企业培训_供热系统基础知识培训教材

供热系统基础知识培训 商务人员 供热系统简介 供暖系统的组成 热源或供热装置 散热设备及供热管道 热源或供热装置 热电厂 集中换热站 区域锅炉房 壁挂炉等 热媒 输送热量的物质或带热体 一般采用水和蒸汽作为热媒 热媒在热源获得热量后 通过供热管道输配到各个用户或散热设备 由散热设备把热量发散到室内 供热管道 钢管 铝塑复合管以及其他塑料管材 散热设备 散热器 地板加热管 风机盘管和风道机 热水供暖系统 以水作为热媒的供暖系统 为目前最广泛使用的一种供暖系统 供热系统分类 按采暖系统循环动力分 自然循环 机械循环系统 按提供热源的方式分 集中供暖式 集中分散式 分散式 壁挂炉采暖系统 集中分散式和分散式供暖系统均属分户采暖系统 按热媒参数分 低温水采暖系统 热媒参数低于100 C 高温水采暖系统 热媒参数高于100 C 按末端散热设备分 暖气片系统 地板辐射采暖系统 风机盘管系统以及风道机系统 按采暖管道布置方式分 上供下回系统 下供下回系统 按采暖管道连接方式分 单管系统 单管跨越系统 双管系统 闭式采暖系统 闭式采暖系统优点 闭式采暖系统 采用闭式膨胀水箱 采暖系统与外界大气是隔绝的 优点 采用闭式采暖系统 减少了外界空气氧气进入系统 产生氧腐蚀 从而腐蚀管路和散热设备 采用闭式采暖系统 采暖水的总量一定 因此总垢量一定 即使所有的垢质都沉积下来 在所有采暖系统表面结垢也是非常有限的 因而可减少垢质的生成 建筑热负荷 供热系统应补偿建筑物中的热量损失 即热负荷 n w 传热系数 m2 C 传热面积m2 n 室内温度 C w 室外温度 C Tn C 热量损失Q 热量损失Q 供热量Q Tw C 和房间热负荷相关的因素 和房间热负荷相关的因素 建筑物的朝向门窗的结构朝向房屋的高度室内外温差室外风速风向门窗缝隙的冷风渗透开启外门造成的冷风侵入维护结构的保温效果 冬季室外计算温度的确定 冬季室外计算温度的确定是由当地的气象条件决定的 我国 工业企业采暖通风和空气调节设计规范 规定 采暖室外计算温度为历年来平均每年不保证5天的日平均温度 主要城市冬季室外计算温度 民用建筑供暖室内计算温度 壁挂炉选型计算方法 根据计算热负荷选型 n w 据面积热指标选型 q f 建筑物估算热负荷 q 建筑面积热指标 m2f 建筑面积m2 面积热指标概算值 典型城市住宅冷热指标 注 冷热指标上层为标准层指标 下层为顶层指标 典型城市住宅冷热指标 注 冷热指标上层为标准层指标 下层为顶层指标 典型城市住宅冷热指标 面积热指标估算 对于我国南方地区 虽然冬季气温不如北方寒冷 但由于长江以南地区传统上没有集中供热 且建筑墙体保温效果差或根本没做保温层 因而建议选择锅炉设备时 面积热指标估算不应小于100W m2 对于更严寒的北方地区 如乌鲁木齐 哈尔滨等 冬季室外温度通常低于零下20多度 建议锅炉选型时 标层热指标估算不低于120W m2 对于顶层或边层建筑 建议采用热指标140W m2 锅炉选型举例 例如 北京地区建筑面积300m2别墅 维护结构保温性能良好 试确定锅炉功率并校核卫生热水 1 推荐采暖面积热指标 100W m2估算建筑耗热量 Q q f 100 300 30KW锅炉选型 SUPEREXCLUSIVEMIX32 2 校核卫生热水是否满足要求 设每个淋浴头流量6L min MIX32最大限流14L min在 t 35 时 卫生热水流量13 1L min 能基本满足两个卫生同时使用热水 UP15 50 60循环泵 贝雷塔壁挂炉提供了UP15 50和UP15 60两种型号的水泵供选配 UP15 50水泵在800L h时可提供3 8mH2O左右的扬程 UP15 60水泵在800L h时可提供4 5mH2O左右的扬程 若更换更大型号的循环水泵影响旁通阀的正常使用 房间温控器 房间温控器是一款简单实用的温控装置 仅用于温度控制 用户可自行设定室内温度 0 30 C 当房间温度达到设定温度时 温度开关自动断开 锅炉停止工作 房间温控器还可以与电动两通阀配套使用 控制电动两通阀的启闭 自动切断采暖回路 控制锅炉运行 实现节能省气的目的 Weekly 温度控制器 WEEKLY一周温控器可同时用于温度控制和时间控制 它即可作为房间温控器使用 设定室内温度 又可以一周为单位编程 分时间段设设定锅炉的不同运行状态 舒适 经济 使锅炉按设定程序 根据设定温度 环境温度及时间自动控制运行 同时还可显示室温 时间及锅炉运行模式 WEEKLY一周温控器具有现代和实用的外观设计 预置温度清晰直观 操作简单方便 是家居采暖的理想选择 Weekly 温度控制器 一周温控器可与锅炉相连 从而遥控锅炉的运行 前提是锅炉可接驳一周温控器 功能 两档调节温度 舒适 经济 可进行个性化的每周每日温度设定 常温防冻程序 具有时钟的功能 遥控器 与锅炉配套使用 用于远程控制锅炉 完全实现个性化采暖 它集中了多种自动控制于一身 从锅炉自动运行到预约维护等功能 达到舒适与节能的完美统一 它不仅具有普通温度控制器和一周温控器的功能 可实现分时段舒适 经济温度设定 同时还能够显示特殊功能和故障代码 远程控制锅炉的工作运行 实现锅炉控制面板上的所有功能 当锅炉安装在地下室或不方便调节的地方 选择遥控器与锅炉配合使用 直接控制锅炉的运行参数 操作方便 简单易行 是真正意义的上的遥控器 其主要功能有 采暖卫生热水温度可调模式转换 OFF 冬季 夏季 舒适经济运行方式显示时间温度可连接电话遥控可接驳室外温控器一周分时段温控功能度假功能故障代码显示防冻功能低温运行功能预定维护功能 遥控器 电动两通阀是中央空调风机盘管的配套产品 由驱动器和阀体两部分组成 该阀通常与温控器配套使用 室内温度可由用户自行确定 超过设定温度后 由室内温控器控制两通阀启闭 当两通阀断电后 自动切断水路 电动两通阀也可安装在地板辐射采暖系统各分支环路的回水管上 与温控器连锁实现房间温度的灵活控制 节约能耗 电动两通阀 低能耗 高效节能 更舒适 室内温度可通过房间温控器或一周温控器由用户自行设定 完全实现个性化采暖 超过设定温度后 由室温控制器控制散热器回水支管处电动两通阀启闭 当二通阀断电后 自动切断水路 享受到更舒适的居室环境 两通阀控制系统 户式燃气采暖系统 散热方式 热传递的基本方式 传导 对流和辐射 供暖热设备的主要散热方式 对流和辐射 1 散热器采暖 以对流散热为主 一般铸铁散热器对流散热为总散热量的75 依靠空气的流量产生的自然对流换热 2 地板采暖 以辐射为主 辐射热量占总散热量的60 以上 3 风机盘管 几乎100 对流散热 依靠风机的强制对流换热 享受到更舒适的居室环境 户式采暖系统的分类及特点 散热器 散热器是户内供热系统的基本设备 也民用采暖系统中的末端装置 散热器按其材质主要可分为铸铁散热器 钢制散热器 铝合金散热器以及铜铝复合散热器等 铸铁散热器虽然具有耐腐蚀 适用范围广等优点 但由于内腔含铸沙会造成管路系统的堵塞 因而已经越来越不能适应我国计量供热系统的发展 新修正的 采暖通风与空气调节设计规范 上明确规定 安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不易采用水流通道内含有粘沙的散热器 不同类型的散热器 一般情况下 壁挂炉散热器系统供水温度为80 回水温度为60 也可以采用供水温度为60 回水温度为40 但会增大所需散热器的面积 散热器的布置 散热器的布置原则应以容易造成室内冷暖空气的对流 室外侵入的冷空气加热迅速 人们的停留区暖和和舒适以及少占用室内有效空间和使用面积 房间有外窗时 散热器一般应安装在每个外窗的窗台下 这样散热器上升的对流热气流就能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响 使流经工作区的空气温暖和舒适 为了方便家具的布置 也考虑选用高款且占地少的散热器布置在房间靠近玻璃窗的内墙侧 在进深相对小的房间内 易使空气形成环路 增强对流换热 散热器接口方式 散热器接口方式特点 散热器主要接口方式的分类及特点 户式散热器采暖系统中 为方便管道的敷设和布置 通常采用铝塑复合管或PP R等塑料管材 对于PB管 PP C管和PP R管 根据管材特点 除分支管连接件外 垫层内不易设其它管件 且埋入垫层内的应与管道同材质 可采用热熔连接的方式 水平管与散热器分支管的连接方式 对于PEX管和XPAP管 不能采用热熔连接的方式 而且垫层内不应有任何管件和接头 水平管和散热器分支管连接时 只能在垫层外用铜制管件连接 与管材的连接 与管材的连接方式 与管材的连接方式 散热器的安装 散热器安装步骤 1 检查散热器包装内散热器及安装配件是否完好无损 2 准确测量数据 并考虑整体布局的美观 确定散热器安装位置 3 散热器支管安装时 应保持1 的坡度以方便系统排气 4 散热器挂片安装时 注意保护散热器表面喷涂层 避免划伤磕碰 5 散热器及管道安装完毕后 需对系统进行打压试验 6 清洗采暖系统以防止有污物和杂物阻塞管道及设备 7 施工完毕后 将现场清理干净 挪动物品复位 单管顺流 跨越系统 单管顺流式系统热水依次进入散热器 热媒供水温度逐渐降低 末端散热器会出现不热的现象 系统简单 省管材 但不能进行局部调节 户式采暖一般不推荐采用 单管跨越系统跨越管将每组散热器的供回水管连接起来 使得每组散热器能够在不影响水流量的前提下 独立灵活地调节 在实际工程中 每组散热器上安装温控阀 可根据用户对室温的要求自动调节流量 单管顺流式系统图 单管跨越式系统图 双管同程系统 双管同程式系统在这种系统中 所有散热器的进口热媒温度均相等 较单管系统能节省用于在末端散热设备上的投资 散热器可安装温控阀能进行独立灵活的调节 而同程式又使得通过每组散热器的水流通道长度相等 因此系统的水力平衡性比较优越 双管同程系统图 双管异程系统 双管异程式系统这是一种在欧洲较为常见的连接方式 所有散热器的进口热媒温度均相等 较单管系统能节省用于在末端散热设备上的投资 异程系统布置时 散热器立管距离壁挂炉的水平距离不相等 需在每组散热器上安装温控阀以平衡各散热器环路间的阻力 以避免距离壁挂炉最近的散热器流量过大 距离壁挂炉最远的散热器流量太小 同时可根据用户需求设置房间温度 灵活独立地进行调节 热舒适性好并节约能源 双管异程系统图 章鱼式系统 章鱼式系统锅炉进出口分别通过分水器和集水器与各组并联散热器连接 各并联管路间的水力平衡通过分水器上的阀门进行调节来平衡各环路的阻力 可分室温度控制 热水管道通常采用PEX或XPAP等塑料管材 敷设于地板下 是一种比较美观的连接方式 但较费些管材 章鱼式系统图 采暖系统图 地板采暖系统特点 低温地板采暖为辐射式采暖 具有令人感到舒适的室内温度分布 由于热量从房间下部向上传递 因而室内温度梯度分布均匀 地板采暖系统特点 可以有效地节省能量 因为人在采暖房间内感受到的温度是空气温度和墙壁面温度综合作用的结果 地板采暖房间内人的实际感觉温度比实际空气温度高2 3 因此可降低室内空气温度 从而节约能量 另外 房间上部温度较低 减少了不必要的热损失 与散热器系统相比 更节能 大约15 30 地板采暖系统特点 增大了室内有效空间的利用 因为管道全部埋在地面下 而且没有散热器 因此室内可以自由地装修墙面 地面 摆放家具 地板辐射采暖系统耗用的管材较多 提高了系统造价 另外 因为管道均布置在地板下 所有对管道的材质和施工质量要求较高 采用壁挂炉作为热源 可实现分散供热 分户计量 解决集中供热收费难的问题 并可按需调节热量 最大限度的节约能源 与锅炉直连的地板采暖系统 简单造价低 所有设备低温运行 使用于冷凝式锅炉系统 起居室 流量调节阀 浴室 恒温调节器 直连系统 小于200m2地板采暖系统 采用三通混水装置 低温运行 自动调节一次水和地板系统回水的配比 以保证设定的出水温度恒定 使用传统式或冷凝式锅炉 三通阀系统 采用两通混水 温控器 带感温包 通过感受混水温度自动调节一次系统的高温水流量 通过混水将进入地暖系统的水温降到要求的范围 温控器上具有温度刻度 用户可人为设定 为保证通过水泵必须的流量 安装自动压差旁通阀 压差根据系统要求设定 二通阀系统 使用传统式或冷凝式锅炉 采用板式换热器或水力分配器 从水力上将采暖系统和壁挂炉隔绝开来 隔绝连接 地板采暖结构层 地板辐射采暖系统和建筑地面结为一体 它的散热面积是被埋置于地面构造层内的盘管所加热的地面 其结构由基础层 保温层 加热盘管 豆石混凝土层 水泥沙浆找平层及地面层组成 为了防止保温层受潮 试具体情况可在保温层的上下加防潮湿的镀铝薄膜 为了减少从地面 外墙及楼板等部位的传热损失 地板辐射采暖系统在外墙 地面及楼板处应设置保温层 其厚度根据材质的不同而定 一般不小于30mm 地板采暖结构层图 影响辐射散热量的因素 影响辐射散热量的因素 地板辐射表面的平均温度 加热盘管的管径间距 保温层的厚度 地面层的热阻 附 不同材料的地面层热阻 水泥 瓷砖 水磨石或石料 R 0 02m2 K w塑料层材料 R 0 075m2 K w木地板 R 0 1m2 K w地面层以上铺地毯 R 0 15m2 K w 水温要求及系统形式 水温要求 在欧洲 地板采暖供水温度通常为40 回水温度为30 供回水温差小于或等于10 在我国 低温热水地板辐射供暖应用技术规程 明确规定 供水温度应技术确定 但不易超过60 供回水温差不易大于10 系统形式 为了减少系统流动阻力和保证供回水温差不过大 加热管多用并联布置 并设有集分水器 供水进入分水器后分出若干并联的盘管 在经回水集中到集水器 地板表面平均温度 人员长期停留区域 敷设加热管道地板的表面平均温度不超过28 这样可以避免由于地面温度过高导致的居住者腿部血液循环问题 管材选择 敷设于地面填充层内的加热管 应根据耐用年限要求 使用条件等级 热媒温度和工作压力 系统水质要求 材料供应条件 施工技术条件和投资费用等因素 选择和采用以下管材 1 交联铝塑复合 XPAP 管2 聚丁烯 PB 管3 交联聚乙烯 PE X 管4 无规共聚聚丙烯 PP R 管 管材选择 交联铝塑复合管 XPAP 内外层为交联聚乙烯 中间层为增强铝管 透氧率极小 在采暖系统中应用较多 但热应力较大 可能会使地面出现局部裂纹 交联聚乙烯管 PE X 聚乙烯和乙烯共聚物添加适当助剂通过物理或化学的方法交联成网状结构的大分子 埋于混凝土中热应力小 但具有透氧性 会使钢制散热器产生腐蚀 管材选择 聚丙烯管 PP PP B C柔韧性不如PP R 但耐低温冲击力却比PP R强 适合在北方使用 当热媒温度不超过60 系统压力小于0 6MPa 可采用PP B C 适用于低温热水地板辐射采暖 聚丁烯管 PB 由聚丁烯 1树脂添加适量助剂 经挤成型的热塑型管材 耐热蠕变性能强 具有良好的耐环境地应力开裂性 加热管布置方式 直列型布置方式最为简单 但这种系统的板面温度随着管道温度逐步降低 首尾温差较大 板面温度场不均匀 旋转型和往复型虽然铺设复杂 但是地面场温度均匀 尤其是旋转型 经过其板面中心点的任一剖面 埋管均可保证高温管 低温管间隔布置 均化效果 较好 往复型 旋转型 直列型 加热管布置方式 地板采暖系统布管方式 1 均匀布置 常规的均匀布置盘管方式 布管间距100mm 300mm 每25mm一个间隔 2 不均匀布置 考虑到靠近外窗外墙处热损失较大 靠近外墙处将间距布置的小一些 以提高表面温度 增加散热量 系统管路布置要点 系统管路布置要点 每组集配装置的分支环路不易多于8个 总供回水管和每一供回水分支管路应设置调节阀门 集配装置应高于地板加热管 并设放气阀 分水器前应装设过滤器 一般控制其总阻力损失1 2mH2O 环路阻力不易超过3mH2O 每支环路长度控制在60 80m 最长不超过120m 对于较小的房间 为了便于水利平衡 可以几个房间合并设置一个环路 而对于较大的房间 可以一个房间布置几个环路 地板采暖布管图 水压试验 水压试验应符合下列要求 1 水压试验之前 应对试压管道和构件采取安全有效的固定和保护措施 2 试验压力应为不小于系统静压加0 3MPa 但不得低于0 6MPa 3 冬季进行水压试验时 应采取可靠的防冻措施 水压试验步骤系统注水 排气 升压至试验压力 稳压1小时 观察水否漏水 补压至规定试验压力 15分钟内的压力不超过0 05MPa无渗漏为合格 地板采暖安装程序 地板辐射采暖施工安装程序根据施工现场的不同情况 可在以下施工安装工序中选择一种 工序 一 铺防水膜 铺保温板 固定钢丝网 排管 打压 捣豆石混凝土 装分集水器 打压 调试工序 二 铺防水膜 铺保温板 固定钢丝网 装分集水器 排管 打压 捣豆石混凝土 打压 调试 铺聚苯板 固定钢丝网 排管 打压 豆石混凝土标高设置 浇捣混凝土 混凝土找平 施工完毕 装修后的集分水器 风机盘管 风机盘管是冷 热水中央空调必备的末端装置 风机多采用低噪音的离心风机或贯流风机 每台风机均独立控制 分为高 中 低三档转速 以调节房间内空气循环量 风机盘管主要依靠风机的强制作用 使得空气通过加热器表面被加热 因而也强化了散热器与空气之间对流换热 能够迅速加热房间空气 但由于其增加了风机 提高了造价和运行成本 设备的维护和管理也较为复杂 壁挂炉 风机盘管系统 该系统一般用于冬季较为的寒冷的地区 供冷系统和供暖系统共用一套空调末端装置 当供热系统热源为分户供热时 分户供热设备一般为自带循环水泵的燃气热水炉或电热水炉 其中燃气热水炉因运行费用较低而得到广泛使用 采用燃油燃气炉做为家用中央空调系统冬季热源时 应校核锅炉本体自带循环泵是否满足系统要求 若采用二次水系统 尽量考虑利用夏季空调系统现有的膨胀水箱和循环泵 壁挂炉 冷水机组 风机盘管水系统 管路布置方式 风机盘管具有较大的局部阻力系数 当系统环路较复杂时 要尽量采用阻力小且易平衡的布管方式 当系统环路较大时 易采用同程式布置 同程式系统的水力稳定性较好 流量分配均匀 对于较小的系统 也可采用异程式系统 应适当减小公共管道的阻力 增加并联支路阻力 并在所有盘管连接支管上安装流量调节阀以平衡阻力 异程式系统管路简单 所需水系统投资少 系统水泵的扬程 系统水泵的扬程风机盘管系统的水泵扬程应满足闭式冷 热 水系统的阻力损失的要求 包括水系统沿程阻力损失 局部阻力损失以及设备阻力损失之和 设备阻力损失表见下表 热媒温度和系统流量 冷 热 媒温度在风机盘管中 夏季冷水温度一般取7 12 C 温差为5 C 冬季供 暖供回水温度为60 50 C 温差为10 C 系统流量通常情况下 夏季冷负荷比冬季热负荷大而供水温差小 夏季流量比冬季大得多 系统水力计算以夏季参数为依据 冬季供暖水温不易与夏季相差太大 在可能的条件下 应尽量提高冷水入口温度和降低热水入口温度 风机盘管的调节 风机盘管机组 为了适应房间的负荷变化 风机盘管的调节可采用风量调节 水量调节和机内旁通门调节三种方式 其中风量调节为最常见的一种调节方式 祥见 风机盘管调节方式 安装形式 系统安装与清洗 系统安装程序壁挂炉的安装 风机盘管的安装 水路系统连接安装 水管路安装 水系统保压试验 观察系统管道接头是否渗漏 水管保温及固定 电气安装 风口部件的装饰安装 系统清洗系统安装完毕后 应对整个水系统进行反复清洗 以防止有污物阻塞管道 最后充注好清洁的水 并排净水系统中的空气 壁挂炉 风机盘管系统图 有关风机盘管系统的说明 1 流量问题 由于风机盘管系统热媒的供回水温差小 因而系统所需流量较大 在管路大流量的前提下 会使壁挂炉自带循环泵的扬程无法满足系统阻力损失的要求 因此我们推荐了三种增大系统流量的方法 通过回水对出水进行补偿 通过板式换热器的热交换 将壁挂炉循环和采暖循环分成两个独立系统 从而解决系统的流量问题 系统与壁挂炉通过水力分配器连接 有关风机盘管系统的说明 2 阻力问题 在系统阻力超出额定幅度不很大的前提下 可将壁挂炉内UP 50型循环泵更换为UP