供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论

1、供热 、通风、空气调节概述第十章 建筑供热工程概论供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论人们在日常生活和社会生产中需使用大量热能热用户主要是：保证建筑物卫生和舒适条件的用热系统（如供暖、通风、空调和热水供应）；生产工艺用热系统（温度低于300350）供热工程用热媒（如水、蒸汽或其它介质）将热能从热源输送到各热用户的工程技术供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论集中供热系统热用户热力网（热网）热源集中供热系统由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统区域锅炉房、热电厂、分散小锅炉房核能、地热、电能、工业余热生产用热通风空调供暖系统热水

2、供应供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论返回供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论返回供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论第十一章 供暖系统及其分类第一节 热水供暖系统第二节 蒸汽供暖系统第三节 热风供暖系统第四节 供暖系统的管路布置和主要设备供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论概述供暖系统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或工作条件的技术散热设备管道供暖系统热源局部供暖系统集中供暖系统热风供暖系统蒸汽供暖系统热水供暖系统热媒火炉供暖、煤气供暖、电热供暖供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论第一节 热水供暖系统一、热

3、水供暖系统形式按热媒参数 低温、高温热水供暖系统按供、回水方式单管和双管系统按系统循环动力自然循环和机械循环系统按系统的管道敷设方式垂直式和水平式系统供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论1.按热媒温度不同各个国家高温水与低温水界线不一我国低温热水供暖系统(水温100)室内热水供暖系统，设计供回水温度大多采用9570 (8560 ) 高温热水供暖系统(水温100)多用在生产厂房，采用1201307080供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论2.单、双管系统双管系统：热水经供水管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水管流回热源的系统单管系统：热水经供水管顺序流

4、过多组散热器，并顺序地在各组散热器中冷却的系统供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论经单管系统立管流入各层散热器的水温递减因而下层散热器片数多，占地面积大供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论单管顺流式、跨越式单管顺流式系统特点：立管中全部的水量顺次流入各层散热器型式简单、施工方便，造价低。缺点是不能进行局部调节。广泛应用单管跨越式系统特点：在支管安装阀门，立管中一部分水量流进散热器，另一部分水量通过跨越管与散热器流出的回水混合，再流入下层散热器造价高，施工工序多，用于温度要求严格的建筑供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论3.1 自然循环热水供暖系统将系统中充满冷水循

5、环过程：水在锅炉内加热后，密度减小，同时受从散热器流回来密度较大的回水驱动，沿着供水干管上升，流入散热器在散热器内水被冷却，沿回水干管流回锅炉3.系统循环动力供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论自然循环作用压力作用压力大小，取决于水温（水的密度）在循环环路的变化状况假设在环路内，水温只在两处发生变化锅炉内(加热中心)和散热器内(冷却中心)P右=g(h0h+hh+h1g) PaP左=g(h0h+hg+h1g) Pa系统的循环作用压力为： P=P右-P左=gh(h-g) Pa供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论P=gh(h-g) Pa起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之间这段

6、高度h内的水柱密度差如果取供水温度95，回水70，则每米高差可产生的作用压力为：P=gh(h-g )=9.81X1X(977.81-961.92) =156 Pa供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论双管系统作用压力供水同时在上、下两层散热器内冷却，形成了两个并联环路和冷却中心作用压力分别为：环路aS1b：P1=gh1(h-g)环路aS2b：P2=g(h1+h2 )(h-g) =P1+gh2(h-g )供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论垂直失调经过S2 的作用压力比经过S1的大，其差值为：P2-P1 =g(h2+h1)(h-g)gh1(h-g) =gh2(h-g ) 如选用

7、不同管径仍不能使各层阻力损失达到平衡，由于流量分配不均，必然要出现上热下冷的现象供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论附加作用压力考虑水在循环管路中冷却所带来的附加作用压力Pf与供水管路布置状况、楼层高度、所计算的散热器与锅炉之间的水平距离等有关工程计算中，总的重力循环作用压力：Pzh=P+Pf水在散热器内冷却所产生的作用压力供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论3.2 机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统和自然循环系统的主要区别?在于系统循环动力不同。前者主要靠机械力(水泵)循环；后者靠水的密度差循环两种系统的优缺点?运行维修、供暖范围供热、通风、空气调节概述第十章建筑供

8、热工程概论机械循环热水供暖系统图增加了循环水泵、排气装置膨胀水箱位置不同供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论4.1 垂直式系统垂直式系统和水平式系统垂直式系统，按供、回水干管布置位置不同，有下列几种型式：上供下回式双管和单管热水供暖系统；下供下回式双管中供式下供上回式（倒流式）混合式供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论（1）上供下回式热水供暖系统管道布置合理，适用于机械循环和重力循环两种系统排气问题系统中若积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论排气问题供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论自然循环系统排气水平干管中水的

9、流速s；而干管中空气气泡的浮升速度为一s，在立管中约为s；所以水中的空气能逆水流方向向高处聚集在上供下回自然循环热水供暖系统充水与运行时，空气经过供水干管聚集到系统最高处，再通过膨胀水箱排往大气供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的流向，坡度为散热器支管的坡度一般取1回水干管应有向锅炉方向的向下坡度。 供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论机械循环系统排气机械循环系统中，水流的速度常常超过了自水中分离出来的空气气泡的浮升速度。为使气泡不被带入立管，在供水干管内要使气泡随着水流方向流动，应按水流方向设上升坡度。气泡聚集到系统的最高点，通过在最高点设排气装置将空气排至系统以外供水及回水干管的坡

10、度，宜用，不得小于。 回水干管的坡向与重力循环系统相同，目的是使系统内的水能全部排出供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论（2）下供下回式热水供暖系统系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器之下，在有地下室的建筑物，或在平屋顶建筑顶棚下难以布置管路的场合采用特点：在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热损失小在施工中，每安装好一层散热器即可开始供暖，给冬季施工带来很大方便(无需临时供暖设备)排除系统中的空气较困难供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论（3）中供式热水供暖系统水平供水干管敷设在系统中部可节约顶层层高减轻了上供下回式楼层过多，易出现垂直失调的现象上部系统要增

11、加排气装置用于加建楼层的原有建筑物或“品”字形建筑物供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论（4）下供上回式热水供暖系统供水干管在下、回水干管在上。系统特点：容易排除系统内的空气水在系统内的流动方向是自下而上，与空气流动方向一致有利于布置散热器对热损失大的底层房间，由于底层供水温度较高，所以底层散热器的面积较少供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论（5）混合式热水供暖系统由下供上回式和上供下回式两组串连组成的系统系统的压力损失大用在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供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论4.2 水平式系统单管水平顺流式 单管水平跨越式特

12、点：系统的总造价，一般要比垂直式系统低管路简单，除总立管，没有其它穿楼板的立管膨胀水箱的布置，可以利用最高层的辅助空间（如楼梯间、厕所等），不必在屋顶专设安装膨胀水箱的房间。不仅降低了造价，还不影响建筑物外形的美观便于分层管理和调节排气方式相对复杂单管水平式系统串连散热器很多时，易出现水平失调分户热计量采暖系统分户水平放射式采暖系统 分户热计量水平单管系统供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论水平失调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异程式系统：通过各个立管的循环环路的总长度不相同如作用半径较大，通过各个立管环路的压力损失较难平衡。初调节不当时，会出现近处立管流量超

13、过要求，而远处立管流量不足供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论水平失调同程式系统：通过各个立管的循环环路总长度相等压力损失易于平衡；金属耗量多设备1设备2设备3设备4设备5供水回水管网输配形式供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论二、高层建筑热水供暖系统特点水静压力加大。与室外热网连接时，应考虑散热器的承压能力、外网的压力状况等因素。规定：“建筑物的热水采暖系统高度超过50m时，宜竖向分区设置”系统垂直失调加大目前国内高层建筑热水供暖系统的主要型式：供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论1.分层式供暖系统垂直方向分成两个或两个以上的独立系统下层系统与外网直接连接；上层

14、系统利用水加热器采用隔绝式连接供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论2.双线式系统垂直双线式单管热水供暖系统竖向形单管立管是由上升立管和下降立管组成的，各层散热器的平均温度近似相同，有利于避免系统的垂直失调双线式系统的突出优点立管的阻力较小，容易引起水平失调，在每根立管的回水立管上设置孔板，增大立管阻力；或采用同程式系统来消除水平失调立管最高点应设置排气装置水平双线式热水供暖系统可避免水平失调易引起垂直失调分层调节供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论3.单、双管混合式系统垂直方向分成若干组，组内采用双管形式，组与组间采用单管连接特点：避免双管系统的垂直失调现象避免散热器支管管

15、径过粗；（单管系统流量大）个别散热器局部调节特高建筑热水采暖系统供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论第二节 蒸汽供暖系统蒸汽采暖的基本原理蒸汽热媒的特点蒸汽供暖系统分类供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论蒸汽热媒特点(与热水比较)相态变化流动中状态参数变化散热设备内热媒平均温度热媒流速水静压力适用范围高层建筑供暖时，不会产生很大的水静压力蒸汽比容较热水大得多，可采用高流速，减轻前后加热滞后现象工业用热间歇供热节省初投资管道直径小+散热设备面积小民用建筑不适用卫生条件差+运行能耗供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论相态变化蒸汽在系统散热设备中，相态发生变化（水蒸汽凝

16、结成水放出热量）；热水相态不发生变化对同样的热负荷，蒸汽供热时所需要的蒸汽质量流量比热水供热时所需热水流量少得多蒸汽的汽化潜热比每kg水靠温降放出的热量要大得多q13070c.4.1868(130-70)251.2 kJkgq200kPa2164.1 kJkg供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论流动中状态参数变化蒸汽和凝水在系统内循环流动时，其状态参数变化较大，且伴随相态变化湿饱和蒸汽(管壁散热产生凝水)蒸汽流量湿饱和蒸汽(阀门绝热节流)饱和或过热蒸汽饱和凝水(疏水器)压力沸点“二次蒸汽”设计和运行管理上复杂（跑、冒、滴、漏）供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论散热设备内热

17、媒平均温度热水供暖系统中，散热设备内热媒温度为热水流进和流出散热设备的平均温度蒸汽在散热设备中定压凝结放热，散热设备的热媒平均温度为该压力下的饱和温度对同样热负荷，在通常的压力条件下，蒸汽供热比热水供热节省散热设备的面积Kf(t)卫生条件差供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论蒸汽供暖系统分类按供汽压力大小，将蒸汽供暖系统分为三类： 高压蒸汽供暖 Pb70kPa低压蒸汽供暖 0 Pb 70kPa真空蒸汽供暖 Pb0按蒸汽干管布置上供式，中供式、下供式按立管布置特点单管式、双管式按回水动力不同重力回水、机械回水供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论第三节 热风供暖系统以空气作为带

18、热体，将室外、室内或者室外与室内空气的混合体加热后直接送入室内，维持室内空气温度达到采暖要求对于空气中含有燃烧危险的粉尘、产生易燃易爆气体和纤维处理的生产厂房，从安全角度考虑，不得采用再循环空气供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论暖风机具有加热空气和传输空气双重功能轴流式暖风机体积小、结构简单、安装方便，但射程短、出风速度低。因此，一般悬挂或支架在墙上或柱子上。加热室内空气再循环空气离心式暖风机作用压头较大、出口速度较大，因此，射程长、送风量和产热量大，通常用于集中采暖。加热室内再循环空气，或者加热一部分室外新鲜空气供热、通风、空气调节概述第十章建筑供热工程概论第四节 供暖系统的管路布置和主要设备合理的管路布置方案系统管道走向布置合理，