供暖系统简介,很有价值课件

1、1 供暖系统供暖系统概述概述 利用热媒（水，汽或其它介质），将热源的热能输送到利用热媒（水，汽或其它介质），将热源的热能输送到各热用户的工程技术各热用户的工程技术供热工程。供热工程。 供热工程起源于供热工程起源于1919世纪，世纪，18771877年首先出现区域供暖。年首先出现区域供暖。 区域（集中）供暖的组成：区域（集中）供暖的组成： 1 1热源热源：热电厂、区域锅炉房，将水加热到高温热水：热电厂、区域锅炉房，将水加热到高温热水 或汽。或汽。 2 2热网热网：区域供热热水管网或蒸汽管网组成的输配系：区域供热热水管网或蒸汽管网组成的输配系 统。统。 3 3热用户热用户：生产、生活用热系统：生产

2、、生活用热系统1 供暖系统供暖系统供暖系统的分类：供暖系统的分类： 冬季向建筑系统提供热量的工程设备被称为供暖系统。冬季向建筑系统提供热量的工程设备被称为供暖系统。 通常将供暖系统通常将供暖系统根据其热源和散热器的布置方式根据其热源和散热器的布置方式分为：分为： 一局部供暖系统一局部供暖系统：热源与散热设备合并为一个整体，分散设置于各：热源与散热设备合并为一个整体，分散设置于各个房间里，称为局部供暖个房间里，称为局部供暖 特点特点：简易，脏或耗能大。：简易，脏或耗能大。 1 1火炉供暖火炉供暖 2 2煤气煤气( (天然气）供暖（壁挂炉）天然气）供暖（壁挂炉） 3 3电热供暖电热供暖 二集中供热

3、系统二集中供热系统，热源远离供暖房间，供热由热源，输热管道，散，热源远离供暖房间，供热由热源，输热管道，散热设备构成。热设备构成。 根据热媒不同根据热媒不同，有，有热水供暖，蒸汽供暖，热空气供暖热水供暖，蒸汽供暖，热空气供暖三类。三类。 集中供暖的特点集中供暖的特点：供热量大，节约燃料，污染小，费用低。：供热量大，节约燃料，污染小，费用低。热负荷热负荷1.1 热负荷热负荷 设计供暖系统，首先应确定供暖系统的热负荷。设计供暖系统，首先应确定供暖系统的热负荷。一、热负荷的概念：一、热负荷的概念： 所谓供暖系统的设计热负荷是指在采暖季，在室外计算温度下，为了所谓供暖系统的设计热负荷是指在采暖季，在室

4、外计算温度下，为了达到要求的室内温度，保持室内的热平衡，供暖系统在单位时间内向建筑达到要求的室内温度，保持室内的热平衡，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。物供给的热量。二、热负荷的表述二、热负荷的表述： 建筑热负荷建筑热负荷= =耗热量耗热量得热量得热量 在一般建筑内得热量很少，所以热负荷常只考虑耗热量。在一般建筑内得热量很少，所以热负荷常只考虑耗热量。三、建筑耗热量的组成：三、建筑耗热量的组成： 建筑物的耗热量由两部分组成：建筑物的耗热量由两部分组成： 一部分一部分是通过围护结构即墙、顶棚、地面、门和窗，由室内传到室外是通过围护结构即墙、顶棚、地面、门和窗，由室内传到室外的热量；的热量

5、；另一部份另一部份是加热进入到室内的室外空气所需要的热量。是加热进入到室内的室外空气所需要的热量。 四、两部分耗热量的计算四、两部分耗热量的计算 1. 1. 围护结构的耗热量围护结构的耗热量热负荷热负荷1.1 热负荷热负荷1.1 热负荷热负荷*室内计算温度室内计算温度热负荷热负荷1.1 热负荷热负荷 在整个供热期中，室外空气温度是经常变化的。这就在整个供热期中，室外空气温度是经常变化的。这就出现了计算围护结构基本耗热量时室外计算温度究竟出现了计算围护结构基本耗热量时室外计算温度究竟如何取值的问题。如何取值的问题。室外计算温度取值室外计算温度取值 过低过低，会造成设备投资的浪费；，会造成设备投资

6、的浪费； 过高过高，则不能保证供暖效果。，则不能保证供暖效果。 一个好的供暖系统，应该维持室内温度在要求的范围。一个好的供暖系统，应该维持室内温度在要求的范围。所以，从技术上、经济上确定室外计算温度是非常重要所以，从技术上、经济上确定室外计算温度是非常重要的。的。 我国我国采暖通风与空气调节设计规范采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-GB50019-20032003）规定：）规定：“采暖室外计算温度，应采用历年平均每采暖室外计算温度，应采用历年平均每年不保证年不保证5 5天的日平均温度。天的日平均温度。”热负荷热负荷*室外计算温度室外计算温度1.1 热负荷热负荷热负荷热负荷 用以计算围

7、护结构耗热量的式用以计算围护结构耗热量的式(6-2)(6-2)，是把复杂的不稳定传热过，是把复杂的不稳定传热过程加以简化而得出的。在应用过程中，必须对某些略去的因素加以补程加以简化而得出的。在应用过程中，必须对某些略去的因素加以补充。所用的方法是对用式充。所用的方法是对用式(6-2)(6-2)计算的出的耗热量，在朝向、风力和计算的出的耗热量，在朝向、风力和房间高度等方面以附加值的形式加以修正。房间高度等方面以附加值的形式加以修正。1.1 热负荷热负荷热负荷热负荷朝向修正率 北、东北、西北北、东北、西北 010010； 东南、西南东南、西南 -10-10 -15 -15； 东、西东、西 -5%-

8、5%； 南南 -15-15 -30 -30。 选用上面朝向修正率时，应考虑当地冬季日照选用上面朝向修正率时，应考虑当地冬季日照率、建筑物使用和被遮挡等情况。对于冬季日照率率、建筑物使用和被遮挡等情况。对于冬季日照率小于小于3535的地区，东南、西南和南向修正率，宜采的地区，东南、西南和南向修正率，宜采用用-10-10 0 0，东、西向可不修正。，东、西向可不修正。1.1 热负荷热负荷热负荷热负荷风力附加率 在一般情况下，不必考虑风力附加。在一般情况下，不必考虑风力附加。 只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建

9、筑物，才考虑垂直物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围结构附加外围结构附加5 51010。 需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构( (门、窗、门、窗、外墙及用顶的垂直部分外墙及用顶的垂直部分) )的基本耗热量乘以相应的朝向修的基本耗热量乘以相应的朝向修正率。正率。1.1 热负荷热负荷热负荷热负荷外门附加率 外门布置状况外门布置状况 附加率附加率一道门一道门 65n% 65n%两道门（有门斗）两道门（有门斗） 80n% 80n%三道门（有两个门斗）三道门（有两个门斗） 60n% 60n%公共建筑和厂房的主要出入口公共建筑和厂房的主要出入口 500

10、% 500% 注：注：nn建筑物的层数建筑物的层数1.1 热负荷热负荷热负荷热负荷高度附加率 民用建筑筑和工业辅助建筑物民用建筑筑和工业辅助建筑物( (楼梯间除外楼梯间除外) )的房间的房间高度大于高度大于4m4m时，高出时，高出1m1m应附加应附加2 2，但总的附加率不应大，但总的附加率不应大于于1515。 需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构( (门、窗、门、窗、外墙及用顶的垂直部分外墙及用顶的垂直部分) )的基本耗热量和其它附加的基本耗热量和其它附加( (修正修正) )耗热量的总和乘以相应的高度附加率。耗热量的总和乘以相应的高度附加率。1.1 热负荷热

11、负荷 由于影响进入室内的冷空气量的因素很多，如风压、由于影响进入室内的冷空气量的因素很多，如风压、缝隙宽度等，因此计算准确很困难，相关计算可参考设缝隙宽度等，因此计算准确很困难，相关计算可参考设计手册。计手册。热负荷热负荷1.1 热负荷热负荷五、建筑热负荷估算方法五、建筑热负荷估算方法 在估算建筑物的供暖热负荷时，可用热指标法。常用的热指标在估算建筑物的供暖热负荷时，可用热指标法。常用的热指标法有两种形式，法有两种形式， 一种是单位面积热指标法；一种是单位面积热指标法； 另一种是在室内、外温差为另一种是在室内、外温差为1 1o oC C时的单位体积热指标法。时的单位体积热指标法。热负荷热负荷热

12、水供暖系统热水供暖系统 以热媒介温度以热媒介温度，可分为：，可分为： 1 1低温热水供暖系统（小于低温热水供暖系统（小于100100度）度） 2 2高温热水供暖系统高温热水供暖系统 按立管数按立管数： 1 1单管单管 2 2双管双管 双管：散热器的供、回水管是两根管道。双管：散热器的供、回水管是两根管道。 单管：供回为一根，前散热器的回水为下一散热器供水管。单管：供回为一根，前散热器的回水为下一散热器供水管。 按循环动力按循环动力： 1 1自然循环（重力）自然循环（重力）2 2机械循环机械循环 按管道敷设方式按管道敷设方式： 1 1 垂直式垂直式 2 2 水平式水平式1.2 热水热水供暖系统供

13、暖系统自然循环热水供暖系统自然循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统 1组成：组成： 锅炉，管道，散热器，高位水箱锅炉，管道，散热器，高位水箱 2工作原理：工作原理：热膨胀，冷收缩，热膨胀，冷收缩， 密度（比容）不同。造成压差，密度（比容）不同。造成压差， 因此自流动。因此自流动。 自然循环热水采暖系统是最早采用的一种热水供暖方式，已有约自然循环热水采暖系统是最早采用的一种热水供暖方式，已有约200年的历史，至今仍在应用。年的历史，至今仍在应用。自然循环热水供暖系统自然循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统系统组成：系统组成：w 放热中心放热中心1 (散热器散热器)w 加热

14、中心加热中心2 (锅炉锅炉)w 供水管供水管3w 回水管回水管4w 膨胀水箱膨胀水箱5 自然循环热水采暖系统的工作原理图自然循环热水采暖系统的工作原理图hhhAA2g35右01h41左PP自然循环热水供暖系统自然循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统工作原理：工作原理： 系统工作前先充满冷水。系统工作前先充满冷水。当水在锅炉内被加热后，密当水在锅炉内被加热后，密度减小，同时受着从散热器度减小，同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱流回来密度较大的回水的驱动，使热水沿供水干管上动，使热水沿供水干管上升，流入散热器。在散热器升，流入散热器。在散热器内水被冷却，再沿回水干管内水被冷却，再

15、沿回水干管流回锅炉。流回锅炉。 hhhAA2g35右01h41左PP自然循环热水供暖系统自然循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统hhhAA2g35右01h41左PP循环作用压力：循环作用压力：P左=g(hh0+gh+gh1)P右=g(hh0+hh+gh1)P =P右-P左 =g(hh-gh) =gh (h-g) 循环作用压力循环作用压力P取决于水温取决于水温（密度）变化，加热中心和冷却中（密度）变化，加热中心和冷却中心的高度差。心的高度差。 起循环作用的只有散热器中心起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之间这段高度内的水柱和锅炉中心之间这段高度内的水柱密度差。密度差。自然循环热水供

16、暖系统自然循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统 3注意事项：注意事项： 供水水平干管要有向供水水平干管要有向下的坡度，以便水中产生的下的坡度，以便水中产生的气泡从水箱排走。（重力流气泡从水箱排走。（重力流动速度很慢，故气泡可逆动速度很慢，故气泡可逆行。）行。） 回水管也应有向下的回水管也应有向下的坡度。坡度。 锅炉与散热器要有一锅炉与散热器要有一定的高差（定的高差（0.5 1.0m），），炉低，散热器高。否则流速炉低，散热器高。否则流速低，管径大。低，管径大。 存在存在“上热下冷上热下冷”现现象。象。31110i=0.5%1%6i=0.5%1%975i=0.5%1%1482(a)(

17、b)双管双管单管单管自然循环热水供暖系统自然循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统 4系统特点：系统特点：装置简单，装置简单，运行时无噪音，不消耗运行时无噪音，不消耗电能。电能。 5使用范围：使用范围：但由于其循但由于其循环动力小，通常只能在环动力小，通常只能在单幢建筑物中应用，其单幢建筑物中应用，其作用半径不宜超过作用半径不宜超过50m。主要适合家庭或较小的主要适合家庭或较小的独立建筑（独立建筑（4层以下）。层以下）。 31110i=0.5%1%6i=0.5%1%975i=0.5%1%1482(a)(b)双管双管单管单管自然循环热水供暖系统自然循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系

18、统供暖系统膨胀水箱的作用膨胀水箱的作用w 容纳膨胀体积容纳膨胀体积（补水）（补水）w 排气排气w 定压定压31110i=0.5%1%6i=0.5%1%975i=0.5%1%1482(a)(b) 在系统中设置了循环水泵，靠水泵的机械能，使水在系统中设置了循环水泵，靠水泵的机械能，使水在系统中强制循环。在系统中强制循环。增加了系统的经常运行电费和维修工作量；增加了系统的经常运行电费和维修工作量；但由于水泵所产生的作用压力很大，因而供暖范围可但由于水泵所产生的作用压力很大，因而供暖范围可以扩大。以扩大。 可用于单幢建筑物、多幢建筑，甚至发展为区域热可用于单幢建筑物、多幢建筑，甚至发展为区域热水采暖系

19、统。水采暖系统。 机械循环热水采暖系统成为应用最广泛的一种采暖机械循环热水采暖系统成为应用最广泛的一种采暖系统。系统。 一、机械循环热水采暖系统与自然循环主要区别一、机械循环热水采暖系统与自然循环主要区别机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统1.2 热水供暖系统热水供暖系统机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统1 1组成：锅炉，管道，水泵，散热器，膨胀水箱等。如图。组成：锅炉，管道，水泵，散热器，膨胀水箱等。如图。 1-锅炉锅炉 2-供水立管供水立管3-供水干管供水干管4-供水供水 支管支管 5-散热器散热器 6-回水立管回水立管7-回水干管回水干管 8-循

20、环泵循环泵 9-膨胀水箱膨胀水箱 10-集气罐集气罐 机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统各主要部分的作用各主要部分的作用 锅炉锅炉: : 提供热源提供热源 输热管道输热管道: : 包括供热管和回水管包括供热管和回水管 水泵水泵: : 机械循环的动力机械循环的动力 散热器散热器 传递交换热量传递交换热量 膨胀水箱膨胀水箱：膨胀水箱连接：膨胀水箱连接 在水泵的吸入端，以使整个系统处于正压在水泵的吸入端，以使整个系统处于正压下工作。保证了系统的水不致汽化，避免了因水汽化而中断水循环的可下工作。保证了系统的水不致汽化，避免了因水汽化而中断水循环的可能。能。 集气罐

21、集气罐; ; 由于机械循环水流的速度常常超过内水中分离出来的空气由于机械循环水流的速度常常超过内水中分离出来的空气气泡的浮升速度，为了使气泡不致被带至立管，在供水干管内要使气泡气泡的浮升速度，为了使气泡不致被带至立管，在供水干管内要使气泡随着水流方向流动，应沿使水流方向设向上的坡度。气泡聚集在系统的随着水流方向流动，应沿使水流方向设向上的坡度。气泡聚集在系统的最高点，通过设在最高点的排气设备将空气排至系统外。供水及回水干最高点，通过设在最高点的排气设备将空气排至系统外。供水及回水干管的坡度根据设计规范规定管的坡度根据设计规范规定0.0020.002，一般常取，一般常取0.0030.003。机械

22、循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统1.2 热水热水供暖系统供暖系统 2工作过程及布置工作过程及布置 其中：水泵置于回水干管上其中：水泵置于回水干管上 膨胀水箱通过膨胀管连在水泵吸入端，膨膨胀水箱通过膨胀管连在水泵吸入端，膨胀水箱置于最高处。胀水箱置于最高处。 膨胀水箱作用膨胀水箱作用： 吸纳膨胀的水（补水）。吸纳膨胀的水（补水）。 维持水泵吸入口的压力恒定。维持水泵吸入口的压力恒定。 管道坡度管道坡度： “供水抬头走，回水低头走。供水抬头走，回水低头走。” 二、机械循环热水采暖系统的主要型式二、机械循环热水采暖系统的主要型式垂直式垂直式 水平式水平式 上供下回上供下回单管系统单管系统 双管系

23、统双管系统 下供下回双管系统下供下回双管系统 中供式系统中供式系统 下供上回式（倒流式）系统下供上回式（倒流式）系统 混合式系统混合式系统 顺流式顺流式跨越式跨越式 异程式系统异程式系统同程式系统同程式系统1 1、机械循环上供下回式采暖系统机械循环上供下回式采暖系统213立管I4IIIIIIVV3机械循环上供下回式热水采暖系统机械循环上供下回式热水采暖系统 双管系统双管系统单管系统单管系统1热源热源2循环水泵循环水泵3集气罐集气罐4膨胀水箱膨胀水箱213立管I4IIIIIIVV3上供下回式采暖系统特点上供下回式采暖系统特点符合建筑物热负荷分布规律符合建筑物热负荷分布规律散热器平均温度高散热器平

24、均温度高系统型式简单系统型式简单施工方便施工方便造价低造价低213立管I4IIIIIIVV3立管立管、是双管式系是双管式系统，主要优统，主要优点是可以调点是可以调节流量。节流量。立管立管是单管系是单管系统，它的优点是统，它的优点是经济性好，施工经济性好，施工简单，运行管理简单，运行管理简单（流量不可简单（流量不可调），水力工况调），水力工况稳定。稳定。立管立管是单管跨越是单管跨越式系统。支管装阀式系统。支管装阀门，造价高，多用门，造价高，多用于需进行局部调节于需进行局部调节散热器散热量。散热器散热量。立管立管V,在高层建筑在高层建筑（通常超过六层）（通常超过六层）中，可采用跨越式中，可采用跨越

25、式与顺流式相结合的与顺流式相结合的系统形式系统形式上部上部几层采用跨越式，几层采用跨越式，下部采用顺流式。下部采用顺流式。2 2、下供下回式采暖系统、下供下回式采暖系统 系统的供水和回水干管都敷设在底层散热系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面。在设有地下室的建筑物中或在平屋顶器下面。在设有地下室的建筑物中或在平屋顶建筑棚下难以布置供水干管的场合，常采用下建筑棚下难以布置供水干管的场合，常采用下供下回式系统。供下回式系统。 下供下回式系统排下供下回式系统排除空气的方式主要有两除空气的方式主要有两种：通过顶层散热器的种：通过顶层散热器的放风阀手动分散排气。放风阀手动分散排气。或通过专设的空气

26、管和或通过专设的空气管和排气阀手动或自动集中排气阀手动或自动集中排气。排气。12a453bh6下供下回式采暖系统特点下供下回式采暖系统特点在地下室布置供水干管，管在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热路直接散热给地下室，无效热损失小。损失小。排除系统中的空气较易。排除系统中的空气较易。3 3、中供式采暖系统、中供式采暖系统 水平供水干管敷设在水平供水干管敷设在系统中部。系统中部。 下部：上供下回；下部：上供下回；上部：下供下回（左）上部：下供下回（左） 上供下回（右）上供下回（右）中供式系统可避免由于顶层梁底标高过低中供式系统可避免由于顶层梁底标高过低, ,致使供水干管挡住顶层窗户

27、的不合理布置致使供水干管挡住顶层窗户的不合理布置, ,并并减轻了上供下回式楼层过多减轻了上供下回式楼层过多, ,易出现垂直失调易出现垂直失调的现象；但上部系统要增加排气装置。的现象；但上部系统要增加排气装置。中供式系统可用于加建楼层的原有的建筑物中供式系统可用于加建楼层的原有的建筑物或或“品品”字形建筑（上部建筑面积少于下部的字形建筑（上部建筑面积少于下部的建筑）供暖上。建筑）供暖上。中供式采暖系统特点中供式采暖系统特点4 4、下供上回式（倒流式）采暖系统、下供上回式（倒流式）采暖系统 系统的供水干管设在系统的供水干管设在下部，而回水干管设在下部，而回水干管设在上部，顶部还设置有顺上部，顶部还

28、设置有顺流式膨胀水箱。流式膨胀水箱。 i12iii3机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统无需设置集气罐等排无需设置集气罐等排气装置（水与空气流气装置（水与空气流动方向一致）动方向一致） 。底层散热器的面积减底层散热器的面积减小，便于布置。小，便于布置。下供上回式采暖系统特点下供上回式采暖系统特点i12iii3机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统5 5、混合式采暖系统、混合式采暖系统 混合式系统是由上供下回式、下供下混合式系统是由上供下回式、下供下回式和下供上回式等串联组成的系统。回式和下供上回式等串联组成的系统。

29、由于两组及以上的系统串联，系统的由于两组及以上的系统串联，系统的压力损失大些。这种系统一般只宜使用在压力损失大些。这种系统一般只宜使用在连接于高温热水网路上的卫生要求不高的连接于高温热水网路上的卫生要求不高的民用建筑或生产厂房。民用建筑或生产厂房。传统的垂直的上下贯通的传统的垂直的上下贯通的 “单管式单管式”或或“双管式双管式”系统的系统的改进：改进：（1）垂直式单管系统：）垂直式单管系统： 将原有顺流式单管系统改为带跨越管、温控阀的可调将原有顺流式单管系统改为带跨越管、温控阀的可调节系统，是旧系统改造极为可行的一种方式。一般有两种节系统，是旧系统改造极为可行的一种方式。一般有两种形式：一种加

30、两通温控阀，一种加三通温控阀。形式：一种加两通温控阀，一种加三通温控阀。（2）垂直式双管系统：）垂直式双管系统： 由于双管系统存在的垂直重力失调原因，往往只应用由于双管系统存在的垂直重力失调原因，往往只应用于于4层及以下采暖系统。在每组散热器入口处安装温控阀，层及以下采暖系统。在每组散热器入口处安装温控阀，不仅可使系统具有可调性，而且增大了末端阻力。不仅可使系统具有可调性，而且增大了末端阻力。6 6、异程式采暖系统、异程式采暖系统 通过各个立通过各个立管的循环环路管的循环环路的总长度不相的总长度不相等。这种布置等。这种布置形式称为异程形式称为异程式系统。式系统。213立管I4IIIIIIVV3

31、 异程式系统供、回水干管的总长度不同。异程式系统供、回水干管的总长度不同。在机械循环系统中，由于作用半径较大，连接在机械循环系统中，由于作用半径较大，连接立管较多，因而通过各个立管环路的压力损失立管较多，因而通过各个立管环路的压力损失较难平衡。在远近立管处出现流量失调而引起较难平衡。在远近立管处出现流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象，称为系统的在水平方向冷热不均的现象，称为系统的水平水平失调。失调。 “近热远冷近热远冷” 有时靠近总立管最近的立管即使选用了最有时靠近总立管最近的立管即使选用了最小的管径小的管径DN15DN15，仍有很多剩余压力。初调节不，仍有很多剩余压力。初调节不当时，会出

32、现近处立管流量超过要求，而远处当时，会出现近处立管流量超过要求，而远处立管流量不足。立管流量不足。水平失调水平失调142立管IIIIIIIV3同程式系统同程式系统 7 7、同程式采暖系统、同程式采暖系统 为了消除或减轻为了消除或减轻系统的水平失调，在系统的水平失调，在供、回水干管走向布供、回水干管走向布置方面，可采用置方面，可采用同程同程式系统式系统。 同程式系统的特同程式系统的特点是通过各个立管的点是通过各个立管的循环环路的总长度都循环环路的总长度都相等。相等。同程式采暖系统特点同程式采暖系统特点142立管IIIIIIIV3同程式系统同程式系统 通过最近立管通过最近立管I I的循环的循环环路

33、与通过最远处立管环路与通过最远处立管的循环环路的总长度的循环环路的总长度都相等。因而压力损失都相等。因而压力损失易于平衡。易于平衡。在较大的建筑物中，常在较大的建筑物中，常采用同程式。采用同程式。但同程式系统的管道用但同程式系统的管道用量多于异程式系统，造量多于异程式系统，造价较高。价较高。 8 8、水平式系统、水平式系统 按供水管与散热器的连接方式可分为顺流式和按供水管与散热器的连接方式可分为顺流式和跨越式。跨越式。这些连接方式，在机械循环和重力循环系统中都可应用。这些连接方式，在机械循环和重力循环系统中都可应用。12(2)(1)(1)(2)2112(2)(1)(1)(2)21 单管水平顺流

34、式单管水平顺流式 单管水平跨越式单管水平跨越式1 1放风阀；放风阀；2 2空气管空气管 1 1放风阀；放风阀；2 2空气管空气管水平式系统的排气方式要比垂直式上供下回系水平式系统的排气方式要比垂直式上供下回系统复杂些。统复杂些。需要用散热器上设置的放风阀分散排气，或在需要用散热器上设置的放风阀分散排气，或在同一层散热器上部串联一根空气管集中排气。同一层散热器上部串联一根空气管集中排气。对较小的系统，可用分散排气方式。对较小的系统，可用分散排气方式。对散热器较多的系统，宜用集中排气方式。对散热器较多的系统，宜用集中排气方式。 水平式系统排气水平式系统排气水平式系统优点（与垂直式相比）水平式系统优

35、点（与垂直式相比）系统的总造价，一般要比垂直式系统低；系统的总造价，一般要比垂直式系统低；管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；方便；有可能利用最高层的辅助空间有可能利用最高层的辅助空间(如楼梯间、如楼梯间、厕所等厕所等)，架设膨胀水箱，不必在顶棚上专设，架设膨胀水箱，不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。这样不仅降低了建筑安装膨胀水箱的房间。这样不仅降低了建筑造价，还不影响建筑物外形美观。造价，还不影响建筑物外形美观。计量容易。计量容易。 低温热水地板辐射采暖系统，是采用低于低温热水地板辐射采暖系统，是采用低于60低温水作为热媒，通过直接埋入建筑物地板内

36、的低温水作为热媒，通过直接埋入建筑物地板内的盘管辐射而达到的一种方便灵活的采暖形式低盘管辐射而达到的一种方便灵活的采暖形式低温热水地板辐射采暖系统，可以克服散热器采暖温热水地板辐射采暖系统，可以克服散热器采暖系统不便于按热计量、分户分室控温等。系统不便于按热计量、分户分室控温等。 低温热水地板辐射采暖系统低温热水地板辐射采暖系统1、低温热水地板辐射采暖构造：、低温热水地板辐射采暖构造： 低温热水地板辐射采暖因水温低，管路基本不结垢，低温热水地板辐射采暖因水温低，管路基本不结垢，多采用管路一次性埋设于垫层中的作法。多采用管路一次性埋设于垫层中的作法。 地面结构一般由楼板、绝热层（上部敷设加管）、

37、填地面结构一般由楼板、绝热层（上部敷设加管）、填充层、找平层和地面层组成。充层、找平层和地面层组成。 绝热层：主要用来控制热量传递方向；绝热层：主要用来控制热量传递方向； 填充层：用来埋置、保护加热管并使地面温度均匀；填充层：用来埋置、保护加热管并使地面温度均匀； 找平层：是在填充层或结构层上进行抹平的构造层；找平层：是在填充层或结构层上进行抹平的构造层； 地面层：指完成的建筑地面。地面层：指完成的建筑地面。 如允许地面双向散热时如允许地面双向散热时 ，可不设绝热层住宅建筑因，可不设绝热层住宅建筑因涉及分户热计量，不应取消绝热层。涉及分户热计量，不应取消绝热层。 2、低温热水地板辐射采暖系统管

38、材：、低温热水地板辐射采暖系统管材： 早期，低温热水地板辐射采暖系统均采用钢管或铜管，早期，低温热水地板辐射采暖系统均采用钢管或铜管，埋管接头多，施工困难而且渗漏不能彻底解决；管道膨胀埋管接头多，施工困难而且渗漏不能彻底解决；管道膨胀较大；系统寿命短，安全性较差。较大；系统寿命短，安全性较差。 现在，低温热水地板辐射采暖系统均采用塑料管低现在，低温热水地板辐射采暖系统均采用塑料管低温热水地板辐射采暖系统采用的塑料管有：交联铝塑复合温热水地板辐射采暖系统采用的塑料管有：交联铝塑复合管、管、 （PAP、XPAP）；聚丁烯（）；聚丁烯（PB）管；交联聚乙烯）管；交联聚乙烯（PE-X）管；无规共聚聚丙

39、烯（）管；无规共聚聚丙烯（PP-R）管。）管。 这几种塑料管具有耐老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、这几种塑料管具有耐老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无污染、沿程阻力小等优点。无污染、沿程阻力小等优点。3、低温热水地板辐射采暖系统特点：、低温热水地板辐射采暖系统特点： 由于辐射强度及温度的双重作用，人体所受冷辐射减由于辐射强度及温度的双重作用，人体所受冷辐射减少，户内地表温度均匀，室温从下而上逐渐减低，给人以少，户内地表温度均匀，室温从下而上逐渐减低，给人以脚暖头凉的良好感觉，具有很好的舒适感。脚暖头凉的良好感觉，具有很好的舒适感。 同时，还具有节能、热稳定性好、便于实施分户热计同时，还具有节能、热

40、稳定性好、便于实施分户热计量等优点但是，低温热水地板辐射采暖系统初投资较大，量等优点但是，低温热水地板辐射采暖系统初投资较大，对施工要求高，增加了楼板厚度、减小了室内净高，楼面对施工要求高，增加了楼板厚度、减小了室内净高，楼面的结构荷载也加大了。的结构荷载也加大了。 尽管低温热水地板辐射采暖使用寿命长，但一旦损坏尽管低温热水地板辐射采暖使用寿命长，但一旦损坏进行维修几乎不可能。进行维修几乎不可能。 建筑节能是世界建筑技术发展的大趋势，是走可持建筑节能是世界建筑技术发展的大趋势，是走可持续发展的必由之路。为实现建设部续发展的必由之路。为实现建设部民用建筑节能设计标民用建筑节能设计标准（采暖居住建

41、筑部分）准（采暖居住建筑部分）JGJ2695节能节能50%的目标，的目标，提高供热系统运行效率，采取供热按热计量收费是达到这提高供热系统运行效率，采取供热按热计量收费是达到这一目标的重要手段。一目标的重要手段。 供暖系统按热计量收费是适应社会主义市场经济要求供暖系统按热计量收费是适应社会主义市场经济要求的一大改革，是住宅商品化发展的必然结果。供暖系统按的一大改革，是住宅商品化发展的必然结果。供暖系统按热计量收费势在必行。热计量收费势在必行。供暖系统分户热计量：供暖系统分户热计量：分户热计量系统的常见形式：分户热计量系统的常见形式： 适合热计量的室内采暖系统形式大体分为两种：一适合热计量的室内采

42、暖系统形式大体分为两种：一种是沿用传统的垂直的上下贯通的所谓种是沿用传统的垂直的上下贯通的所谓“单管式单管式”或或“双双管式管式”系统；另一种是适应按户设置热量表形成的单户独系统；另一种是适应按户设置热量表形成的单户独立系统的新形式立系统的新形式 前者通过每组散热器上安装的前者通过每组散热器上安装的热量分配表热量分配表及建筑入口及建筑入口的的总热表总热表，进行热量计量；后者直接由每户的，进行热量计量；后者直接由每户的户用热表户用热表计计量量1、温控与热计量装置、温控与热计量装置 为了实现室内温度控制和分户热量计量，必须要对我为了实现室内温度控制和分户热量计量，必须要对我国传统的集中供热采暖形式

43、进行改变，通过改变系统形式国传统的集中供热采暖形式进行改变，通过改变系统形式和增加一系列温度、流量、压力控制设备与热量计量仪表，和增加一系列温度、流量、压力控制设备与热量计量仪表，将传统的稳态供暖系统改变成为动态控制的系统。将传统的稳态供暖系统改变成为动态控制的系统。 需要增加的装置：需要增加的装置： （1）热量表：热量表： 进行热量测量与计算，并作为结算根据的计量仪器称进行热量测量与计算，并作为结算根据的计量仪器称为热量表（又称能量计、热表）。为热量表（又称能量计、热表）。 （2）热量分配表：热量分配表： （3）散热器温控阀：散热器温控阀： 散热器温控阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对散热

44、器温控阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成。连接件组成。 热量表：热量表：是计算热量的仪表。是计算热量的仪表。 热量表的工作原理：热量表的工作原理：将一对温度将一对温度传感器传感器分别安装分别安装在通过载热流体的上行管和下行管上，在通过载热流体的上行管和下行管上，流量计流量计安安装在流体入口或回流管上（流量计安装的位置不装在流体入口或回流管上（流量计安装的位置不同，最终的测量结果也不同），流量计发出与流同，最终的测量结果也不同），流量计发出与流量成正比的脉冲信号，一对温度传感器给出表示量成正比的脉冲信号，一对温度传感器给出表示温度高低的模拟信号，而积算仪采集来自流量和温度高低的模拟信

45、号，而积算仪采集来自流量和温度传感器的信号，利用积算公式算出热交换系温度传感器的信号，利用积算公式算出热交换系统获得的热量。统获得的热量。 热量分配表的原理是：热量分配表的原理是：根据用户实际热耗情况，根据用户实际热耗情况，将这一计量单元的热耗分摊给各个用户。在楼热将这一计量单元的热耗分摊给各个用户。在楼热力入口安装热量总表，每户的每个散热器上安装力入口安装热量总表，每户的每个散热器上安装一个热量分配表，以分配表的读数为依据，计算一个热量分配表，以分配表的读数为依据，计算每户所占比例，分摊总表耗热量到各个用户每户所占比例，分摊总表耗热量到各个用户 热分热分配表显示的是无量纲的值。对于没有进行分

46、户改配表显示的是无量纲的值。对于没有进行分户改造的建筑来说，热分配表是最合适的计量方式。造的建筑来说，热分配表是最合适的计量方式。 是一种计量的工具仪器。是一种计量的工具仪器。 2、适应按户设置热表的几种室内采暖系统：、适应按户设置热表的几种室内采暖系统： 按户设置热表是指每户系统相对独立，每户入口设一按户设置热表是指每户系统相对独立，每户入口设一户型热表，户内各散热器相互串联或并联。户型热表，户内各散热器相互串联或并联。 实现户型热计量以及户型独立调节，是今后供热计量实现户型热计量以及户型独立调节，是今后供热计量技术的主要发展方向。技术的主要发展方向。 适应按户设置热表的室内采暖系统有地板辐

47、射采暖系适应按户设置热表的室内采暖系统有地板辐射采暖系统、散热器采暖系统。其中散热器采暖系统主要有两种形统、散热器采暖系统。其中散热器采暖系统主要有两种形式：式： 一种是户内设置小型分、集水器，散热器之间相互并一种是户内设置小型分、集水器，散热器之间相互并联，布管方式成放射状，也称之为章鱼法布管。联，布管方式成放射状，也称之为章鱼法布管。 另一种是户内所有散热器串联或并联成环型布置。另一种是户内所有散热器串联或并联成环型布置。 上述两种方法均需要与建筑设计相互配合才能顺利实上述两种方法均需要与建筑设计相互配合才能顺利实现。并且供回水立管设在楼梯间。现。并且供回水立管设在楼梯间。蒸汽供暖系统的特

48、点蒸汽供暖系统的特点1.3 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统 以水蒸汽为热媒，在换热器中通过放出凝结水放出汽以水蒸汽为热媒，在换热器中通过放出凝结水放出汽化潜热。因此：化潜热。因此： 优点：优点：需要蒸汽量小（热值高）。需要蒸汽量小（热值高）。 且流速且流速可以提的很高而不会较大阻力损失。可以提的很高而不会较大阻力损失。 用于高层建筑，用于高层建筑，不会产生很大的静压力。不会产生很大的静压力。 温度高，故传热系数温度高，故传热系数K K大，大，换热面积小，换热面积小， 管道可以较细。总之，初投资小。管道可以较细。总之，初投资小。 缺点：缺点： 热惰性小，热得快，凉的快，适宜于礼热惰性小，热得快，凉的快

49、，适宜于礼堂，会堂，而不适于办公室，起居室。堂，会堂，而不适于办公室，起居室。管道内蒸汽与空气转换快，内壁氧化腐蚀要厉害。管道内蒸汽与空气转换快，内壁氧化腐蚀要厉害。使用年限短，特别是凝结水管，更易损坏（使用年限短，特别是凝结水管，更易损坏（8 8年）。年）。蒸汽温度不能调节，当室外温度高于计算温度时，蒸汽温度不能调节，当室外温度高于计算温度时， 需间歇运行。需间歇运行。蒸汽供暖系统的分类蒸汽供暖系统的分类1.3 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统按系统起始压力的大小可分为：蒸汽供暖系统按系统起始压力的大小可分为：高压蒸汽供暖系统（系统起始压力大于高压蒸汽供暖系统（系统起始压力大于1.71.

50、7倍标准大压）；倍标准大压）；低压蒸汽供暖系统低压蒸汽供暖系统( (系统起始压力等于或低于系统起始压力等于或低于1.71.7标准标准气压气压) )；真空蒸汽供暖系统真空蒸汽供暖系统( (系统起始压力小系统起始压力小1 1个个标准标准大气压大气压) )。按蒸汽供暖系统管路布置形式的不同又可分为：按蒸汽供暖系统管路布置形式的不同又可分为： 上供下回上供下回 下供下回下供下回 双管式双管式 单管式单管式 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统1.3 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统一低压蒸汽供暖系统一低压蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统1.3 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统一低压蒸汽供暖系统一低压蒸汽供暖系统 低压蒸汽供暖

51、系统的凝结水回流，入锅炉有两种方式低压蒸汽供暖系统的凝结水回流，入锅炉有两种方式1 1重力回水：重力回水：蒸汽在散热器中放热后，变成凝结水，靠重力凝水蒸汽在散热器中放热后，变成凝结水，靠重力凝水管流回锅炉。作用半径小，应用有限。管流回锅炉。作用半径小，应用有限。2 2机械回水：机械回水：凝结水沿凝水管，靠重力流入凝水箱，然后用凝结凝结水沿凝水管，靠重力流入凝水箱，然后用凝结水泵把凝水压入锅炉，这种系统作用半径大，工程中得到广泛应用。水泵把凝水压入锅炉，这种系统作用半径大，工程中得到广泛应用。（见前图）（见前图） 注意：注意：图中送汽低头走（以便凝结水流动）图中送汽低头走（以便凝结水流动） 疏水

52、器：只允许凝水通过，而阻止蒸汽通过。疏水器：只允许凝水通过，而阻止蒸汽通过。以控制温度，流量。工作原理：散热器放热不彻底，有蒸汽流入疏以控制温度，流量。工作原理：散热器放热不彻底，有蒸汽流入疏水器，波形囊伸长，使出水口（孔）减小，以至于被堵，气流受阻，水器，波形囊伸长，使出水口（孔）减小，以至于被堵，气流受阻，在散热器进一步散发热量。当出口为水时，囊缩短，出口畅通，凝在散热器进一步散发热量。当出口为水时，囊缩短，出口畅通，凝结水下流，同时也放出空气。结水下流，同时也放出空气。蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统1.3 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统3 3可能出现问题：可能出现问题：饱和蒸汽在干管流动时，易形成部

53、分饱和蒸汽在干管流动时，易形成部分 “中途凝结水中途凝结水”，若不及时排除，则高速流动的蒸汽与凝结，若不及时排除，则高速流动的蒸汽与凝结水在遇到阀门等改变流向的构件时，可能会产生水在遇到阀门等改变流向的构件时，可能会产生“水击水击”现现象（发出哐、哐的噪音，严重时，会破坏管件的接口的严密象（发出哐、哐的噪音，严重时，会破坏管件的接口的严密性，管路支架的稳定性）。性，管路支架的稳定性）。汽蚀现象解释：汽蚀现象解释：压力突然降低，水也会发生沸腾（水变压力突然降低，水也会发生沸腾（水变为汽）现象，水泵吸水口有发生气蚀的可能。为汽）现象，水泵吸水口有发生气蚀的可能。凝结水箱通大气的原因：凝结水箱通大气

54、的原因： 保证泵吸水压头。一般回水温度为保证泵吸水压头。一般回水温度为7070度时，凝结水度时，凝结水箱高于泵箱高于泵0.5-1.0m0.5-1.0m，凝结水箱能容纳，凝结水箱能容纳0.5-1.5h0.5-1.5h凝结水。凝结水。 平衡内部压力。平衡内部压力。蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统1.3 蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统( (二二) )高压蒸汽供暖系统高压蒸汽供暖系统 由于高压蒸汽的压力及温度均较高，高压下沸水的热量及其气化由于高压蒸汽的压力及温度均较高，高压下沸水的热量及其气化时的潜热分别为时的潜热分别为418.68KJ/kg418.68KJ/kg和和2260.87KJ/kg2260.87KJ/k

55、g，因此在热负荷相同的，因此在热负荷相同的情况下，高压蒸汽供暖系统的管径和散热器片数都小于低压蒸汽供暖情况下，高压蒸汽供暖系统的管径和散热器片数都小于低压蒸汽供暖系统。这就显示了高压蒸汽供暖系统有较好的经济性。系统。这就显示了高压蒸汽供暖系统有较好的经济性。 高压蒸汽供暖系统的特点：高压蒸汽供暖系统的特点：卫生条件差、容易烫伤人。因此这种卫生条件差、容易烫伤人。因此这种系统一般只在工业厂房中应用。系统一般只在工业厂房中应用。 一般，高压蒸汽供暖系统的蒸汽压力不大于一般，高压蒸汽供暖系统的蒸汽压力不大于3 3个大气压，否则应个大气压，否则应考虑降压。考虑降压。 高压系统作用半径大，管径小，流速大

56、，为避免高压蒸汽和凝结高压系统作用半径大，管径小，流速大，为避免高压蒸汽和凝结水在立管中反向流动，发生噪音，产生水击现象，一般高压蒸汽供暖水在立管中反向流动，发生噪音，产生水击现象，一般高压蒸汽供暖均采用双管上供下回式系统。均采用双管上供下回式系统。（为什么不用单管及下供下回）（为什么不用单管及下供下回）热风供暖系统热风供暖系统1.4 热风供暖系统热风供暖系统三、热风供暖系统三、热风供暖系统 热风供暖系统是以加热后的空气为热媒，供到空气温度低的房间热风供暖系统是以加热后的空气为热媒，供到空气温度低的房间放热，提高室温的供暖系统。热风供暖系统往往兼具放热，提高室温的供暖系统。热风供暖系统往往兼具

57、通风作用。通风作用。 用来加热空气的热源可以为用来加热空气的热源可以为蒸汽、热水蒸汽、热水或或烟气烟气。 利用蒸汽或热水通过金属壁传热而将空气加热设备叫做利用蒸汽或热水通过金属壁传热而将空气加热设备叫做空气加热空气加热器器；利用烟气来加热空气的设备叫做；利用烟气来加热空气的设备叫做热风炉热风炉。 热风供暖的方式有：热风供暖的方式有：集中送风集中送风 管道送风管道送风 暖风机送风暖风机送风。 集中送风与管道送风适用于既需通风又需要供暖的建筑物。常用集中送风与管道送风适用于既需通风又需要供暖的建筑物。常用一个送出空气温度较高的通风空调系统来完成。一个送出空气温度较高的通风空调系统来完成。 暖风机是

58、另一种常见的热风供暖方式。暖风机是另一种常见的热风供暖方式。 暖风机送风温度不能过低，一般取暖风机送风温度不能过低，一般取35653565O OC C，以免使人有吹冷风，以免使人有吹冷风感。小型机组一般出口高度取感。小型机组一般出口高度取2.53.5m2.53.5m；大型机组可在；大型机组可在3.5m3.5m以上，以上，但不应超过但不应超过7m7m。1.5 散热器散热器1 1作用作用：向房间供给热量，以补充房间的热损失，使室：向房间供给热量，以补充房间的热损失，使室内保持需要的温度。从而达到取暖的目的。内保持需要的温度。从而达到取暖的目的。 过程：散热器中通过热水或蒸汽，器壁被加热，当外过程：

59、散热器中通过热水或蒸汽，器壁被加热，当外壁面温度高于室内温度时，即为形成对流及辐射，其中壁面温度高于室内温度时，即为形成对流及辐射，其中大部分热以对流方式传给室内空气。大部分热以对流方式传给室内空气。2 2对散热器要求对散热器要求 热工性能好（导热好）热工性能好（导热好） 经济（不用铜而铁或铝）经济（不用铜而铁或铝） 美观卫生，表面光滑，不易积灰尘，便于清扫美观卫生，表面光滑，不易积灰尘，便于清扫 制造安装方便。制造安装方便。散热器的作用及其要求散热器的作用及其要求1.5 散热器散热器1 1铸铁铸铁 柱型，有二柱式，四柱柱型，有二柱式，四柱式，五柱式式，五柱式 在顶部，底部各有一对带丝在顶部，

60、底部各有一对带丝扣的穿孔，供热媒进出，并将扣的穿孔，供热媒进出，并将各片组成一组暖气包。各片组成一组暖气包。 优缺点：优缺点：K K大，易清扫，容大，易清扫，容易组拼，制造工艺繁，劳动强易组拼，制造工艺繁，劳动强度大，每组柱型散热器不多于度大，每组柱型散热器不多于2020片。片数过多不仅施工安装片。片数过多不仅施工安装困难，而且单位金属质量的散困难，而且单位金属质量的散热量低。我国目前生产的有高热量低。我国目前生产的有高度度700700、760760、800800、813mm813mm几种。几种。散热器的常见类型散热器的常见类型1.5 散热器散热器圆（长）翼型，（一根，圆（长）翼型，（一根，或