06《供热工程》第六课 集中供暖系统的热负荷

1、第六章 集中供热系统的热负荷能源与安全工程学院成剑林第一节集集中中供热系系统热热负荷的的概算和和特征集中供热热系统的的热用户户有供暖暖、通风风、热水水供应、空气调调节、生生产工艺艺等用热热系统。这些用热热系统热热负荷的的大小及及其性质质是供热热规划扣扣设计的的最重要要依据。供热工程程第六章集集中供供热系统统的热负负荷集中供热热系统的的热用户户集中供热热系统热热负荷的的概算和和特征用热系统统的热负负荷，按按其性质质可分为为两大类类：1季节性热负荷2常年性热负荷季节性热热负荷供暖、通通风、空空气调节节系统的的热负荷荷是季节节性热负负荷。特点：与与室外温温度、适适度、风风向、风风速和太太阳辐射射热等

2、气气候条件件密切相相关，其其中对它它的大小小起决定定性作用用的是室外温度度，因而在全年中中有很大大的变化化。季节性热热负荷生活用热热（主要要是热水水供应）和生产产工艺系系统用热热。特点：与与气候条条件关系系不大，用热状状况在全日中中变化较较大。一、供暖暖设计热热负荷供暖设计计热负荷荷是集中中供热系系统中最最主要的的热负荷荷,通常占全全部设计计热负荷荷的80%90%以上，其概算算可采用用体积热热指标法法和面积积热指标标法。体积热指标标法面积热指指标法城市规划划指标法法1.体积热指指标法各类建筑筑物的供供暖体积积热指标标qv，可通过过对许多多建筑物物进行理理论计算算或对许许多实测测数据进进行统计计

3、归纳整整理得出出，可见见有关设设计手册册或当地地设计单单位历年年积累的的资料数数据。1.体积热指指标法影响供暖暖体积热热指标的的因素：1)围护结构构的传热热系数：围护结结构的传传热系数数越大，q值越大大。2)建筑外露露体积或或建筑物物的长宽宽比：外露表表面积越越大，q值越大大；建筑筑物等高高，等底底面积时时，周长长越大，长宽比比越q越大。3)窗墙比越越大，q越大。4)不同的地地区，tw不同，寒寒冷地区区q 越大大 。2.面积热指指标法建筑物的的供暖热热负荷主主要取决决于通过过垂直围围护结果果向外传传递热量量，与建建筑物平平面尺寸寸和层高高有关，不是直直接取决决于建筑筑平面面面积。采用面积积热指

4、标标法比体体积热指指标更易易于概算算。2.面积热指指标法(1)供暖面积积热指标标的物理理意义：表示每每1m2建筑面积积的供暖暖设计热热负荷。(2)Qn的大小主主要取决决于通过过垂直围围护结构构向外传传递的热热量,与建筑物物平面尺尺寸和层层高有关关,不是直接接取决于于建筑平平面面积积,即F表示各层层总建筑筑面积。用体积积热指标标表征建建筑物供供暖热负负荷的大大小，物物理概念念清楚。但采用用供暖面面积热指指标法，比体积积热指标标更易于于概算。所以近近年来在在城市集集中供热热系统规规划设计计中，国国内外常常采用供供暖面积积热指标标法进行行概算。在总结我我国许多多单位进进行建筑筑物供暖暖热负荷荷的理论

5、论计算和和实测数数据工作作的基础础上，我我国城市热力力网设计计规范(CJJ34-2002)给出的供供暖面积积热指标标的推荐荐值。随着我国国对建筑筑节能要要求的不不断提高高，各地地区根据据当地的的情况制制订了相相应的供供暖热指指标，应应根据当当地规定定的指标标计算。住宅建建筑的供供暖面积积热指标标可取3050W/m2。3.城市规划划指标法法对一个城城市新区区进行供供热规划划设计，各类型的的建筑面面积尚未未具体落落实时，可用城城市规划划指标来来估算整整个城市市新区的的供暖设设计热负负荷。根据城市市规划指指标，首首先确定定该区域域的居住人数数，然后根根据街区区规划的的人均建建筑面积积、街区区住宅与与

6、公共建建筑的建建筑比例例指标，来估算算该街区区的综合合供暖热热指标值值。3.城市规划划指标法法我国城市热力力网设计计规范推荐的居居住区综综合供暖暖面积热热指标中中，未采采取节能能措施的的建筑为为6067W/m2，采取节节能措施施后的建建筑为4555W/m2。此数据据是根据据北京许许多居住住街区的的规划资资料，按按居住区区公共建建筑占居居住区总总建筑面面积的14%和公共建建筑的平平均供暖暖热指标标为住宅宅的1.3倍条件估估算的。当然，各地区区和街区区建设的的具体情情况不同同，综合合热指标标差别可可能较大大。利用用城市规规划指标标确定供供热规划划热负荷荷的方法法，目前前在我国国应用不不多，有有待整

7、理理和总结结这方面面的资料料。根据城市规规划指标标首先确确定该区区的居住住人数，然后根根据街区区规划的的人均建建筑面积积，街区区住宅与与公共建建筑的建建筑比例例指标，来估算算该街区区的综合合供暖热热指标值值。二、通风风设计热热负荷为了保证证室内空空气具有有一定的的清洁度度及温湿湿度等要要求，就就要求对对生产厂厂房、公公共建筑筑及居住住建筑进进行通风风或空气气调节。在供暖暖季节中中，加热热从室外进进入的新新鲜空气气所耗的热热量，称称为通风风热负荷荷。建筑筑物的通通风热负负荷，可可采用通通风体积积热指标标或百分分数法进进行概算算。1.通风体积积热指标标法对于一般般的民用用建筑，室外空空气无组组织地

8、从从门窗等等缝隙进进入，预预热这些些空气到到室温所所需的渗渗透和侵侵入耗热热量，已已计入供供暖设计计热负荷荷中，不不必另行行计算。2.百分数法法对有空调调的民用用建筑（如旅馆馆、体育育馆等）通风设设计热负负荷可按按该建筑筑物的供供暖设计计热负荷荷的百分分数进行行概算。Kt为计算建建筑物通通风、空空调新风风加热热热负荷的的系数，一般为为0.30.5三、生活活用热的的设计热热负荷1热水供供应用热热2其他生生活用热热，在工工厂、医医院、学学校等中中，除热热水供应应以外，还可能能有开水水供应、蒸饭等等项用热热。1.热水供应应用热热水供应应的热负负荷取决决于热水水用量。住宅建筑筑的热水水用量取取决于住住

9、宅内卫卫生设备备的完善善程度和和人们的的生活习习惯。公共建筑筑（如浴浴池、食食堂、医医院等）和工厂厂的热水水用量还还与其生生产性质质和工作作制度有有关。热水供应应系统的的工作特特点是热热水用量量具有昼昼夜的周周期性。每天的的热水用用量变化化不大，但是小时热水水用量变化较大大。1.热水供应应用热通常首先先根据用用热水的的单位数数（如人人数、每每人次数数、床位位数等）和相应应的热水水用水量量标准，先确定定全天的的热水用用量和耗耗热量，然后在在进一步步计算热热水供应应系统的的设计小小时热负负荷。供暖期的的热水供供应平均均小时热热负荷可可按下式式计算：计算城市市居住区区热水供供应的平平均热负负荷的估估

10、算公式式：1.热水供应应用热建筑物或或者居住住区的热热水供应应最大热热负荷取取决于该该建筑物物或者居居住区的的每天使使用热水水的规律律。最大热水水用量与与平均热热水用量量的比之之称为小时变化化系数。2.其他生活活用热在工厂、医院、学校等等中，除除热水供供应外，还可能能有开水水供应，蒸饭等等项用热热。这些些用热负负荷的概概算，可可根据一一些指标标，参照照上述方方法计算算。例如如计算开开水供应应用热量量，加热热温度可可取105，用水标标准V可取23L/（天人），蒸蒸饭锅的的蒸汽消消耗量，当蒸煮煮量为100kg时，约需需耗蒸汽汽100250kg(蒸煮量越越大，单单位耗汽汽量越小小)。一般开开水和蒸蒸

11、锅要求求的加热热蒸汽表表压力为为0.150.25MPa。四、生产产工艺热热负荷生产工艺艺热负荷荷是为了了满足生生产过程程中用于于加热、烘干、蒸煮、清洗、熔化等等过程的的用热，或者作作为动力力用于驱驱动机械械设备（汽锤、汽泵等等）。生产工艺艺热负荷荷和生活活用热热热负荷一一样，属属于全年性热热负荷。生产工工艺设计计热负荷荷的大小小以及需需要的热热媒种类类和参数数，主要要取决于生生产工艺艺过程的的性质、用热设设备的型型式、以以及工厂厂的工作作制度等等因素。四、生产产工艺热热负荷按照工艺艺要求热热媒温度度的不同同，大致致可分为为三种：供热温度度在130150以下称为为低温供供热；供热温度度在1301

12、50以上到250以下时，称为中中温供热热；当供热温温度高于于蒸汽供供热250300时，称为为高温供供热。第二节热热负负荷图热负荷图图是用来来表示整整个热源源或用户户系统热热负荷随随室外温温度或时时间变化化的图，能形象象地反映映热负荷荷变化的的规律。常用的热热负荷图图主要有有热负荷时时间图、热负荷随随室外温温度变化化图和热负荷延延续时间间图。一、热负负荷时间间图对全日热热负荷图图，如前前所述，它受室室外温度度影响不不大，但但在全天天中小时时的变化化较大，因此，对生产产工艺热热负荷，必需绘绘制全日日热负荷荷图为设设计集中中供热系系统提供供基础数数据。而而且需要要分别绘制制出冬季季和夏季季典型工工作

13、日的的全日生生产工艺艺热负荷荷图，由此确确定生产产工艺的的最大、最小热热负荷和和冬季、夏季平平均热负负荷值。一、热负负荷时间间图对季节性性的供暖暖、通风风热负荷荷，可根根据该月月份的室室外平均均温度确确定，热热水供应应热负荷荷按平均均小时热热负荷确确定，生生产工艺艺热负荷荷可根据据日平均均热负荷荷确定。年热负负荷图是是规划供供热系统统全年运运行的原原始资料料，也是是用来制制订设备备维修计计划和安安排职工工休假日日等方面面的基本本参考资资料。年负荷图图二、热负负荷随室室外温度度变化图图1供暖热负负荷随室室外温度度变化曲曲线2冬季通风风热负荷荷随室外外温度变变化曲线线3热水供应应热负荷荷变化曲曲线4总热负荷荷随室外外温度变变化曲线线三、热负负荷延续续时间图图自习内容容1.热负荷延延续时间间图的构构成2.热负荷延延续时间间图的应应用3.热负荷延延续时间间图的绘绘制第三节年年耗耗热量计计算集中供热热系统的的年耗热热量是各各类热用用户年耗