供热02.3课件

1、第五次课第五次课复习：复习： 散热器的金属热强度散热器的金属热强度 是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度之差为之差为1时时,每千克质量散热器单位时间所散出的每千克质量散热器单位时间所散出的热量热量散热器的类型及特点散热器的类型及特点 ，选用与布置，选用与布置 按材质分按材质分: 铸铁、钢制和铝制散热器铸铁、钢制和铝制散热器 按构造形式分：按构造形式分： 柱型、翼型、管型、平板型等柱型、翼型、管型、平板型等计算：计算： 散热器的计算散热器的计算F散热器的散热面积散热器的散热面积(m2)Q 散热器的散热量散热器的散热量(W)K 散热器的传热系数散热器的传热系

2、数W/ m2tpj 散热器内热媒的平均温度散热器内热媒的平均温度()tn 供暖室内计算温度供暖室内计算温度()1 散热器组装片数修正系数散热器组装片数修正系数2 散热器连接方式修正系数散热器连接方式修正系数3 散热器安装形式修正系数散热器安装形式修正系数321npjttKQF)(本次课主要内容本次课主要内容 章节名称：章节名称： 2.3 低温热水地板辐射供暖散热设备低温热水地板辐射供暖散热设备重点：重点： 理论：理论：辐射供暖地板构造辐射供暖地板构造加热管的布置形式及特点加热管的布置形式及特点 计算：计算：加热管间距的确定加热管间距的确定2.3 低温热水地板辐射供暖散热设备低温热水地板辐射供暖

3、散热设备2.3.1 辐射供暖及其散热设备类型辐射供暖及其散热设备类型1.辐射供暖的分类辐射供暖的分类 按按热媒种类热媒种类不同分：不同分：热水辐射供暖热水辐射供暖电热辐射供暖电热辐射供暖燃气辐射供暖燃气辐射供暖 按按散热设备构造散热设备构造不同分：埋管式和组合式不同分：埋管式和组合式 辐射供暖系统的散热设备通常称为辐射供暖系统的散热设备通常称为辐射板面辐射板面。 按按辐射板表面温度辐射板表面温度不同分：不同分：低温辐射供暖（表面温度低于低温辐射供暖（表面温度低于80）中温辐射供暖（表面温度为中温辐射供暖（表面温度为80120 ）高温辐射供暖（表面温度为高温辐射供暖（表面温度为300500 ）

4、按按辐射板面位置辐射板面位置不同分：顶面式、地面式等不同分：顶面式、地面式等2. 辐射供暖的应用辐射供暖的应用l 中温辐射供暖中温辐射供暖 散热设备为钢制辐射板散热设备为钢制辐射板 以高温水和蒸汽为热媒以高温水和蒸汽为热媒 主要用于高大的工业厂房、商场、体育馆、展主要用于高大的工业厂房、商场、体育馆、展览厅、车站等对美观与装饰要求不太高的大空览厅、车站等对美观与装饰要求不太高的大空间公共建筑中。间公共建筑中。l 采用较多的辐射供暖采用较多的辐射供暖 低温热水地面辐射供暖低温热水地面辐射供暖 发热电缆地面辐射供暖发热电缆地面辐射供暖 顶棚电热膜辐射供暖顶棚电热膜辐射供暖 热水吊顶辐射供暖热水吊顶

5、辐射供暖 燃气红外线辐射供暖燃气红外线辐射供暖 低温热水地板辐射供暖低温热水地板辐射供暖 是将加热管埋设在地板构造层中，以不高于是将加热管埋设在地板构造层中，以不高于60的的热水为热媒流过加热管，加热地板，通过地面以辐射热水为热媒流过加热管，加热地板，通过地面以辐射换热和对流换热方式向室内供给热量的供暖方式。换热和对流换热方式向室内供给热量的供暖方式。2.3.2 低温热水地板辐射供暖及低温热水地板辐射供暖及其散热设备其散热设备1. 低温热水地板辐射供暖的特点低温热水地板辐射供暖的特点优点（与对流供暖比）：优点（与对流供暖比）： 1）热舒适度高：地面温度均匀，垂直温度分布合理，）热舒适度高：地面

6、温度均匀，垂直温度分布合理，室温相同条件下，距地面室温相同条件下，距地面0.050.15m内空气温度比对内空气温度比对流供暖约高流供暖约高810；与对流供暖相比，空气对流减弱，；与对流供暖相比，空气对流减弱，空气洁净度较高。空气洁净度较高。 2）节约能源：在相同的室内温度下，由于人体辐射热）节约能源：在相同的室内温度下，由于人体辐射热损失减少而实感温度高，可将室内设计温度降低损失减少而实感温度高，可将室内设计温度降低2 3，热负荷减少到热负荷减少到90% 90% 95%95%，从而可节约能源。由于通常，从而可节约能源。由于通常热水温度不高于热水温度不高于60 60 ，所以特别适合于利用低品位热

7、，所以特别适合于利用低品位热能。能。 3）不占据室内地面有效空间）不占据室内地面有效空间 4）房间热稳定性好：对于埋管地面构造，地面层和混）房间热稳定性好：对于埋管地面构造，地面层和混凝土层蓄热能力强，即使在间歇运行条件下，室温波动凝土层蓄热能力强，即使在间歇运行条件下，室温波动小。小。 5）便于实现分户热计量）便于实现分户热计量 6）有利于隔声和降低楼板撞击声）有利于隔声和降低楼板撞击声缺点：缺点： 增加了构造层厚度，减少了房间净高，增加了楼增加了构造层厚度，减少了房间净高，增加了楼板荷载约板荷载约120kg/m2； 地面下系统维修困难，对施工要求严格；地面下系统维修困难，对施工要求严格；

8、仅适合于建筑热工条件较好的节能住宅，否则地仅适合于建筑热工条件较好的节能住宅，否则地面温度会超标；面温度会超标； 热媒温差较小，相应流量较大，热媒输送管道断热媒温差较小，相应流量较大，热媒输送管道断面和输送能耗较散热器供暖大。面和输送能耗较散热器供暖大。2. 辐射供暖地板构造辐射供暖地板构造地面层：包括地面装饰层及其找平层。地面层：包括地面装饰层及其找平层。填充层：填充层：敷设于加热管周围及以上的构造层敷设于加热管周围及以上的构造层用以保护加热管并使地面温度均匀用以保护加热管并使地面温度均匀宜采用宜采用C15豆石混凝土豆石混凝土加热管的填充层厚度不宜小于加热管的填充层厚度不宜小于50mm。3）

9、绝热层：）绝热层：l敷设于填充层之下和沿外墙周边的构造层，用以减少敷设于填充层之下和沿外墙周边的构造层，用以减少无效热损失。无效热损失。l与土壤相邻的地面，必须设绝热层，且绝热层下部必与土壤相邻的地面，必须设绝热层，且绝热层下部必须设防潮层。须设防潮层。l直接与室外相邻的楼板，必须设绝热层。直接与室外相邻的楼板，必须设绝热层。l绝热板材宜采用聚苯乙烯泡沫塑料。绝热板材宜采用聚苯乙烯泡沫塑料。l聚苯乙烯泡沫塑料板的厚度不宜小于以下要求：聚苯乙烯泡沫塑料板的厚度不宜小于以下要求：沿外墙周边沿外墙周边 204）防水层（或隔离层）：）防水层（或隔离层）：l 敷设于楼层地面层以下的构造层，用以防止地面敷

10、设于楼层地面层以下的构造层，用以防止地面水进入填充层和绝热层。水进入填充层和绝热层。l 对卫生间、洗衣间、浴室和游泳馆等潮湿房间，对卫生间、洗衣间、浴室和游泳馆等潮湿房间，在填充层上部应设置防水层。在填充层上部应设置防水层。5）防潮层：）防潮层：l 当绝热层敷设于土壤层之上时，绝热层下部应设当绝热层敷设于土壤层之上时，绝热层下部应设置防潮层，用以防止水汽进入绝热层。置防潮层，用以防止水汽进入绝热层。3. 加热管选择及布置加热管选择及布置l 要求：要求： 管道有较长的使用寿命管道有较长的使用寿命 较小的垫层（填充层）厚度较小的垫层（填充层）厚度 较方便的安装方法较方便的安装方法 避免在垫层内有连

11、接管件避免在垫层内有连接管件l 因此不宜选钢管，而采用塑料管。因此不宜选钢管，而采用塑料管。3. 加热管选择及布置加热管选择及布置（1）塑料管材的选择）塑料管材的选择l 加热管种类主要有：加热管种类主要有： 交联聚乙烯交联聚乙烯(PE-X)管管 聚丁烯聚丁烯(PB)管管 交联铝塑复合交联铝塑复合(XPAP)管管 无规共聚聚丙烯无规共聚聚丙烯(PP-R)管管交联聚乙烯交联聚乙烯(PE-X)管：以密度大于等于管：以密度大于等于0.94g/cm3的聚的聚乙烯或乙烯共聚物，添加适量助剂，通过化学的或乙烯或乙烯共聚物，添加适量助剂，通过化学的或物理的方法，使其线型的大分子交联成三维网状的物理的方法，使其

12、线型的大分子交联成三维网状的大分子结构的加热管。大分子结构的加热管。铝塑复合铝塑复合(XPAP)管：内层和外层为交联聚乙烯或耐高管：内层和外层为交联聚乙烯或耐高温聚乙烯、中间层为增强铝管、层间采用专用热熔温聚乙烯、中间层为增强铝管、层间采用专用热熔胶，通过挤出成型方法复合成一体的加热管。胶，通过挤出成型方法复合成一体的加热管。优点：优点： 抗老化、耐腐蚀、抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无不结垢、承压高、无污染污染3. 加热管选择及布置加热管选择及布置（1）塑料管材的选择）塑料管材的选择 塑料管材的使用寿命受温度的影响很大，温度提高塑料管材的使用寿命受温度的影响很大，温度提高，使用寿命缩短显著

13、。使用寿命缩短显著。 塑料管材质和壁厚的选择根据：塑料管材质和壁厚的选择根据：工程的耐久年限工程的耐久年限管材的性能管材的性能管材的累计使用时间管材的累计使用时间系统的运行水温系统的运行水温工作压力等工作压力等3. 加热管选择及布置加热管选择及布置（1）塑料管材的选择）塑料管材的选择 1）塑料管材使用条件分级及选用）塑料管材使用条件分级及选用 摘自摘自地面辐射供暖技术规程地面辐射供暖技术规程 JGJ1422004低温热水地面辐射供暖工程管材可按表中使用条件低温热水地面辐射供暖工程管材可按表中使用条件4 级选用级选用3. 加热管选择及布置加热管选择及布置（1）塑料管材的选择）塑料管材的选择 2）

14、塑料管材壁厚的选用）塑料管材壁厚的选用l 输送压力流体的管道承受的应力，以环向应力输送压力流体的管道承受的应力，以环向应力为主为主l在确定塑料管管壁厚度时，采用环应力来计算。在确定塑料管管壁厚度时，采用环应力来计算。实际环应力的计算：实际环应力的计算：式中：式中：H实际实际环应力（环应力（MPa）；）；p 管道内指定点的压力管道内指定点的压力（MPa）；）；D 管道外径（管道外径（mm）；）；e 管壁厚度（管壁厚度（mm）。）。管道承受同样的管道承受同样的环应力时，环应力时，S值越大，值越大，承压能力越小。承压能力越小。 S值越值越小小，承压能力越承压能力越大大。即外径相同时，壁厚越。即外径相

15、同时，壁厚越大，大，承压能力越承压能力越大。大。壁厚越小壁厚越小，承压能力越小承压能力越小。2eeDpH)(pS2eeDSH,则令b）许用环应力的计算：）许用环应力的计算：国际标准国际标准ISO13760:1998规定采用的计算方法是，根据规定采用的计算方法是，根据管道的使用条件分级，采用累计破坏的计算方法计算，管道的使用条件分级，采用累计破坏的计算方法计算，该方法称为该方法称为Miners规则。规则。l 确定了许用环应力后，根据确定了许用环应力后，根据可由许用环应力和管道承受的工作压力计算出最大的可由许用环应力和管道承受的工作压力计算出最大的S值，用值，用SJ,max表示。表示。l 所选管材

16、的所选管材的S值应小于值应小于SJ,max。pSH摘自摘自地面辐射供暖技术规程地面辐射供暖技术规程 JGJ1422004lB.1.3 管材公称壁厚应根据本规程第管材公称壁厚应根据本规程第B.1.2 条选择的管条选择的管系列及施工和使用中的不利因素综合确定。系列及施工和使用中的不利因素综合确定。l管材公称壁厚应符合表管材公称壁厚应符合表B.1.3 的要求，并同时满足下的要求，并同时满足下列规定：对管径大于或等于列规定：对管径大于或等于15mm 的管材壁厚不应小于的管材壁厚不应小于2.0mm；对管径小于；对管径小于15mm 的管材壁厚不应小于的管材壁厚不应小于1.8mm；需进行热熔焊接的管材，其壁

17、厚不得小于；需进行热熔焊接的管材，其壁厚不得小于1.9mm。摘自摘自地面辐射供暖技术规程地面辐射供暖技术规程 JGJ14220043. 加热管选择及布置加热管选择及布置（）（） 加热管的布置加热管的布置加热管的布置原则：根据房间的热工特性和加热管的布置原则：根据房间的热工特性和保证地板表面温度均匀的原则保证地板表面温度均匀的原则主要有三种布置形式主要有三种布置形式 直列型直列型 （平行排管）（平行排管）构造简单构造简单地板受热不均匀地板受热不均匀 往复型往复型 （蛇形排管）（蛇形排管）铺设复杂铺设复杂地面温度场较地面温度场较均匀均匀 旋转型旋转型 （蛇形盘管）（蛇形盘管）经过其板面中心经过其板

18、面中心的任意剖面，都的任意剖面，都可以保证高低温可以保证高低温管间隔布置，温管间隔布置，温度分布均匀。度分布均匀。布置中其它注意事项：布置中其它注意事项：）热损失明显不均匀的房间，宜采用将高温段优先布）热损失明显不均匀的房间，宜采用将高温段优先布置在房间热损失较大的外窗或外墙侧方式。置在房间热损失较大的外窗或外墙侧方式。）地面上的固定设备和卫生器具下，不宜布置加热管。）地面上的固定设备和卫生器具下，不宜布置加热管。）在工程实际中，根据房间具体情况，三种布置形式）在工程实际中，根据房间具体情况，三种布置形式也可混用。也可混用。）为使每个分支环路的阻力损失易于平衡，每个分支）为使每个分支环路的阻力

19、损失易于平衡，每个分支环路的长度一般控制在环路的长度一般控制在6080m，连接在同一分水器、，连接在同一分水器、集水器上的同一管径的各环路，其加热管的长度宜接集水器上的同一管径的各环路，其加热管的长度宜接近，不宜超过近，不宜超过120m。4. 低温热水地板辐射供暖散热设备的选择计算低温热水地板辐射供暖散热设备的选择计算计算的主要任务：在设计供回水温度下，确定满足散热计算的主要任务：在设计供回水温度下，确定满足散热量要求的量要求的管径管径和和加热管间距加热管间距。（1）地板辐射供暖设计热负荷的确定）地板辐射供暖设计热负荷的确定l 全面辐射供暖的设计热负荷：全面辐射供暖的设计热负荷： 将室内计算温

20、度取值降低将室内计算温度取值降低2，或按常规计算热负荷乘，或按常规计算热负荷乘以以0.90.95的修正系数。的修正系数。l 局部辐射供暖的设计热负荷局部辐射供暖的设计热负荷: 可将整个房间全面辐射供暖的设计热负荷乘以该供暖可将整个房间全面辐射供暖的设计热负荷乘以该供暖区域面积占该房间总面积的比例，再乘以局部辐射供暖区域面积占该房间总面积的比例，再乘以局部辐射供暖热负荷附加系数。热负荷附加系数。补充说明：补充说明： 进深大于进深大于6m 的房间，宜以距外墙的房间，宜以距外墙6m 为界分区，为界分区，分别计算热负荷和进行管线布置。分别计算热负荷和进行管线布置。 敷设加热管的建筑地面，不应计算地面的

21、传热损敷设加热管的建筑地面，不应计算地面的传热损失。失。 计算地面辐射供暖系统热负荷时，可不考虑高度计算地面辐射供暖系统热负荷时，可不考虑高度附加。附加。（）辐射供暖地面散热量（）辐射供暖地面散热量单位地板面积散热量单位地板面积散热量q可按下列公式计算：可按下列公式计算：式中，式中，qf单位地板面积以辐射换热方式供给房间的热单位地板面积以辐射换热方式供给房间的热量（量（W/m2)，简称辐射散热量；，简称辐射散热量；qd 单位地板面积以对流换热方式供给房间的热量单位地板面积以对流换热方式供给房间的热量（W/m2)，简称对流散热量；，简称对流散热量；tbj 地板表面平均温度（地板表面平均温度（）；

22、）；tfj室内非加热表面的加权平均温度（室内非加热表面的加权平均温度（）；）；tn 供暖室内计算温度（供暖室内计算温度（）。）。311nbjd4fj4bjfdftt132q100273t100273t5qqqq.)(.（）单位地板面积所需的散热量（）单位地板面积所需的散热量l 确定加热管间距时，以单位地板面积所需的散热量为计确定加热管间距时，以单位地板面积所需的散热量为计算依据。算依据。l 单位地板面积所需的散热量：单位地板面积所需的散热量： qx=Q/F F敷设加热管的地面面积敷设加热管的地面面积（m2) Q 房间所需的地面散热量房间所需的地面散热量（W), 应为房间供暖设计应为房间供暖设计

23、热负荷扣除来自上层地板向下的传热量。热负荷扣除来自上层地板向下的传热量。l 地面散热量还应考虑家具和地面覆盖物的影响。地面散热量还应考虑家具和地面覆盖物的影响。l 距外墙距外墙1.5m范围内的热量，一般不宜少于外墙部分热范围内的热量，一般不宜少于外墙部分热负荷的负荷的50%。（4） 地板表面平均温度的校核地板表面平均温度的校核确定单位地板面积所需的散热量时，应校核地板表面确定单位地板面积所需的散热量时，应校核地板表面平均温度，确保其不超过最高限值。否则应改善建筑热平均温度，确保其不超过最高限值。否则应改善建筑热工性能或设其它辅助供热设备。工性能或设其它辅助供热设备。）地板表面平均温度计算）地板

24、表面平均温度计算地板表面平均温度地板表面平均温度tbj与单位地板面积散热量与单位地板面积散热量qx之间的之间的关系，由关系，由ASHRAE手册（手册（2002版）提供的计算方法获版）提供的计算方法获得的计算数据，经回归得到近似计算式：得的计算数据，经回归得到近似计算式：9690 xnbj100q829tt.）地板表面平均温度最高限值）地板表面平均温度最高限值为保证人体舒适感，地板表面平均温度应符合表为保证人体舒适感，地板表面平均温度应符合表2-3的规定。的规定。（5）加热管间距的确定）加热管间距的确定 应根据地面散热量、室内计算温度、平均水温及地面传热热阻等应根据地面散热量、室内计算温度、平均

25、水温及地面传热热阻等通过计算确定通过计算确定 我国我国地面辐射供暖技术规程地面辐射供暖技术规程JGJ142-2004给出了加热管间距给出了加热管间距设计计算用表。设计计算用表。地板辐射供暖设计热负荷地板辐射供暖设计热负荷单位地板面积所需的散热量单位地板面积所需的散热量qx=Q/F房间所需的地面散热量房间所需的地面散热量敷设加热管的地面面积敷设加热管的地面面积地板表面平均温度的校核地板表面平均温度的校核9690 xnbj100q829tt.应符合规定应符合规定加热管间距的确定加热管间距的确定加热管间距设计计算用表加热管间距设计计算用表或计算或计算（）加热管内热水平均温度的确定（）加热管内热水平均温度的确定式中式中tgp加热管内热水平均温度（加热管内热水平