第1章建筑采暖课件

采暖方式的选择

采暖方式的选择，应根据建筑物规模，所在地区气象条件、能源状况、能源政策、环保等要求，通过技术经济比较等确定。1．累年日平均温度≤5℃的日数超过90天的地区，宜采用集中采暖。2．累年日平均温度稳定≤5℃的日数为60~89天或不足60天，但累年日平均温度稳定≤8℃的日数超过75天的地区，其幼儿院、养老院、中小学校、医疗机构等建筑宜采用集中采暖。3．设置采暖的工业建筑，如工艺对室内温度无特殊要求，且每名工人占用的建筑面积超过100m2时，不宜设置全面采暖，应在固定工作地点设置局部采暖。当工作地点不固定时，应设置取暖室。4．设置采暖的公共建筑和工业建筑，当其位于严寒地区或寒冷地区，且在非工作时间或中断使用的时间内，室内温度必须保持在0℃以上，而利用房间蓄热量不能满足要求时，应按5℃设置值班采暖。当工艺或使用条件有特殊要求时，可根据需要另行确定值班采暖所需维持的室内温度。集中采暖的热媒及其选择集中采暖系统的热媒，应根据建筑物的用途供热情况和当地气候特点等条件，经技术经济比较确定，并应遵循下述设计原则：1．民用建筑应采用热水做热媒。2．工业建筑、当厂区只有采暖用热或以采暖用热为主时，宜采用高温水做热媒；当厂区供热以工艺用蒸汽为主时，在不违反卫生、技术和节能要求的条件下，可采用蒸汽做热媒。3．利用余热或天然热源采暖时，采暖热媒及其参数可根据具体情况确定。

电厂锅炉产生的蒸汽驱动汽轮发电机组发电以后，排出的蒸汽仍含有大部分热量被冷却水带走，因而火电厂的热效率只有30－40％。如果蒸汽驱动汽轮机的过程或之后的抽汽或排汽的热量能加以利用，这个过程既有电能生产又有热能生产，是一种热、电同时生产、高效的能源利用形式。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器。太阳能热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成。把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水太阳能采暖是指将分散的太阳能通过集热器把太阳能转换成方便使用的热水，通过热水输送到发热末端（例如：地板采暖系统、散热器系统等）提供房间采暖的系统，我们称之为太阳能采暖。以太阳能和天然气作为主要的能源，屋顶和退台上安装的太阳能光电池板可以利用太阳能发电，同时采用天然气发电和热电冷三联供系统，冬季发电机组产生的废热直接用于供暖，夏季发电机组产生的废热用于驱动吸收式制冷机。中意清华环境节能楼空气能热泵空气能热泵通过小部分的电能，搬运空气中大量免费热能制取热量，并通过热媒地板下的室内毛细盘管，热媒通过冷凝相变换热的形式，直接将热量传递给地板，然后热量再通过地板表面以辐射的方式散发到室内，以达到室内供暖的目的。1.2热水采暖系统自然循环(单管)热水供暖系统1.重力（自然）循环热水采暖系统自然循环热水采暖系统的特点是：作用压力小、作用半径不大、管径大。系统简单、不消耗电能。适合较小的系统。工作原理A-A断面右侧P1=g(h0ρh+hρh+h1ρg)A-A断面左侧P2=g(h0ρh+hρg+h1ρg)系统循环作用压力ΔP＝P1-P2＝gh(ρh-ρg)2.机械循环热水的采暖系统机械循环热水的采暖系统的特点是：作用半径大，供热的范围大，管道中热水的流速大，管径小，启动容易，应用广泛，但运行耗电量大，维修量大。目前集中供系统多采用这种形式。热水采暖存在的问题从系统中排除空气系统受热膨胀管道热胀冷缩膨胀水箱集气装置放气阀管道坡度膨胀水箱锅炉房定压合理利用本身的弯头补偿器机械循环热水的采暖系统形式上供上回双管系统—上供下回（顺流）式集气装置——将运行初期产生的空气排出阀门——可使楼层部分工作，调节流量，消除或缓解垂直热力失调现象优点——排气易，上进下出，K值大双管系统—下供下回优点1.建造时不等封顶即可使用2.可以缓解垂直热力失调缺点排气困难，顶层散热器加装冷风阀或专设空气管双管系统—中供式顶部不能放供回水干管时，将其放入设备层或技术层减轻垂直失调现象双管系统—下供上回(倒流)式连接方式不利，K值较小排气易双管系统—上供上回式系统形式不利，一般不采用用于工厂或地下水层高的地区单管系统优点：立管数量少，管道少；经过每组散热器流量大，K值大，特别采用串片式散热器时有利；进口供水温度95℃，出口回水温度70℃，较易实现；没有原理性的垂直热力失调。缺点：对单管顺流式，散热器不能单独调节；一般无下供下回式；采用下供上回式和上供下回式单管系统—下供上回式适用于高温水管路只能下进上出，排气易单管系统—上供下回式水平失调：由于远近立管流量失调出现水平方向冷热不均的现象。采用同程式系统可以缓解异程式的水平失调同程式与异程式系统水平串联跨越式水平串联顺流式2.水平式系统高层建筑热水采暖系统的形式分区式供汽的表压力高于70kPa时，称为高压蒸汽采暖；供汽的表压力低于或等于70kPa但高于当地大气压力时，称为低压蒸汽采暖；当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽采暖。1.3蒸汽采暖系统（一）高压蒸汽系统设备投资小，但是表面高温容易伤人，并产生二次汽化，一般在有高压蒸汽热源的工业厂房和辅助建筑中（二）低压蒸汽采暖系统运行可靠，卫生条件也较好，可以用于民用建筑(三)真空系统这种真空蒸汽采暖方式在我国很少使用。与热水供暖相比：加热、冷却过程快适合人员急剧变化的场所初投资小卫生条件差热损失大能耗高系统使用年限短（一）热风采暖系统将空气加热至高于室温，再直接送入室内，放出热量而达到供暖目的。与热水或蒸汽供暖系统相比：热惰性小，适用于体育馆、剧场等兼有通风作用耗能多、噪声大还需设置少量的散热器，以维持值班温度，所以常与热水或蒸汽供暖系统同时使用1.4热风采暖系统空气加热：利用蒸汽或热水通过空气加热器完成，燃气或燃油，电能根据送风的方式不同

热风采暖有集中送风，风道送风及暖风机送风等几种基本形式。按被加热空气的来源不同

热风采暖还可分为直流式（空气全部来自室外）、再循环式（空气全部来自室内）及混合式（部分室外空气和部分室内空气混合）等系统。定义：利用特制的空气分布器喷出一定速度和温度的幕状气流，借此封闭大门、门厅等，减少和隔绝外界气流的入侵，以维持室内或某一工作区域一定的环境条件，同时可以阻挡灰尘、有害气体和昆虫的进入。热空气幕空气幕的分类及其特点1）空气幕按照空气分布器的安装位置可以分为上送式、侧送式和下送式三种。2）空气幕按送出气流温度的处理可分为热空气幕、等温空气幕和冷空气幕。散热设备+辅助设备散热器、暖风机、钢质辐射板散热器分类:制造材质：金属/非金属（陶瓷、塑料等）结构形式：柱型/翼型/管型/平板型等1.5采暖设备1．散热器的工作压力，应满足系统的工作压力，并符合国家现行有关产品标准的规定；2．民用建筑宜采用外形美观，易于清扫的散热器；具有腐蚀性气体的工业建筑和相对湿度较大的房间（如卫生间、洗衣房、厨房等）应采用耐腐蚀的散热器；放散粉尘或防尘要求高的工业建筑，应采用易于清扫的散热器（如光排管散热器）；3．热水采暖系统采用钢制散热器时，应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应充水保养；蒸汽采暖系统不应采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。散热器的选择肋片，是指依附于基础表面上的扩展表面。工程上经常采用肋片（又叫翅片）来强化换热。铸铁散热器—翼形散热器圆翼型长翼型铸铁散热器—柱形散热器钢串散热器钢制散热器钢制散热器—板式散热器柱形散热器钢制散热器

扁管散热器钢制散热器卫生间专用散热器目前市场上的卫生间专用散热器，种类繁多，除散热外，兼顾装饰及烘干毛巾等功能。材质有钢管、不锈钢管、铝合金管等多种。三、散热器的布置1．散热器宜安装在外墙的窗台下，从散热器上升的对流热气流能阻止从玻璃窗下降的冷气流，使流经生活区和工作区的空气比较暖和舒适。也可放在内门附近人流频繁之处，对流散热好的地方。当安装和布置管道困难时，散热器也可靠内墙布置2．双层门的外室及门斗不应设置散热器，以免冻裂影响整个采暖系统运行。在楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应由单独的立、支管供热，且不得装设调节阀或关断阀。3．被楼梯、扶梯、跑马廊等贯通的空间，形成了烟囱效应，散热器应尽量布置在底层；当散热器过多，底层无法布置时，可按比例分布在下部各层。4．散热器应尽量明装。但对内部装修要求高的房间和幼儿园的散热器必须暗装或加防护罩。暗装时装饰罩应有合理的气流通道，足够的通道面积，并方便维修。1.6分户计量及低温辐射采暖适合热计量的采暖系统应具备以下条件：可以分别计量系统中每一个用户实际所消耗的热量调节功能：即系统必须具有可调性，用户可以根据需要分室控制温度。与调节功能相应的控制装置收费时应由建筑引入口的总热量表和用户的户用热量表按一定比例折算。1.6.1供暖的计量产品1、热量表流量计＋温度传感器＋计算仪总耗热量、总耗水量、瞬时热流量、单位时间水流量、供水温度、回水温度、供回水温差需自备电源、传输设备、接口2、热量分配表将其贴在散热器上，根据其中物质蒸发量来测散热量，精度低1.6.2适合计量的供暖系统1、每家每户供暖系统为独立分支户与户之间为并联关系2、按户计量的热水供暖系统形式整个系统为双管系统，每个用户为单管系统1.6.3关于热价的计费问题初投资、运行费（水耗、水循环费用、管理费）1、热损失在各个楼层的差别很大，所以纯粹以热量表计费不合理，要进行补偿2、若某一户不供暖，两边用户供暖房间的热量会传入，一般将阀门、过滤器、热量表放入户外的管井中辐射采暖的热媒可用热水、蒸汽、空气、电和可燃气体或液体（如人工煤气、天然气、液化石油气等）。根据所用热媒的不同，辐射采暖可分为如下几种方式：当辐射表面温度小于80℃时，称为低温辐射采暖。当辐射采暖温度为80~200℃，称为中温辐射采暖。当辐射体表面温度高于500℃时，称为高温辐射采暖。1.7低温辐射采暖蒸汽式：热媒为高压或低压蒸汽；热风式：以加热后的空气作为热媒；电热式：以电热元件加热特定表面或直接发热；燃气式：通过燃烧可燃气体或液体经特制的辐射器发射红外线。1.7.1低温热水地板辐射采暖构造

目前常用的低温热水地板辐射采暖是以低温热水为加热热媒，加热盘管采用塑料管，预埋在地面不宜小于30mm混凝土垫层内

传统散热器采暖与地暖低温辐射电热膜采暖方式是以电热膜为发热体，它是一种通电后能发热的半透明聚脂薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经印刷、热压在两层绝缘聚酯薄膜之间制成的。电热膜工作时表面温度为40~60℃，通常布置在顶棚上或地板下或墙裙、墙壁内，同时配以独立的温控装置。1.7.2低温辐射电热膜采暖1.7.3低温发热电缆采暖发热电缆采暖系统由发热电缆和温控器两部分组成，发热电缆铺设于地面中，温控器安装于墙面上。当室内环境温度或地面温度低于温控器设定的温度时，温控器接通电源，发热电缆通电后开始发热升温，发出的热量被覆盖着的水泥层吸收，然后均匀地加热室内空气，还有一部分热量以远红外辐射的方式直接释放到室内。1.7.4中温辐射采暖中温辐射采暖使用的散热设备，通常都是钢制辐射板。钢制辐射板按照长度不同可分为块状和带状两种类型。高温辐射采暖按其能源类型不同，分为电气红外线辐射和燃气红外线辐射采暖。电气红外线辐射多采用石英管或石英灯辐射器1.7.5高温辐射采暖用于工业厂房和一些局部工作场地的采暖注意防火防爆通风换气燃气红外线辐射采暖供热锅炉按工作介质不同分为蒸汽锅炉和热水锅炉。按压力大小又可分为低压锅炉和高压锅炉。按所用燃料种类可分为燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。锅炉房中除锅炉本体外，还必须装置水泵、风机、水处理等辅助设备。锅炉本体和它的辅助设备总称为锅炉房设备。工厂和区域所需热负荷不能由区域热电站、区域锅炉房或其他单位锅炉房供应，且不具备热电联产的条件时，应设置锅炉房。区域锅炉房集中供热的热力站集中供热的热力站是供热网络与热用户的连接场所。作用是根据热网工况和不同的条件，向热用户分配热量。根