分

11、l 热源：热源：lA、 定义定义:l 泛指能从中吸取热量的任何物质、装置和天然能源泛指能从中吸取热量的任何物质、装置和天然能源l B、 供热系统的热源供热系统的热源是指供热热媒的来源；是指供热热媒的来源；l C、 目前最广泛应用的是目前最广泛应用的是-区域锅炉房和热电厂。区域锅炉房和热电厂。l D、 热源的发展方向热源的发展方向l 正在向利用核能、地热能、电能、太阳能、工业余热正在向利用核能、地热能、电能、太阳能、工业余热l 等方向发展。等方向发展。l 绪绪 论论l热力网（泵站）：热力网（泵站）：l 由热源向用户输送和分配供热介质的由热源向用户输送和分配供热介质的管线系统管线系统l 及循环加压

12、泵及循环加压泵。 热用户热用户：l 集中供热系统利用热能的用户。集中供热系统利用热能的用户。 如：室内供暖、通风、空调、热水供应以及如：室内供暖、通风、空调、热水供应以及 生产工艺用热等。生产工艺用热等。1-蒸汽锅炉房蒸汽锅炉房 2-蒸汽供给干管蒸汽供给干管 3-疏水器疏水器4-凝结水干管凝结水干管 5-凝结水箱凝结水箱 6-锅炉给水泵锅炉给水泵1、蒸汽锅炉、蒸汽锅炉 2、供热汽轮机、供热汽轮机 3、发电机、发电机 4、减压减温装置、减压减温装置 5、基本加热器、基本加热器 6、尖峰加热器、尖峰加热器 7、凝汽器、凝汽器 8、凝结水泵、凝结水泵 9、回水装置、回水装置 10、热网循环水泵、热网

13、循环水泵 11、补给水压力调节器、补给水压力调节器 12、补给水泵、补给水泵 13、水处理装置、水处理装置 14、给水泵、给水泵 15、热用户、热用户 16、除污、除污器器 绪绪 论论l二、供热工程的发展概况二、供热工程的发展概况：l 四次重大的突破四次重大的突破:l 火火的使用、的使用、蒸汽机蒸汽机的发明、的发明、电能电能的应用以及的应用以及原原子能子能的利用，使人类利用能源的历史经历了四次重的利用，使人类利用能源的历史经历了四次重大的突破，也带来了供热工程技术的不断发展。大的突破，也带来了供热工程技术的不断发展。 绪绪 论论l二、供热工程的发展概况：二、供热工程的发展概况：l 1. 火火的

14、发明的发明 ：l 在人类很长的历史时期中，人们以火的形式利用能源。人在人类很长的历史时期中，人们以火的形式利用能源。人们利用原始的炉灶获得热能来供暖、炊事和照明。这种局部的们利用原始的炉灶获得热能来供暖、炊事和照明。这种局部的取暖装置，如取暖装置，如火炉、火墙和火炕火炉、火墙和火炕等，至今还应用甚广。等，至今还应用甚广。 l l （如：北京原始人化石发源地龙骨山和如：北京原始人化石发源地龙骨山和l 欧洲安得塔尔化石发源地，都曾发现过欧洲安得塔尔化石发源地，都曾发现过烧火烧火的迹象）的迹象）l 绪绪 论论l二、供热工程的发展概况：二、供热工程的发展概况：l 2.蒸汽机蒸汽机 ：l 蒸汽机发明以后

15、，促进了锅炉制造业的发展。蒸汽机发明以后，促进了锅炉制造业的发展。19世纪初世纪初期，在欧洲开始出现了以蒸汽或热水作为热媒的集中式供暖期，在欧洲开始出现了以蒸汽或热水作为热媒的集中式供暖系统。系统。l 例如：例如：1877年，在美国纽约，建成了第一个区域锅炉房年，在美国纽约，建成了第一个区域锅炉房l 向附近向附近14家用户供热。家用户供热。 绪绪 论论l二、供热工程的发展概况：二、供热工程的发展概况：l 3. 发电厂发电厂 ： 20世纪初期，一些发达国家，开始利用发电厂内汽轮世纪初期，一些发达国家，开始利用发电厂内汽轮机的排汽，供给生产和生活用热，其后逐渐成为现代化的机的排汽，供给生产和生活用

16、热，其后逐渐成为现代化的热电厂。热电厂。l 二战后，城镇集中供热迅速发展的主要原因是：二战后，城镇集中供热迅速发展的主要原因是：l 集中供热（热电联产）集中供热（热电联产）的供热方式，具有明显节约能的供热方式，具有明显节约能源，改善环境和提高人民生活水平以及保证生产用热要求源，改善环境和提高人民生活水平以及保证生产用热要求的优点。的优点。 绪绪 论论l二、供热工程的发展概况：二、供热工程的发展概况：l 3. 发电厂发电厂 ：l 地处寒冷气候的地处寒冷气候的 北欧国家，如瑞典北欧国家，如瑞典、丹麦丹麦、芬兰等、芬兰等国家，在二战后国家，在二战后,集中供热事业发展迅速集中供热事业发展迅速l瑞典首都

17、斯得哥尔摩市，集中供热普及率为；瑞典首都斯得哥尔摩市，集中供热普及率为；而丹麦则向全国以上的居民供暖和供应热水而丹麦则向全国以上的居民供暖和供应热水l北欧国家和德国等，集中供热技术在世界处于领先地北欧国家和德国等，集中供热技术在世界处于领先地位，管道多采用位，管道多采用直埋方式直埋方式、热力站为、热力站为装配式装配式 、优化的优化的热热网运行管理和良好的热网网运行管理和良好的热网自控自控设施设施绪绪 论论l二、供热工程的发展概况：二、供热工程的发展概况：l 3. 发电厂发电厂 ：l美美、英、英 、法等一些工业发达较早的国家，由于早期多以区域锅炉、法等一些工业发达较早的国家，由于早期多以区域锅炉

18、房供热来发展集中供热系统，因此目前区域锅炉房供热仍占较大的比房供热来发展集中供热系统，因此目前区域锅炉房供热仍占较大的比例例l据资料记载，法国巴黎的集中供热系统的热源由八座区域性蒸汽锅据资料记载，法国巴黎的集中供热系统的热源由八座区域性蒸汽锅炉房、炉房、三座大型焚烧垃圾三座大型焚烧垃圾的锅炉房和一座热电厂组成的锅炉房和一座热电厂组成l由于年的石油危机，美国通过国家能源法制定促进热电联由于年的石油危机，美国通过国家能源法制定促进热电联产的技术和经济方面的倾向政策促使美产的技术和经济方面的倾向政策促使美、英、英 、法等国家更重视发展、法等国家更重视发展热电联产热电联产绪绪 论论l二、供热工程的发展

19、概况：二、供热工程的发展概况： l. 地热能地热能 ：l全球利用地热能源供热已有近百年的历史。世界上最早利全球利用地热能源供热已有近百年的历史。世界上最早利用地热供暖的有意大利和新西兰等国家。用地热供暖的有意大利和新西兰等国家。l冰岛首都雷克雅未克市的地热系统规模很高，据资料记载，冰岛首都雷克雅未克市的地热系统规模很高，据资料记载，全市约全市约.（约万人）已使用地热供暖和热水供应；（约万人）已使用地热供暖和热水供应；地热水一般温度为地热水一般温度为.l此外，在匈牙利、日本、美国此外，在匈牙利、日本、美国 、原苏联等许多国家都有地、原苏联等许多国家都有地热水供热系统热水供热系统 l 目前，我国的

20、地源热泵供暖形式正在不断的发展中。目前，我国的地源热泵供暖形式正在不断的发展中。绪绪 论论l二、供热工程的发展概况：二、供热工程的发展概况： l5.原子能原子能 ：l原子核的裂变和聚变可以释放出巨大的能量。原子能利用于热电联产原子核的裂变和聚变可以释放出巨大的能量。原子能利用于热电联产上，始于上，始于1965年。年。l例如，瑞典斯得哥尔摩市附近的沃加斯塔原子能热电厂，用背压汽轮机例如，瑞典斯得哥尔摩市附近的沃加斯塔原子能热电厂，用背压汽轮机组排出的蒸汽加热高温水，组排出的蒸汽加热高温水，.万户万人口的住宅区供暖万户万人口的住宅区供暖l利用低温核反应堆只供应热能的集中供热，近年来许多国家都在积极

21、开利用低温核反应堆只供应热能的集中供热，近年来许多国家都在积极开展研究和应用展研究和应用.l 2013年年2月月17日日15时时09分，中广核辽宁红沿河核电站一期分，中广核辽宁红沿河核电站一期1号机组首次号机组首次并网成功，并网成功， 也将为我国东北地区的冬季采暖大户增添新热源。也将为我国东北地区的冬季采暖大户增添新热源。绪绪 论论l二、供热工程的发展概况：二、供热工程的发展概况： l6、太阳能、太阳能 ：l 太阳能是一种清洁能源。地球表面从太阳每年得到的总太阳能是一种清洁能源。地球表面从太阳每年得到的总能量估计为能量估计为2160X1021 J，比目前全世界各种能源产生的能量，比目前全世界各

22、种能源产生的能量总和还大总和还大一万多倍一万多倍。l 目前，太阳能供热系统，是以太阳能集热器作为热源，目前，太阳能供热系统，是以太阳能集热器作为热源，储热器和辅助加热装置作为备用热源。储热器和辅助加热装置作为备用热源。l 通过集热器的载热体可以是空气、水和其他液体。通过集热器的载热体可以是空气、水和其他液体。l绪绪 论论l二、供热工程的发展概况：二、供热工程的发展概况：l此外，此外，大型的工业企业，如钢铁、化工联合企业等，最大大型的工业企业，如钢铁、化工联合企业等，最大限度地利用生产工艺用热设备的余热装置，已成为生产工艺流限度地利用生产工艺用热设备的余热装置，已成为生产工艺流程中不可缺少的组成

23、部分程中不可缺少的组成部分工业余热利用是节约能源的一个重工业余热利用是节约能源的一个重要途径要途径l供热技术的发展，离不开工业水平的提高和集中供热事业供热技术的发展，离不开工业水平的提高和集中供热事业的发展多种型式供暖系统、供暖设备和附件的多样化的发展多种型式供暖系统、供暖设备和附件的多样化 、以及、以及供暖系统的自控技术等方面，将不断进行研究和开发，促进供供暖系统的自控技术等方面，将不断进行研究和开发，促进供暖技术现代化暖技术现代化绪绪 论论l三、我国供热事业的发展三、我国供热事业的发展l我国在远古时期就有钻木取火的传说，我国在远古时期就有钻木取火的传说，l新石器时代：新石器时代：仰韶时期的

24、房屋中，就发现了火炕；仰韶时期的房屋中，就发现了火炕；l夏、商、周时期：夏、商、周时期：就有供暖火炉；就有供暖火炉；l汉代：汉代：就有带炉箅的炉灶和带烟道的局部供暖设备。就有带炉箅的炉灶和带烟道的局部供暖设备。l火地：火地：是我国宫殿中常用的供暖方式，至今在北京故宫和是我国宫殿中常用的供暖方式，至今在北京故宫和颐和园中还完整地保存着。颐和园中还完整地保存着。l现在：现在：这些利用烟气供暖的方式，如火炉、火墙和火炕等，这些利用烟气供暖的方式，如火炉、火墙和火炕等，在我国北方农村还被广泛地使用着。在我国北方农村还被广泛地使用着。 绪绪 论论l三、我国供热事业的发展三、我国供热事业的发展l在旧中国，

25、只有在大城市为数很少的建筑中，装设了在旧中国，只有在大城市为数很少的建筑中，装设了集中式供暖系统，被视为高贵的建筑设备。在工厂中，对集中式供暖系统，被视为高贵的建筑设备。在工厂中，对生产工艺用热，多只装设简陋的锅炉设备和供热管道。供生产工艺用热，多只装设简陋的锅炉设备和供热管道。供热事业基础非常薄弱热事业基础非常薄弱 。l 新中国成立后，我国的集中供热事业得到了迅速的新中国成立后，我国的集中供热事业得到了迅速的发展。在东北、西北、华北三北地区，许多民用楼房建筑发展。在东北、西北、华北三北地区，许多民用楼房建筑和大多数工业企业都装设了集中供暖系统；大部分城镇实和大多数工业企业都装设了集中供暖系统

26、；大部分城镇实现了集中供热。现了集中供热。 绪绪 论论l三、我国供热事业的发展三、我国供热事业的发展l 供热工程的设计、施工和运行管理工作，取得了巨大的供热工程的设计、施工和运行管理工作，取得了巨大的成成 果，其成果与世界先进国家的规范相比，毫不逊色；果，其成果与世界先进国家的规范相比，毫不逊色；l多种供暖系统型式的应用和新型散热设备的研制工作，多种供暖系统型式的应用和新型散热设备的研制工作，有了迅速的发展；有了迅速的发展；l太阳能、空气能和地热能：太阳能、空气能和地热能：用于供暖方面，也取得可喜用于供暖方面，也取得可喜的成绩；的成绩；l此外，供暖技术的研究工作，供暖系统设计优化和电算此外，供

27、暖技术的研究工作，供暖系统设计优化和电算技术的应用以及施工技术方面，近年来也获得长足的进步。技术的应用以及施工技术方面，近年来也获得长足的进步。绪绪 论论l三、我国供热事业的发展三、我国供热事业的发展l我国的集中供热事业，可以说是在几乎空白的基础我国的集中供热事业，可以说是在几乎空白的基础上，从第一个五年计划开始发展的。上，从第一个五年计划开始发展的。l 伴随着当时的大规模工业建设，兴建了区域性热电厂，伴随着当时的大规模工业建设，兴建了区域性热电厂，为我国发展热电联产事业奠下基础。为我国发展热电联产事业奠下基础。l 近年来，国民经济的迅速发展，节能工作日益受到重近年来，国民经济的迅速发展，节能工作日益受到重视，使我国集中供热事业无论在供热规模和供热技术方面，视，使我国集中供热事业无论在供热规模和供热技术方面，都有很大的发展。都有很大的发展。绪绪 论论l三、我国供热事业的发展三、我国供热事业的发展l我国集中供热技术的进展，主要表现在以下方面：我国集中供热技术的进展，主要表现在以下方面：l、高参数、大容量供热机组的热电厂和大型区域锅炉房高参数、大容量供热机组的热电厂和大型区域锅炉房的兴