《建筑设备采暖》课件

建筑设备采暖概述建筑供暖是一个涉及多个学科的复杂系统,需要精心设计和管理才能提供舒适、高效和环保的采暖服务。了解建筑供暖系统的基本原理、关键组件和设计考虑,对于优化供暖系统至关重要。课程目标掌握建筑供热系统概念了解建筑供热系统的基本组成和工作原理。学习供热负荷计算方法掌握建筑供热负荷的计算流程和影响因素。熟悉供热设备选型了解常见供热设备的特点和应用场景。掌握供热系统节能措施学习提高供热系统能源效率的技术方法。建筑采暖系统简介建筑采暖系统是用于在建筑物内提供舒适的室内温度环境的一种供热系统。它包括热源、传热设备、管网和自控系统等主要组成部分。采暖系统能有效提升建筑能效,提高室内温湿度舒适度,是现代建筑不可或缺的重要系统之一。建筑供热负荷10%建筑透热20%人体热30%设备热40%通风热建筑供热负荷是指建筑物在规定的室内环境条件下,为保持室内温度所需的热量。主要包括建筑物透热、人体热、设备热和通风热等几个部分。合理计算和分析这些热负荷指标对于确保建筑供暖系统的可靠运行和能源节约很关键。建筑供热负荷计算室内热平衡计算建筑内部各部位热量走向和平衡,是供热负荷计算的基础。热传导计算采用热传导公式计算各建筑围护结构的热量传递,并考虑热桥效应。太阳辐射计算利用日照角度和气象数据计算建筑外窗的太阳辐射热量。换气热量计算根据建筑的通风量和室内外温度差计算换气引起的热量变化。建筑采暖热源选择多种热源选择建筑采暖热源可选用热水锅炉、电锅炉、蒸汽锅炉等,根据建筑需求、能源供给和经济条件进行合理选择。热水锅炉优势热水锅炉可燃料类型多、自动化程度高、维护成本低,是最常见的采暖热源之一。电锅炉优势电锅炉安装简单、使用方便,适合小型建筑,但能耗较高需要关注电费成本。蒸汽锅炉优势蒸汽锅炉热量传输效率高,适用于大型建筑,但需要专业的蒸汽管网系统设计和维护。热水锅炉热水锅炉是常见的供暖热源之一,广泛应用于建筑供热系统。它能有效将燃料能量转换成热能供给建筑使用,是一种可靠、经济的供热设备。热水锅炉通过燃烧燃料产生热量,并将热量传递给水体,使水温升高从而作为热媒为建筑提供热量。其工作效率较高,使用灵活,是一种较为成熟的采暖热源设备。热水锅炉分类1根据加热形式包括火管炉、水管炉和复合式锅炉等。不同加热形式对于锅炉效率和结构设计有一定影响。2根据加热媒介主要分为燃油锅炉、燃气锅炉和电锅炉三大类。每种加热媒介都有其特点和优势。3根据应用场景热水锅炉可广泛应用于住宅建筑、商业设施及工业园区等不同类型的建筑物。4根据功率大小小型热水锅炉一般功率在60kW以下,中型在60-300kW之间,大型则超过300kW。热水锅炉性能指标热水锅炉是供热系统的重要设备,其性能指标关乎整个系统的运行效果和耗能情况。这些关键指标需要严格把控,确保系统稳定高效、环保健康。燃气热水锅炉高能效燃气热水锅炉采用先进的燃烧技术,能够实现高达95%的热效率,大幅降低能源消耗。灵活设计燃气热水锅炉可根据实际需求灵活调节热功率,满足不同建筑物的供热需求。广泛应用燃气热水锅炉广泛应用于住宅、商业楼宇以及工业场所,为用户提供稳定可靠的供热服务。电热水锅炉电热水锅炉是采用电能作为热源的采暖供热设备。与传统的燃气热水锅炉相比,电热水锅炉不需要燃料供给,无需燃料储存和燃烧装置,安全性高。同时电力供给方便,操作简单,适合小型建筑供热。电热水锅炉具有启动方便、热效率高、无污染排放等优点,近年来在一些小型建筑中得到广泛应用。蒸汽锅炉蒸汽锅炉概述蒸汽锅炉是一种利用燃料燃烧产生热量,通过加热水使其蒸发成蒸汽的热能设备。蒸汽锅炉广泛应用于工业、商业和居民供热等领域。工作原理蒸汽锅炉通过燃料燃烧加热水,水在加压下沸腾产生蒸汽,经过管道输送到使用端。蒸汽在使用过程中冷却后凝结为水,并重复循环。主要类型蒸汽锅炉主要分为燃油锅炉、燃气锅炉和生物质锅炉等,根据用途和使用场合的不同有多种型号可选。集中供热系统集中供热的优势集中供热系统可以提高能源利用效率,节省燃料消耗,并实现统一调度和管理。供热范围广泛集中供热系统可以覆盖整个城市或区域,为大量建筑物提供集中供暖。供热设备集中管理集中供热系统的锅炉房、管网等设备可以统一管控和维护,提高供热可靠性。分散式供热系统灵活性强分散式供热系统可以根据不同建筑的需求独立设计,满足各类建筑的供热要求。维护便捷相比集中式系统,分散式系统的维护和管理更加方便,问题可以快速定位和解决。能源利用率高分散式系统可根据实际需求调节输出,减少不必要的能源浪费。投资成本低无需建设大型管网系统,分散式系统的初期投资相对较低。采暖散热器采暖散热器是建筑供热系统中重要的终端设备,负责将热量传递到室内环境。常见的散热器类型有柱型、板型和片型散热器。每种类型都有自身的特点和适用场景,设计时需根据实际需求进行选择。散热器的加热效率、安全性和节能性是设计时需要重点考虑的因素,还需兼顾美观性和便利性。科学选择和合理设计散热器系统,可以大幅提高建筑供热系统的整体性能。散热器类型及特点板式散热器采用板状表面传热,能量密度高,适用于中小型房间。柱式散热器采用圆柱状结构,传热面积大,适用于大型房间。对流型散热器利用对流原理散热,能快速加热室内,适用于临时供暖。地暖散热器安装在地面,为整个空间提供均匀的散热,能源效率高。散热器选择1功率匹配根据房间面积和建筑设计选择合适功率的散热器。2材料特性考虑金属、石材等不同材质的散热性能和使用寿命。3安装位置合理布置散热器以实现最佳热量覆盖和散发。散热器的选择需要综合考虑房间使用需求、建筑空间布局和美学设计。优选高效热传导、安全耐用的材质,合理布置位置以实现最佳供热效果。管道系统设计1确定管材选用优质钢制或铜制管道2设计布局结合建筑结构合理布置管线3计算管径根据负荷量和流速确定最佳管径4添加附件包括阀门、波纹管等以确保系统运行管道系统设计是采暖工程的重点环节。首先要根据建筑情况选用合适的管材,如钢制或铜制管道。其次要合理布置管线位置,结合建筑结构特点进行设计。同时还需要根据热负荷计算出最佳管径尺寸。最后要加上各种附件如阀门、波纹管等保证系统顺畅运转。管道保温保温意义管道保温的主要目的是减少供热管线热量损失,提高供热系统的能源利用效率。良好的保温措施可以降低能耗,延长设备使用寿命。常用保温材料管道保温常用材料包括玻璃棉、岩棉、发泡塑料等,具有良好的隔热性能和机械强度。选用时需考虑材料的耐热性、防水性等特点。保温层设计保温层厚度应根据管径、介质温度等因素合理计算。过厚会增加初投资,过薄又无法达到预期效果,需平衡考虑。安装要求管道保温层安装时应确保密实性,避免热桥产生。保温层外还需加设防护层,防止受潮、损坏。定期检查维护也很重要。水泵及其选用1水泵功能水泵用于提升和循环热水系统中的热水,确保有足够的压力和流量供应给建筑物。2水泵类型常见的水泵包括离心泵、正压泵和电子调速泵等,适用于不同供热系统的需求。3水泵选用应根据系统用水量、管路阻力、扬程等参数,选择合适的水泵型号和功率。4节能措施采用变频调速技术,可根据负荷变化自动调整水泵转速,提高能效。自动控制系统1实时监控与调节自动控制系统可24小时监测建筑供热系统的运行状态,并实时调节参数以保持最佳性能。2提高能效智能调节可根据环境条件和用户需求动态调整供热功率,大幅降低能耗。3故障预警与诊断系统可检测异常状况并发出警报,同时诊断故障原因,帮助快速维修。4远程管控采用联网技术,可通过手机等设备远程监控和调整供热系统。建筑节能措施建筑外围护结构通过加强外围护结构的保温隔热性能,减少热量的不必要损失。如采用高效保温材料、设计合理的门窗等。被动太阳能利用利用建筑的朝向、窗户大小和位置,被动获取太阳辐射热量,减少采暖能耗。高效采暖设备选用能效高、节能性能优良的热水锅炉、热泵等供热设备,提高整个系统的能效。分区控制根据使用情况分区控制采暖,精确调节供热量,避免过度供热。供热系统能耗分析分析建筑供热系统的能耗构成及影响因素非常重要。我们可以从以下几个方面进行评估:供热效率评估供热系统的整体效率,包括热源效率、管网效率和终端设备效率。能源消耗比分析不同供热方式(如燃气锅炉、电锅炉、热泵等)的能源消耗情况。负荷波动考察建筑的供热负荷在不同季节和时间段的变化情况。管网热损失评估供热管网的热损失,并采取保温等措施进行优化。供热系统故障诊断及时检查定期对供热系统各部件进行检查,及时发现并处理故障,确保系统正常运行。采用诊断工具利用专业的检测仪器,准确定位系统故障所在,为维修提供依据。专业维修保养聘请经验丰富的技术人员进行系统维护和维修,确保系统性能稳定可靠。供热系统维护措施定期检查定期检查供热系统的各个组件,及时发现并解决问题。包括管道、阀门、泵等的状态检查。及时维修一旦发现问题,要及时进行维修,以确保系统稳定可靠运行。及时更换老化零件。清洁保养定期对管道、换热器、锅炉等进行清洁和保养,以确保系统的热交换效率。优化调试对系统运行参数进行优化调试,以提高系统的能源利用效率和供热效果。绿色建筑供热系统绿色建筑追求环境可持续发展,其供热系统必须符合节能减排的原则。常见的绿色供热技术包括:地源热泵、太阳能热水、热电联供等。这些系统利用清洁能源,大幅降低碳排放,提高供热效率,为人们创造更加舒适、健康的室内环境。供热系统前沿技术太阳能供热利用太阳能作为可再生能源,通过集热装置和热水系统为建筑供热。是一种环保高效的新型供热技术。地源热泵利用地下浅层地热能作为热源,通过地源热泵系统为建筑供热制冷。效率高,能耗低,适合各种气候条件。热电冷三联供将电力、制热和制冷三种能源有效整合利用的新型供能技术。可大幅提高能源利用效率,降低能耗成本。智能供热控制利用物联网、大数据等技术,实现对供热系统的智能监测、自动调节和远程控制,提高供热系统的能源效率。案例分析1地铁站供热案例针对北京某地铁站的采暖系统改造,选用了高效的热水锅炉和合理的散热器设计,大幅提升了能源利用效率。2写字楼供热案例某大型写字楼采用集中供热系统,结合热电联供技术,实现了能源梯级利用,获得了良好的运行效果。3学校供热案例某高校宿舍楼采用燃气热水锅炉和辐射采暖系统,提高了供热舒适性和用能效率,成为示范项目。本课程小结系统全面本课程全面介绍了建筑供热系统的各个组成部分,从供热负荷计算、热源选型,到散热设备、管道系统设计等,系统地阐述了建筑供热系统的设计和运行原理。知识实用课程内容紧密结合实际工程应用,讲解了建筑供热系统的关键技术,并结合案例分析,帮助学生深入理解知识点。前瞻性强课程不仅涵盖了传统建筑供热系统,还重点介绍了绿色建筑供热和前沿技术,体现了技术发展趋势。注