上海某机电设备工程公司采暖系统分析演示

1、*机电设备工程有限公司采暖系统分析演示1. 热源介绍2. 管路系统3. 热负荷计算4. 阻力计算5. 重要提示6. 系统配置演示内容供热热源热源分类燃煤燃气电能热电厂燃煤锅炉房燃气锅炉房分户独立燃气热源空调热泵电热膜/电缆加热系统分类系统分类集中供热分户热源传统垂直系统新型分户系统分户独立燃气供热户式中央空调电热膜/电缆加热集中热源分户系统热源采暖管路热水管路散热设备热水用水点分户独立燃气供热系统传统的管道系统垂直双管系统垂直单管系统系统判别原则单管系统热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热设备，并顺序地在各散热设备中冷却的系统。双管系统热水经立管或水平供水管平行地分配给多组散热设备，冷却后的

2、回水自每个散热设备直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系统重要-双管系统中每组散热设备的供水温度几乎相等。-单管系统中沿水流方向进入每组散热器的供水温度依次降低。系统判别-垂直系统1234系统判别-水平系统ABCD散热系统末端设备散热器低温热水辐射采暖风机盘管全空气系统材料：钢制 / 铝制 / 铜铝复合 / 铸铁 形式：柱形 / 翼形 / 板形 / 串片 即通常的地板采暖系统水系统空调采暖风系统空调采暖分户双管系统分户单管系统地暖系统房间耗热量门窗走廊客厅外墙隔墙窗隔墙以右图为例，该房间的散热量：外墙散热量外窗散热量户门传热量隔墙传热量屋顶散热量地面散热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量采暖负荷计

3、算热负荷的计算依据 围护结构的基本耗热量 q=KF（tn-tw）a 围护结构的附加耗热量 朝向修正 / 风力附加 / 高度附加 冷风渗透耗热量 Q2=V c （tn-tw）-kJ/h 冷风侵入耗热量 Q2=V c （tn-tw）-kJ/h热负荷-围护结构门窗走廊客厅外墙隔墙窗隔墙 围护结构的基本耗热量 q=KF（tn-tw）atn室内空气温度tw室外供暖计算温度 BJ(-9)/HB(-26)/XJ(-22)/XN(-13)/ LZ(-11)/XA(-5)/HN(-7)/NJ(-5)K 围护结构传热系数 单层金属窗-6.4 / 双层塑钢-2.4 普通24砖墙-2.2 / 聚苯保温-0.7 混凝土

4、楼板-3.1 / 普通地面-0.47-0.12 平屋顶-1.3F 围护结构的散热面积热负荷-其他 围护结构的附加耗热量朝向修正: 考虑到日照的影响 N/NW/NE:00.1; SW/SE:-0.1-0.15; W/E:-0.05; S: -0.15 -0.3风力附加: 考虑室外风速变化对耗热量的影响高度附加:考虑房屋高度对耗热量的影响 冷风渗透耗热量朝向 / 门窗缝隙长度 / 门窗密封性能 冷风侵入耗热量风压和热压作用下由开启的外门侵入室内的冷空气 所带走的热量 采暖负荷估算 采暖热负荷的估算办法 Qn=a*qn*V*（tn-tw） Qn 采暖热负荷 Wtn 室内空气温度 tw 室外供暖计算温

5、度V 建筑的体积 m3qn 体积热指标 根据建筑的保温情况宜取0.4-0.7a 修正系数。请参考下表采暖室外计算温度0-5-10-15-20-25-30a2.462.001.741.551.401.301.20独立分户供暖的负荷特点独立控制，室温可调间歇运行，短时间加热功率大存在户间传热的问题 门窗走廊客厅外墙隔墙窗隔墙基于以上原因，独立分户供热热源的加热功率要高于按照传统集中供热的计算所得的热负荷一般需要乘以1.3-1.5的系数。壁挂炉的安装位置 靠近气源，水源，电源 便于烟气的扩散和新鲜空气的吸入 有合适的排水接口 有充足的维修空间 能承受壁挂炉满水重量的垂直墙面 要考虑便于管道布置和系统

6、的水力平衡 便于隐藏下部的管道以及空间的美观注意: 非采暖空间内安装时, 要对水路管道做 防冻保温处理生活热水加热功率 热水加热的基本计算公式 Q=C*m*（tr-tl） tr/tl 热水/冷水温度 m 热水流量 L/min Q 加热功率 kW C 常数 0.07热水器具名称热水量 L/m水温热水龙头淋浴器浴缸高级浴缸常用热水参数表沿程阻力计算系统的阻力（P）包括沿程阻力和局部阻力 P= Py+ Pi沿程阻力Py ：当热媒沿着管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦所造成的能量损失。沿程阻力的影响因素 Py（ , 1/d , , v2） 即与管材，管径，热媒的性质和流速有关。局部阻力计算系

7、统的阻力（P）包括沿程阻力和局部阻力 P= Py+ Pi局部阻力Pi ：当热媒流过系统管道的一些附件（如阀门，弯头，三通，散热器等）时，由于流动方向或速度的改变而产生的局部涡旋和撞击所损失的能量。局部阻力的影响因素Pi （ , v2） 即与管道附件的形式和热媒的流速相关。系统水流量计算ABCDEFHGIJKL 系统流量计算的基本公式m=a*q / t 每个分支管路处的流量需要汇总。 根据每段管路的流量确定管径。 管径的选择需要在 阻力和管材间取得 平衡系统阻力计算一ABCDEFHGIJKL确定最不利环路即要确定系统中阻力可能最大的一段管路。单管系统是所有的管路和管件的叠加。双管分区系统一般是管

8、路最长，管件最多的系统。图中是：A-B-C-D-E-F-G-H环路。 系统阻力计算二ABCDEFHGIJKL. 计算沿程阻力Py (a,b)+ Py (b,d) + Py (d,e) + Py (e,g) 3. 计算局部阻力P I,b+ P I,c + P I,d + P I,e + P I,f + P I,g + P I,h + P I,散热器 4. 阻力汇总 5. 别忘了x2优点：有利于系统的水力平衡方便实现分室室温控制舒适，节能注意：管道埋地敷设时接头的处理散热器双管系统简单的单管系统布置散热器单管系统地暖、散热器混合系统地暖系统关键：需要旁通管路二次泵及泵前的流量分配空调系统真实的案例

9、+0.003.50三层6.709.50地下室-3.30首层二层屋面采暖/热水壁挂炉冷水供水管道220V/50HZ电源燃气供应采暖系统生活热水系统相关系统要求采暖负荷设备功率水泵扬程热水需求采暖系统阻力热水用量储水罐最佳的系统合适的机型燃气种类适用的 产品选型原则上海*机电设备工程有限公司地板采暖分析地板采暖的优点 低运行成本无内部设计约束健康 / 舒适“脚热 头清”0,1 m1,7 m24C1620 理想状态 温度分布0,1 m1,7 m24C16202,7 m 地板采暖0,1 m1,7 m24C1620散热器地板采暖的优点脚热,头清!辐 射 热 量地板采暖的优点湿法 - 水泥地面系统类型湿法

10、安装的地面构造系统类型基础地面地板采暖管道水泥层地面覆盖层隔热保温板塑料管卡保温墙裙 干法 - 木龙骨地面系统类型干法安装的地面构造系统类型隔热保温板木龙骨地板采暖管道铝质传热板木地板上海*机电设备工程有限公司采暖管道分析 采暖管道的种类 不同采暖管道的物理机械性能比较 不同采暖管道的蠕变曲线比较 管道的ISO级别，设计环应力与工作压力, 管系列S值 欧洲采暖管道市场分析地板采暖管道比较采暖管道的种类 不同采暖管道的物理机械性能比较 不同采暖管道的蠕变曲线比较 管道的ISO级别，设计环应力与工作压力, 管系列S值 欧洲采暖管道市场分析地板采暖管道比较交联聚乙烯管道 Cross Linked P

11、olyethylene Pipe以密度大于或等于0.94g/cm3 的聚乙烯和乙烯共聚物, 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大分子结构, 通常以 PE-X 标记.根据交联聚乙烯管道生产工艺的不同，可分为过氧化物交联聚乙烯(PE-Xa), 硅烷交联聚乙烯(PE-Xb), 辐照交联聚乙烯(PE-Xc), 偶氮交联聚乙烯(PE-Xd).地板采暖管道比较过氧化物交联聚乙烯 (PE-Xa) (化学法)此工艺是20世纪70年代末期开发出的生产工艺。过氧化物交联是混入聚乙烯中的过氧化物在挤出过程中分解为自由基，引发聚乙烯高分子链形成活性自由基而发生交联。过氧化物法的

12、生产工艺主要有三种，通常采用的是Engel法. 交联结构为C-C键 交联反应发生在挤出机内,在高压状态下(103 Bar)发生交联 PE-Xa管道主要供应商1. 德国Wirsbo; 2. 德国REHAU; 3. 韩国LG;地板采暖管道比较硅烷交联聚乙烯 (PE-Xb) (化学法)1973年英国道康宁公司开发出了硅烷交联技术，它是利用含有双键的乙烯基硅烷在引发剂(通常为过氧化物)作用下，与熔融的聚合物反应，形成硅烷接枝聚合物，该聚合物在硅烷醇缩合催化剂的存在下，遇水发生水解，从而形成网状的硅氧烷键交联结构。 交联结构为C-Si-O-Si-C 键 交联反应发生在管道挤出之后,通过水解进行交联反应

13、PE-Xb管道主要供应商1. 上海天奋; 2. 北京华源地板采暖管道比较辐照交联聚乙烯 (PE-Xc) (物理法)最早始于1955年的美国，是采用物理方法进行交联反应。物理方法的特征是利用外辐射源，通常生产用的是大的加速器产生的电子束(射线)，穿透1-3mm厚的聚乙烯分别需要0.55-1Mev能量。其主要优点是属于一种后交联技术，缺点有交联深度受到限制，设备投资大。 HDPE 管道在室温状态下进行交联反应 交联反应是由电子束引发的PE-Xc管道主要供应商:1. Wavin (Hewing); 2.德国 Becker-Plastics (Roth); 3. 广东佛山地板采暖管道比较聚丁烯 (PB

14、) 由聚丁烯-1树脂添加适量助剂,经挤出成型的热塑性加热管道,通常以PB标记.目前PB原料的主要供应商为Basell公司,其产品牌号:PB4137(grey)和PB4135(ivory).PB4137主要应用于冷热水管道,PB4135主要应用于采暖管道.PB管道主要供应商:1. 瑞士乔治费歇尔(GF); 2. 韩国爱康(ACORN); 3. 佛山安固(Hepworth); 4. 浙江伟星地板采暖管道比较耐热聚乙烯(PE-RT) 以乙烯和辛烯共聚制成的特殊的线性中密度乙烯共聚物,添加适量助剂,经挤出成型的热塑性加热管。通常以PE-RT标记。 目前PE-RT原料的主要供应商为美国的陶氏化学(DOW

15、)公司,其产品牌号为Dowlex2344E和Dowlex2388.PE-RT管道主要供应商:1. 瑞士乔治费歇尔(GF); 2. 德国 Becker-Plastics (Roth); 3. 沈阳金德地板采暖管道比较铝塑复合管(XPAP或PAP) 内层和外层为交联聚乙烯或耐热聚乙烯,中间层为增强铝层,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.根据铝管焊接方法不同,分为搭接焊和对接焊两种形式,通常以XPAP或PAP标记. 目前在国内销售的铝塑复合管以搭接焊为主.铝塑复合管管道主要供应商:1. 德国尤尼管(UNIPIPE); 2. 苏州开泰; 3. 沈阳金德地板采暖管道比较不同采暖管道

16、的物理机械性能比较Properties性能PE-Xa过氧化物交联聚乙烯PB聚丁烯PE-RT(Dowlex2388)耐热聚乙烯Density 密度 g/cm30.930.930.941Softening Point 软化温度 C133113124.5Tensile Yield 拉伸屈服强度 N/mm219-26 20C9-13 100C1720.6Elongation on failure断裂伸长率500-700% 125%760%Impact strength抗冲强度No failure +20CNo failure -20CNo failure 23C40 0CElastic modulus弹性模量600350650Coefficient of liner expansion线形膨胀系数 10-4/K1.4 20 C2.0 100 C1.31.8 20 C to 70 CThermal conductivity导热系数 W/mK0.350.220.4Temperature range温度范围-100 C to +110 C-15 C to +95 CUp to +95 CJoint method连接方式Compression sleeve收紧套环式Socket fusion承插焊Socket fusion承插焊地板采暖管道比较性能PE-Xa过氧化物交联聚乙烯PE-Xb硅