哈尔滨供暖设计热负荷

1、第一草：采暖设计热负荷计算讥丐油在“阴水K *厚iOmm冷底？油b1曲水泥4眇桨*厚20mmJfJ ,100mm 1 Al.苗iHi,r/- 5mm _| iff 一- H怖制；.t tau pl rfr1 1*水祂uTi uirtI图2-7例题2热创訂I吊;总图图2-7为市某学校两层教学楼的平面图。试计算一层101图书馆的采暖设计热负荷已知条件：采暖室外计算温度twn=-26 C ;冬季主导风向：SSD冬季室外风速：3.8m/s。 室计算温度：101图书馆16C。围护结构：20mm外墙：二砖墙（490mr）外表面水泥砂浆抹面，表面水泥砂浆抹面、白灰粉刷、厚度均为 外窗：双层木框玻璃窗 C-1

2、，尺寸为2000mm*2000mm冬季用密圭寸条圭寸窗）：外门：双层木框玻璃门 M-1，尺寸为4000mm*3000mm层高：4m （从本层地面上表面算到上层地面上表面）：地面：不保温地面：屋面：构造如图2-8.解：一、确定围护结构的传热系数 K1） 查表1-1、表1-2、附录1-3得到：围护结构表面换热系数a n=8.7w/（卅）外表面换热系数a w=23w/（川C）外表面水泥砂浆抹面导热系数入1=0.87 w/（m C）表面水泥砂浆地面、白灰粉刷导热系数入2=0.87 w/（m C ）红砖墙导热系数入3=0.81w/（m C ）外墙传热系数K计算得=1.24w/( m2C )屋面：屋面的构

3、造如图2-8，查表得：表面换热系数a n=8.7w/( mC )板下抹混合砂浆入1=0.87 w/(m C ) S仁20mm 屋面预制空心板入2=1.74 w/(m C ) S 2=120mm 1:3 水泥砂浆入 3=0.87 w/(m C )S 3=20mm一毡二油入 4=0.17 w/(m C )S 4=5mm膨胀珍珠岩入 5=0.07 w/(m C )S 5=100mm1:3 水泥砂浆入 6=0.87 w/(m C )S 6=20mm三毡四油卷材防水层入7=0.17 w/(mC) S 7=10mm外表面换热系数a w=23w/(川C)屋面传热系数为nDML74017 Z3 tUTOBJ

4、K70.55w/( m2C )(3) 外门、外窗：查附录1-4，双层木框玻璃窗K2.68 w/( mC)双层木框玻璃门K2.68 w/( mC )(4) 地面：不保温地面，按表1-5取各地带传热系数。二、101图书馆计算：1、围护结构基本耗热量Q1(1)南外墙：南外墙传热系数 K1.24 w/( mC )，温差修正系数a 1,传热面积F(6.0+0.37)*4-(2*2*2)17.48 m 按公式(1-3)计算南外墙的基本耗热量Q1= KF(t n-tw n) a = 1.24*17.48*(16+26)*1= 910.36W查附录1-5得南向的朝向修正率，取-17%则朝向修正耗热量Q1= 9

5、10.36*(-0.17)= -154.76W本教学楼不需要进行风力修正，高度未超过4米也不需要进行修正。南外墙的实际耗热量Q仁 Q1 + Q1= 910.36-154.76 = 755.6W南外窗：南外窗传热系数 K2.68 w/( mC ).，传热面积F2*2*28 m (两个外窗)基本耗热量Q1= KF(t n-tw n) a= 2.68*8*(16+26)*1= 900.48W朝向修正耗热量Q1= 900.48* (-0.17 )= -153.08W南外窗实际耗热量Q1 = QT + QT= 900.48-153.08 = 747.40W东外墙：东外墙传热系数K=1.24 w/(卅，温

6、差修正系数a =1,传热面积F=(4.5+0.37)*4-2*2=15.48m2基本耗热量Q1= KF(tn-twn)a = 1.24*15.48* (16+26) *1 = 806.20W查附录1-5得东向的朝向修正率，取+5%则朝向修正耗热量Q1= 806.20* (+5% = 40.31W东外墙实际耗热量Q1 = Q1 + QT= 806.20+40.31 = 846.51W东外窗：东外窗传热系数K=2.68 w/( mC )，温差修正系数a =1，传热面积F=2*2=4 m基本耗热量Q1= KF(tn-twn)a= 2.68*4* (16+26) *1 = 450.24W朝向修正耗热量

7、Q1= 450.24* (+5% = 22.51W东外窗实际耗热量Q1 = Q1 + QT= 450.24+22.51 = 472.75W(5) 地面：地面划分地带如图2-9第一地带传热系数K1=0.47 w/(卅c)F1= (6.0-0.12 ) *2+ (4.5-0.12 ) *2=20.52 m2第一地带传热耗热量Q1 = K1F1(tn-twn)a= 0.47*20.52* (16+26) *1 = 405.06W第二地带传热系数K2= 0.23 w/( mC )F2=( 3.88+0.38 ) *2 = 8.52 m第二地带传热耗热量Q2 = K2F2(t n-tw n)a= 0.2

8、3*8.52* (16+26)= 82.3W第三地带传热系数K3= 0.12 w/( mC)F3= 1.88*0.38 = 0.71 m第三地带传热耗热量Q3 = K3F3(tn-twn)a= 0.12*0.71* (16+26)= 3.58 m2所以地面的传热耗热量Q1= Q1 +Q2 +Q3 = 405.06+82.3+3.58 = 490.94 m综上，101图书馆围护结构的总传热耗热量Q1= Q1南墙+Q1南窗+Q1东墙+Q1东窗+Q1地 =755.60+747.40+846.51+472.75+490.94=3313.20W2、冷风渗透耗热量(按缝隙法计算)(1) 南外窗，如图2-1

9、0外窗为四扇，带上亮，两侧窗扇可开启，中间两扇固定。外窗(两个)缝隙总长为L=( 1.5*4+0.5*8 ) *2 = 20m (包括气窗)查表1-6，在v = 3.8m/s的风速下双层木窗每米缝隙每小时渗入的冷空气量为2.84m 3 /(m h)由于采用密封条封窗，渗入量减少。L。 = 2.84*0.6 = 1.70 m 3 /(m h)据 twn = -26 C查的 p w= 1.4 kg/m 3查附录1-5，南向修正系数n= 1.00由公式 V= L。In = 1.70*10*1.00 = 34m 3 /h得南外窗冷风渗透耗热量Q2 = 0.287V p wCp( tn-tw )=0.2

10、87*1*1.4*34*(16+26)=555.78W(2) 东外窗，如图2-10缝隙长度l = 1.5*4+0.5*8 = 10m (包括气窗)的东向修正系数n = 0.20东外窗的冷空气渗入量V= L。 In = 1.70*10*0.20 = 3.4 m 3 /h东外窗冷风渗透耗热量Q2 = 0.287V p wCp( tn-tw )=0.287*1*1.4*3.4*(16+26)=57.38W3、图书馆的总耗热量为Q= Q1+QZ 3313.20+(555.78+57.38) = 3926.36W房间热负荷计算房间 编号房间 名称围护结构室 计算 温度 (C)室外 计算 温度(C)计算

11、温度 差(C)温度修正 系数a围护结构 传热系数KW/( m2 ? C)基本 耗热量Q (w)附加率(%实际 耗热量Q (w)名称 及 朝向尺寸 长*宽 (m*m)面积F(怦)朝 向风 力外 门123456789101112131415101图书 馆南外 墙(6. 0+0.37 ) *4-(2*2*2 )17.4816-264211.24910.36-17755.60南外 窗2*2*282.68900.48-17747.40东外 墙(4. 5+0.37 ) *4-2*215.481.24806.20+5846.51东外 窗2*242.68450.24+5472.75地面(6. 0-0 . 12

12、)*2+ (4.5-0.12 ) *220.520.47405.06405.06地面(3. 88+0.38 )*28.520.2382.3082.30地面1 . 88*0.380.710.123.583.58围护结构耗热量3313.20冷风渗透耗热量615.7房间总耗热量3928.96散热器面积及片数的计算：已知：房间设计热负荷 Q=4000W； tpj= (95+70) /2=82.5 C ; t n=l6C ; t= t pj tn=82.5 18=64.5 C;室安装采用 M-132 型散 热器，散热器明装，供暖系统为双管上供式，设计供回水温度为：95/70 C支管与散热器同侧连接，上进

13、下出。查附录2- 1,对M-132型散热器K=2.426=7.99 w/( m2C )修正系数：散热器组装片数修正系数：先假定B 1二1.0 散热器连接形式修正系数：查附录 2-4，B 2=1.0 散热器安装形式修正系数：查附录 2-5，B 3=1.02 据式：每阳2鬧=总IS U) 702二7.92 mM-132型散热器每片散热面积为0.24 m2,计算片数n为：n = 7.91/0.24 33 片查附录得当散热器片数为20以上时B 1=1.10因此实际所需散热器面积为：F=F * B仁7.92*1.10=8.72 m实际采用片数n为：F _ 872n= =36.33片 取整得应采用M-13

14、2型散热器36片根据计算可知101房间的热负荷总计为4000V，且有四个散热器，每个散热器的热负荷如下图所示，热媒参数供回水温度：95/70 C,确定供暖系统的并计算出101房间的系统阻力：1、在图上进行管段编号，水平管与跨越管编号并注明了各管段的热负荷和管长。如右图所示。2、计算各管段管径：0.862Q _ 0B6 4000 _水平管段：1、3、5、7、9的流量为：G屯-蚀一 仍- 70137.6kg/h根据管径分流系数知跨越管段 2、4、6、8均采用DN15则a =0.36，则这些管段的流量：Gk= (1-0.36) G=0.64*137.6=88.1kg/h根据以上计算可以确定各管段的管

15、径，见下表；3、各管段的局部阻力系数的确定，见下表：4、跨越管的局部阻力与沿程阻力计算：跨越管2、4、6、8的阻力相等，假设长度L=1.2m, R=25.86Pa/m, V=0.13m/s.局部阻力系数，每组节点间有两个直流三通，11 1：则阻力为(RL+ ；) 25.86*1.2+16.62=47.65Pa5、计算水平管的总阻力：水平管的总阻力由1、3、5、7、9和四个跨越管段组成，各管段的阻力计算见下表。总阻力：二肿 !/；|- 1396.94Pa管路的水力计算表管段 编号QGLdvR Py=RLsq Pd Pj= Pd*S P=A Py+APj备 注WKg/hmmmm/sPa/mPaPa

16、PaPa123456P 789 11011121314000137.62150.258.89117.787.519.66147.45265.23288.11.2150.1325.8631.032.08.3116.6247.6534000137.63150.258.89176.672.019.6639.32215.99488.11.2150.1325.8631.032.08.3116.6247.6554000137.63.3150.258.89194.342.019.6639.32233.66688.11.2150.1325.8631.032.08.3116.6247.6574000137.64150.258.89235.562.019.6639.32247.88888.