《城市供热通风》课件

城市供热通风课程介绍：供热通风的重要性舒适性保障供热通风系统直接关系到室内环境的舒适度，适宜的温度和空气质量能显著提高人们的生活质量和工作效率。一个良好的供热系统可以确保在寒冷的冬季室内温暖如春，而高效的通风系统则可以保持室内空气清新，减少污染物浓度。健康保障不良的室内空气质量会引发多种健康问题，如呼吸道疾病、过敏等。供热通风系统通过过滤、净化空气，降低有害物质含量，为人们提供健康的呼吸环境。合理控制室内湿度也能抑制霉菌生长，减少疾病传播。节能减排课程目标：掌握基本概念和技术1理解供热通风的基本原理掌握供热和通风系统的基本组成、工作原理和控制方法，理解热力学和流体力学在系统中的应用。2掌握供热负荷计算方法能够进行建筑热负荷的计算，包括传热计算、冷风渗透计算等，为系统设计提供依据。3熟悉常用设备的选择和布置了解锅炉、热泵、散热器、风机、过滤器等常用设备的性能特点和选型方法，掌握其在系统中的合理布置。了解节能技术和智能控制的应用供热通风系统概述供热系统提供建筑室内所需的热量，维持适宜的温度，主要包括热源、供热管网和散热设备等。通风系统将室外新鲜空气引入室内，同时排出室内污浊空气，保持室内空气质量，主要包括自然通风和机械通风。协同作用供热和通风系统相互配合，共同营造舒适、健康的室内环境。合理的通风可以降低供热负荷，提高能源利用效率。供热系统的组成部分1热源提供热能的设备，如锅炉、热泵、区域供热站等。2供热管网输送热媒（热水或蒸汽）的管道系统，包括一次网和二次网。3散热设备将热媒的热量传递到室内的设备，如暖气片、地暖、风机盘管等。4控制系统调节和控制供热系统的运行参数，如温度、压力、流量等。热源：锅炉、热泵等锅炉通过燃烧燃料（煤、天然气、油等）产生热能，加热水或产生蒸汽。常见的有燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉等。锅炉效率是评价其性能的重要指标。热泵利用制冷循环原理，从低温热源（空气、水、土壤等）吸收热量，将其转移到高温热源，从而提供热能。具有节能、环保的优点。常见的有空气源热泵、水源热泵、地源热泵等。其他热源区域供热站：集中供热，效率高，污染少。工业余热：利用工业生产过程中的余热，节能环保。太阳能：利用太阳能集热器收集太阳能，提供热能。供热管网：一次网、二次网1用户终端散热设备2二次网区域或建筑内部管网3一次网连接热源与区域供热管网是连接热源和用户的桥梁，分为一次网和二次网。一次网将热源产生的热能输送到各个区域或建筑，二次网则将热能分配到建筑内部的各个用户终端。合理的管网设计可以减少热损失，提高供热效率。散热设备：暖气片、地暖等暖气片传统的散热设备，安装方便，成本较低。通过对流和辐射将热量传递到室内。常见的有铸铁暖气片、钢制暖气片、铝制暖气片等。地暖将加热管埋设在地板下，通过地面辐射散热，舒适度高，节能效果好。但安装成本较高，维护较为复杂。常见的有水地暖和电地暖。风机盘管通过风机强制对流散热，升温速度快，可实现温度控制。常用于空调系统。需要定期清洗，维护成本较高。通风系统的组成部分进风口引入室外新鲜空气的通道。排风口排出室内污浊空气的通道。风道输送空气的管道系统。风机提供空气流动动力的设备。自然通风的原理和应用原理利用室内外温度差和风压差，实现空气的自然流动。优点节能、环保、舒适。缺点受气候条件影响大，通风效果不稳定。应用住宅、办公室等对空气质量要求不高的场所。机械通风的种类和特点全面通风在整个房间内进行通风，稀释室内污染物浓度。适用于污染物分布均匀的场所。设备简单，成本较低。局部通风在污染物产生源附近进行通风，直接排除污染物。效率高，节能效果好。适用于污染物集中产生的场所。正压送风向室内送入高于室外压力的空气，防止室外污染物进入。适用于对空气洁净度要求高的场所。负压排风将室内空气排出，使室内压力低于室外压力，防止室内污染物扩散。适用于产生有害气体的场所。空气处理设备：过滤器、加热器等过滤器去除空气中的灰尘、花粉、细菌等污染物，提高空气洁净度。有粗效过滤器、中效过滤器、高效过滤器等。加热器加热空气，提高空气温度。有电加热器、蒸汽加热器、热水加热器等。冷却器冷却空气，降低空气温度。有水冷却器、氟利昂冷却器等。加湿器增加空气湿度，提高舒适度。有蒸汽加湿器、喷雾加湿器、湿膜加湿器等。室内空气质量标准指标标准值备注PM2.5≤35μg/m³24小时平均浓度PM10≤75μg/m³24小时平均浓度甲醛≤0.1mg/m³1小时平均浓度TVOC≤0.6mg/m³1小时平均浓度CO2≤1000ppm8小时平均浓度室内空气质量直接影响人体健康，国家制定了相应的标准，对室内空气中的污染物浓度进行限制。常见的污染物包括PM2.5、PM10、甲醛、TVOC、CO2等。了解这些标准有助于我们采取有效的措施改善室内空气质量。污染物种类和来源颗粒物PM2.5、PM10等，主要来源于燃烧、扬尘等。1气态污染物甲醛、TVOC等，主要来源于装修材料、家具等。2生物污染物细菌、霉菌等，主要来源于潮湿环境。3放射性污染物氡等，主要来源于建筑材料。4室内污染物种类繁多，来源广泛。了解污染物的种类和来源，有助于我们采取针对性的措施进行治理。例如，选择环保的装修材料可以减少甲醛的释放，加强通风可以降低CO2的浓度。污染物对人体健康的影响1慢性疾病长期接触污染物可能导致慢性呼吸道疾病、心血管疾病等。2过敏反应某些污染物可能引发过敏反应，如皮疹、哮喘等。3急性中毒高浓度污染物可能导致急性中毒，如头痛、恶心等。室内污染物对人体健康的影响不容忽视。长期接触污染物可能导致慢性疾病，某些污染物可能引发过敏反应，高浓度污染物甚至可能导致急性中毒。因此，我们必须重视室内空气质量，采取有效的措施进行改善。改善室内空气质量的措施1加强通风增加室内空气流动，降低污染物浓度。2使用空气净化器过滤空气中的污染物。3选择环保装修材料减少污染物释放源。4定期清洁去除灰尘和污垢，减少污染物滋生。供热负荷计算定义指维持室内所需温度所需的热量。意义是供热系统设计的基础。单位W或kW。影响因素建筑结构、气候条件、使用习惯等。建筑热负荷的构成123456建筑热负荷是指维持室内所需温度所需的热量，由多种因素构成。了解建筑热负荷的构成，有助于我们采取针对性的措施降低热负荷，提高节能效果。外墙传热通过外墙传递的热量。屋顶传热通过屋顶传递的热量。门窗传热通过门窗传递的热量。冷风渗透通过缝隙渗透的冷风带入的热量。人体散热人体自身散发的热量。设备散热室内设备散发的热量。计算方法：传热计算、冷风渗透等传热计算根据建筑材料的热阻、内外温差等参数，计算通过外墙、屋顶、门窗等传递的热量。需要考虑建筑的朝向、遮阳等因素。冷风渗透计算根据建筑的缝隙面积、内外压差等参数，计算通过缝隙渗透的冷风带入的热量。需要考虑建筑的密封性、风向等因素。其他热源计算计算人体散热、设备散热等。需要考虑人员数量、设备功率等因素。采暖系统的设计原则1满足采暖需求确保室内温度达到设计标准。2节能高效降低能源消耗，提高能源利用效率。3安全可靠确保系统运行安全稳定。4经济合理降低建设和运行成本。水力计算：管径选择、泵的选择管径选择根据流量和流速，选择合适的管径，确保水力阻力在合理范围内。过小的管径会导致水力阻力过大，增加运行成本；过大的管径会导致材料浪费。泵的选择根据流量、扬程和效率，选择合适的泵，确保系统正常运行。需要考虑泵的特性曲线与系统特性曲线的匹配。阻力计算计算管道、阀门、弯头等的水力阻力，为泵的选择提供依据。散热器的选择和布置散热器选择根据房间的热负荷、安装位置、美观要求等因素，选择合适的散热器类型和规格。需要考虑散热器的散热量、水力特性、材质等。散热器布置将散热器布置在房间的外墙下方或窗户下方，利用冷空气下降、热空气上升的原理，促进空气对流，提高散热效果。避免遮挡散热器，影响散热效果。安装数量根据房间的热负荷和散热器的散热量，计算所需的散热器数量。确保散热器总散热量略大于房间的热负荷。通风量的确定定义指单位时间内送入室内的新鲜空气量。意义是保证室内空气质量的关键。单位m³/h或m³/人·h。影响因素人员数量、活动强度、污染物浓度等。换气次数的概念和应用定义指单位时间内室内空气更换的次数。计算公式换气次数=通风量/房间体积。应用根据不同场所的空气质量要求，确定合理的换气次数。例如，医院手术室的换气次数要求高于普通办公室。通风方式的选择：全面通风、局部通风全面通风在整个房间内进行通风，稀释室内污染物浓度。适用于污染物分布均匀的场所。设备简单，成本较低。局部通风在污染物产生源附近进行通风，直接排除污染物。效率高，节能效果好。适用于污染物集中产生的场所。例如，厨房的抽油烟机、工厂的焊接排风罩。空调系统简介定义指对室内空气进行温度、湿度、洁净度、气流速度等参数调节的系统。作用提供舒适、健康的室内环境。应用广泛应用于住宅、办公楼、商场等场所。组成制冷机、风机、空气处理设备、控制系统等。空调系统的分类：集中式、分散式集中式空调系统制冷机房集中设置，通过风道或水管将冷热量输送到各个房间。适用于大型建筑，如办公楼、商场等。分散式空调系统每个房间或区域设置独立的空调机组，如分体式空调、窗式空调等。适用于小型建筑，如住宅、小型办公室等。半集中式空调系统将制冷机房集中设置，但每个房间或区域设置独立的末端设备，如风机盘管等。兼具集中式和分散式空调系统的优点。空调系统的组成部分制冷机提供冷源的设备。1风机提供空气流动动力的设备。2空气处理设备对空气进行过滤、加热、冷却、加湿等处理的设备。3管道系统输送冷热媒和空气的管道系统。4控制系统调节和控制空调系统的运行参数。5空调系统由多个部分组成，各部分协同工作，才能实现对室内空气的有效调节。了解各部分的组成和功能，有助于我们更好地进行空调系统的设计、运行和维护。制冷原理：压缩式、吸收式压缩式制冷利用制冷剂的相变过程，通过压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个过程实现制冷。是目前应用最广泛的制冷方式。具有效率高、制冷量大等优点。吸收式制冷利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽的特性，通过吸收、发生、冷凝、蒸发四个过程实现制冷。需要提供热源，如蒸汽、热水等。具有节能、环保等优点。空调系统的节能措施1采用高效制冷机选择能效比高的制冷机，降低能耗。2优化运行参数根据实际需求，合理调节空调系统的运行参数，避免过度制冷或制热。3加强维护保养定期清洗过滤器、冷凝器等，确保设备正常运行。4利用自然冷源在过渡季节，利用室外自然冷源进行制冷，降低能耗。建筑节能设计定义指在建筑设计阶段，采取各种技术措施，降低建筑的能源消耗。意义是实现建筑节能的重要途径。内容包括外墙保温、门窗保温、遮阳设计、自然通风等。目标降低建筑的供热和制冷负荷，提高能源利用效率。外墙保温技术外保温将保温材料设置在外墙外侧，可以有效减少热桥效应，保护主体结构。但施工难度较大，成本较高。内保温将保温材料设置在外墙内侧，施工方便，成本较低。但存在热桥效应，占用室内空间。夹心保温将保温材料设置在外墙的中间层，可以有效减少热桥效应，保护主体结构。但需要与建筑结构同步施工。门窗的保温性能材料选择选择具有良好保温性能的门窗材料，如断桥铝合金、Low-E玻璃等。断桥铝合金可以有效阻断热量传递，Low-E玻璃可以减少辐射热传递。结构设计采用多层密封结构，提高门窗的密封性，减少冷风渗透。采用中空玻璃，增加空气层的隔热效果。安装质量确保门窗安装严密，避免出现缝隙，减少冷风渗透。采用专业的安装队伍，保证安装质量。可再生能源在供热通风中的应用意义减少对化石能源的依赖，降低环境污染。种类包括太阳能、地热能、生物质能等。应用可用于供热、制冷、通风等。前景具有广阔的应用前景。太阳能供热系统太阳能集热器收集太阳能，将太阳能转化为热能。常见的有平板集热器、真空管集热器等。储热装置储存太阳能集热器收集的热能，以备阴雨天或夜间使用。常见的有水箱、蓄热罐等。辅助热源在太阳能不足时，提供辅助热源，保证供热的可靠性。常见的有电加热器、燃气锅炉等。地源热泵系统原理利用地下土壤或地下水作为冷热源，通过热泵机组进行能量转换，实现供热和制冷。优点节能、环保、运行稳定。缺点初期投资较高，需要进行地质勘察。应用广泛应用于住宅、办公楼、商场等场所。生物质能利用定义指利用生物质（如秸秆、木材、垃圾等）作为能源，进行供热或发电。优点可再生、环保。缺点燃烧效率较低，可能产生污染物。技术包括生物质燃烧、生物质气化、生物质液化等。智能供热通风系统1数据分析预测和优化2远程控制随时随地操控3传感器实时数据采集智能供热通风系统利用传感器技术、远程监控和控制技术、数据分析技术等，实现对供热通风系统的智能化管理。可以提高系统的运行效率，降低能源消耗，提供更舒适的室内环境。传感器技术在系统中的应用温度传感器测量室内外温度。湿度传感器测量室内外湿度。空气质量传感器测量室内空气质量，如PM2.5、CO2等。压力传感器测量管道压力。远程监控和控制远程监控通过网络或移动设备，实时监测供热通风系统的运行状态，如温度、压力、流量等。可以及时发现故障，提高系统的运行效率。远程控制通过网络或移动设备，远程控制供热通风系统的运行参数，如温度设定、风机启停等。可以根据实际需求，灵活调节系统的运行状态。数据分析和优化数据采集收集供热通风系统的运行数据，如温度、压力、流量、能耗等。数据分析利用数据分析技术，分析系统的运行规律，发现潜在的问题。优化控制根据数据分析结果，优化系统的控制策略，提高运行效率，降低能耗。预测预警利用数据分析技术，预测系统的运行状态，提前发现故障，进行预警。供热通风系统的运行管理设备维护定期对设备进行维护保养，延长设备的使用寿命。节能运行采取节能运行策略，降低能源消耗。故障排除及时排除系统故障，保证系统正常运行。设备的维护和保养定期检查定期检查设备的运行状态，如温度、压力、电流等，发现异常及时处理。定期清洗定期清洗设备的过滤器、冷凝器等，保证设备的散热效果和通风效果。定期润滑定期润滑设备的运动部件，减少摩擦，延长设备的使用寿命。及时更换及时更换设备的易损件，如皮带、轴承等，避免发生故障。节能运行策略1根据需求调节根据实际需求，合理调节供热通风系统的运行参数，避免过度供热或通风。2分时段控制根据不同时段的使用需求，分时段控制供热通风系统的运行状态。3利用自然冷源在过渡季节，利用室外自然冷源进行制冷，降低能耗。4回收余热回收供热通风系统的余热，用于其他用途，提高能源利用效率。常见故障及排除故障原因排除方法散热器不热管道堵塞、气塞清洗管道、排气风机不转电源故障、电机损坏检查电源、更换电机空调不制冷制冷剂泄漏、压缩机故障检修泄漏、更换压缩机空气质量差过滤器堵塞、通风不足更换过滤器、加强通风供热通风系统在使用过程中，可能会出现各种故障。了解常见故障的原因和排除方法，可以及时解决问题，保证系统的正常运行。需要定期进行巡检，及时发现和处理隐患。供热通风的新技术和发展趋势热泵技术高效节能，应用广泛。智能控制提高运行效率，降低能耗。绿色建筑可持续发展，环保节能。热泵技术的发展高温热泵提供更高温度的热源，适用于工业供热等领域。可以利用工业余热，提高能源利用效率，减少环境污染。CO2热泵使用CO2作为制冷剂，环保无污染。但运行压力较高，需要更高的技术要求。吸收式热泵利用吸收式制冷原理，节能环保。需要提供热源，如蒸汽、热水等。智能控制技术的应用1自适应控制根据室内外环境变化，自动调节供热通风系统的运行参数。2模糊控制利用模糊逻辑进行控制，提高系统的鲁棒性。3神经网络控制利用神经网络进行控制，提高系统的精度和智能化水平。4远程诊断通过远程诊断技术，及时发现和解决系统故障。绿色建筑和可持续发展定义指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间。目标实现建筑的资源节约、环境友好、健康舒适。措施包括建筑节能、节水、节材、室内空气质量控制等。意义是实现可持续发展的重要途径。案例分析：住宅供热通风设计设计要点满足采暖需求，保证室内温度；加强通风，提高室内空气质量；采用节能技术，降低能耗；控制噪声，提供安静舒适的居住环境。技术选择地暖或暖气片供热；自然通风与机械通风相结合；外墙保温，Low-E玻璃门窗；采用高效节能的热源。案例分析某高层住宅采用地源热泵系统供热，效果良好，节能效果显著。室内温度稳定，空气质量良好。案例分析：办公楼通风系统设计1局部排风2空气净化3新风系统办公楼人员密集，空气质量要求较高。通风系统设计应重点考虑以下几个方面：新风量应充足，保证室内CO2浓度在合理范围内；空气净化系统应能有效去除PM2.5、甲醛等污染物；局部排风系统应能及时排除卫生间、吸烟室等场所产生的异味。案例分析：工厂供热通风设计局部排风化工厂生产车间产生的有毒有害气体，通过局部排风系统及时排除，保证工人健康。集中供热大型工厂采用集中供热系统，利用余热锅炉回收生产过程中产生的余热，提高能源利用效率。供热通风安全注意事项1设备操作安全严格按照操作规程操作设备，防止发生意外。2消防安全定期检查消防设施，确保消防安全。3预防隐患及时发现和排除安全隐患