暖通空调PPT.ppt

1绪论 一 一般含义1 英文及缩写HeatingVentilatingandAirCondioning2 专业 供热通风与空调工程 建筑环境与设备工程3 学术 如 暖通空调学会 暖通空调方向4 工程 空调工程 通风工程 暖通工程等 二 本课程含义1 供暖 建筑供暖2 通风 本课程以民用建筑通风为主3 空气调节 xe 1 1暖通空调含义 1绪论 一 供暖1 定义 冬季 为维持房间空气一定的温度 必须向房间提供一定的热量 为向房间提供热量所采取的设施系统 称为供暖或供暖系统 2 一般组成 1 热源 锅炉 市政热网 换热 废热 余热 可再生能源等 2 输热系统 把热量从热源处输送 分配到供暖房间 3 散热设备 加热房间空气 维持房间要求的温度 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 3 原理 xe 1 2HVAC系统 一般组成 原理及分类 1绪论 4 分类 1 按热源是否集中分 集中式 由一个集中统一的热源向多个供暖房间或建筑提供热量的供暖系统 分散式 热源 散热设备为一个整体 对供暖房间而言 每个房间均需布置要热源 如 烤火炉 电热汀 暖风机等 2 按热媒种类不同分 热水供暖 输热介质即热媒为热水 有低温水 100 高温水 100 系统之分 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 蒸汽供暖 热媒为蒸汽 有低压 小于0 7个表压 高压 0 7个表压 系统之分 热风供暖 热媒为热风即加热后的空气 如暖风机 空调器等 3 按加热室内空气方式不同分 散热器供暖 以对流散热为主 辐射供暖 以辐射散热为主 如 低温热水地板辐射供暖 电热膜供暖 高温辐射供暖等 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 二 通风1 定义 即通过通风换气 达到控制室内污染物浓度或含量满足卫生标准要求 具体 收集室内污染空气 净化处理 如除尘 净化等 室外大气 室外新鲜空气 净化处理 如过滤 送入室内 注 1 污染物 指有害气体 粉尘 高温 高湿等 2 通风只能在一定程度上调节室内空气的温度与湿度 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 2 方式 1 机械排风 自然进风 2 机械进风 自然排风 3 机械排风 机械进风 4 自然进风 自然排风3 一般组成 以机械排风 机械进风为例 排风系统 室内排风口 风管 风机 除尘或净化 室外排风口送风系统 室外进风口 过滤或净化 风机 风管 室内送风口 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 机械通风系统示意图 1绪论 4 分类 1 按用途分工业与民用通风 通风换气 控制有害物浓度或含量低于卫生标准要求 其中民用建筑通风是本课程学习的重点 建筑防排烟 控制烟气流动 保证疏散通道安全 如 正压送风 机械排烟 事故通风 排除突发事故产生的有害物 可燃 爆炸危险的气体 如燃气泄漏 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 2 按作用范围分 全面通风 作用范围是整个房间 如厨房排气扇排风 局部通风 作用范围为产生有害物的局部地点 如厨房排油烟机一般局部通风效果优于全面通风 3 按动力分 自然通风 动力为自然作用压力 风压 热压 机械通风 动力为风机 离心式 轴流式等 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 三 空调1 定义 用人工的方法控制室内空气参数满足人体舒适感要求及工艺要求 其中空气参数为所谓空气 四度 压力 气味等 所谓 四度 即为 温度 相对湿度 流速 清洁度 洁净度 新鲜程度 2 一般方法 把一定量经过处理的空气送入空调房间 吸收余热 余湿 然后排出或循环使用 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 3 一般组成 1 空气调节系统 待处理空气 进风口 空气处理 空气输送分配 风管 风机 送风口 空调房间 2 冷 热水 媒 系统 冷 热源 冷水机组 锅炉 冷热量输送分配 水管 水泵或冷媒管路 空气处理设备4 分类 1 按冷热源 空气处理是否集中分 集中式 冷热源集中 空气处理集中 半集中式 冷热源集中 空气处理集中部分集中 部分分散 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 分散式 冷热源与空气处理为一个整体 每个空调房间均须布置 如 分体式空调 注 说明解释 1 中央空调 2 户式中央空调 2 按用途分 舒适性空调 主要满足人体舒适感要求 对温 湿度精度要求不高 工艺性空调 主要有 恒温恒湿空调 对温湿度精度有严格控制的要求 净化空调 对室内灰尘 细菌浓度或个数等有严格控制要求 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 除湿空调 对高湿环境湿度有控制要求 人工气候室 用于科学实验 但自然界没有的特殊气候环境 xe 1 2HVAC系统一般组成 原理及分类 1绪论 一 设备 材料 方法1 高效换热 如何提高制冷机 换热器能能效 如 微尺度换热 2 制冷剂 管材3 新的方法 如 温湿度独立控制空调系统二 自控1 HVAC系统自控的现状2 HVAC系统对自控的要求3 智能建筑与楼控系统 xe 1 3HVAC的技术发展 1绪论 2 节能要求与规范 1 要求 住宅50 70 公建50 2 节能标准与规范 3 热回收4 关于低碳与空调 5 关于可再生能源利用 水地源 太阳能等 6 关于绿色建筑 生态建筑 xe 1 3HVAC的技术发展 1绪论 一 专业基础及课外阅读1 专业基础2 课外阅读 主要参考资料二 专业素质1 专业素质2 职业敏感三 热爱专业1 专业特点及优势2 发展前景 xe 1 4如何学好本课程 2负荷计算 2 1HVAC负荷的基本概念1 供暖负荷2 通风负荷3 空调负荷 冷负荷 热负荷 湿负荷注意 设计负荷与实际负荷 一般不特指 均为设计负荷2 2室外空气计算参数与室内设计标准一 室外空气计算参数 1 变化规律 日变 季变 年变 2 确定原则 不保证原则 3 暖通规范 GB50736 2012 规定 4 1 1 4 1 10条 xe 2 1HVAC负荷的基本概念 2负荷计算 a供暖b通风 夏 冬c空调 夏 冬注意 参数的用处 4 确定方法a计算法 GB50736 2012附录Bb查取法 GB50736 2012附录A 如 合肥市 注意 气象资料的权威性 没有气象资料的地点的处理 地理纬度相近 气候条件相近 xe 2 2室外空气计算参数与室内设计标准 2负荷计算 2室内设计标准 1 空调区域 2 空调基数与精度 如 tn 25 1 50 5 3 确定依据 满足人体舒适感要求和生产工艺要求 4 影响因素 温度 相对湿度 流速 表面温度 衣着热阻等 5 规范规定 GB50536 3 0a供暖 GB50536 3 01b空调 GB50736 3 02 3 05 xe 2 2室外空气计算参数与室内设计标准 2供暖设计热负荷 研究表明 20 比较舒适 18 无冷感 15 是冷感的界限温度 国外标准 16 22 国家 室内空气质量标准 GB T18883 规定民用建筑 16 24 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50736 2012 规定 严寒地区 18 24 夏热冬冷地区 16 22 2负荷计算 5 确定方法 主要考虑一下方面因素确定a房间 建筑 的使用功能以及标准 档次 要求b生活水平及习惯c各类建筑规范的相应要求d节能要求注意 节能与舒适要求 节能设计标准 工艺与舒适要求 xe 2 2室外空气计算参数与室内设计标准 2负荷计算 一 供暖负荷组成1 得热量 Qd 太阳辐射 人体 照明 设备散热 2 失热量 Qs 围护结构传热量 冷风渗透耗热量 冷风侵入耗热量等3 热负荷 Q Qs Qd注意 得热量不大的民用建筑可以忽略 作为安全余量 则 Q Qs 民用建筑计算热负荷时 主要计算围护结构传热量 冷风渗透耗热量 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 二 热负荷计算 一 围护结构传热量计算围护结构传热量由 基本耗热量 附加 或修正 耗热量组成 即 Q1 Q1J Q1X1 基本耗热量计算 1 计算方法 稳定传热 2 计算公式 Q1J KF tn tw a式中 tn 供暖室内设计 或计算 温度 tw 供暖室外计算温度 F 传热面积 丈量方法如下 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 墙 高取建筑层高 宽见图 门 窗 取建筑门窗孔洞尺寸 地 顶 见图 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 温差修正系数 tn tl tn tw tl 邻室温度 K 围护结构传热系数注意 a 应考虑冷 热 桥作用 取加权平均值 b 应满足节能设计标准限值要求或建筑节能权衡计算要求 c 获取 一般由建筑节能计算给出 d 关于建筑节能与设计标准的有关概念 2 附加耗热量计算 1 朝向修正 对基本耗热量的修正 北 东北 西北 0 10 东 西 5 东南 西南 10 15 南 15 30 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 注 冬季日照率 35 时 东南 西南和南向宜取 10 0 东西不修正 日照被遮挡时 南向可按东西向 其它方向按北向修正 偏角15度时 按主朝向修正 2 风力附加 建筑物位于不避风的高低 河边 湖滨 海岸 旷野时 其垂直的外围护结构传热耗热量应附加5 3 高度附加 房间高度大于4m时 应在基本耗热量与附加耗热量之和基础上计算高度附加率 每高出1m 附加2 最大不应大于20 注 住宅一般情况这2项都可以不考虑 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 4 外门开启附加 冷风侵入耗热量 对外门基本耗热量修正 开启一般外门 如住宅 宿舍 幼儿园等 一道门 65n 二道门 有门斗 80n 三道门 二道门斗 60n 开启频繁外门 如办公 学校 门诊部 商店等 一道门 98 130n 二道门 有门斗 120 160n 三道门 二道门斗 90 120n xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 注 a n为楼层数 外门是指建筑底层入口的门 不是各层入户的门 阳台门不应计算 b 外门最大附加不应大于500 c 外门开启附加率仅适用短时间开启的 无热幕的外门 d 仅计算冬季经常开启的外门 5 技术措施 2009提出的附加 窗墙比过大的附加 两面外墙附加 间歇使用建筑附加 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 二 冷风渗透耗热量计算公式 Q2 0 278CpL w tn tw W Cp 空气定压质量比热 kJ kg 一般取1 01 w 空气密度 kg m3L 渗入室内的冷空气体积流量m3 hL的确定1 多层建筑 1 缝隙法 忽略热压作用和风速沿高度变化 L l L1 n l 房间某朝向可开启门窗缝隙长度 m xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 L1 每m缝隙渗透的冷空气量m3 h m 查表获取n 朝向修正系数 查表获取 2 换气次数法 L N VN 换气次数 V 房间体积m3居住建筑房间换气次数如下 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 2 高层建筑 考虑热压风压联合作用 以及室外风速沿高度变化 渗的冷空气量计算 L l L0 mb l 缝隙长度 L0 单位长度门窗缝隙深入的理论空气量 m3 h mm 朝向综合修正系数 m Cr Cf n1 b C ChCr 热压系数 Cf 风压差系数n 纯风压下朝向修正系数C 门窗缝两侧有效热压差与风压差之比Ch 高度修正系数b 渗风指数 b 0 56 0 78 无数据时 可取0 67 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 技术措施规定 阳台门的冷风渗透量 按相应朝向和级别门窗冷风渗透2倍计算 住宅防盗门 按2级窗计算 普通外门 按1级窗计算 住宅户门 楼梯间不供暖时 按2m3 h计算 3 负荷概算 面积指标法Q qs Fqs 面积指标 w F 建筑面积或供暖面积注意 建筑面积真对整个建筑 供暖面积针对供暖房间 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 技术措施规定 阳台门的冷风渗透量 按相应朝向和级别门窗冷风渗透2倍计算 住宅防盗门 按2级窗计算 普通外门 按1级窗计算 住宅户门 楼梯间不供暖时 按2m3 h计算 xe 2 3供暖负荷计算 2负荷计算 一 冷负荷1 冷负荷与得热量关系 1 得热量 外扰 室外空气温度 太阳辐射热 内绕 人体 照明 设备 电热 电动 电子 散热 2 得热分类a 得热 对流 辐射b 得热 显热 与温度变化有关 潜热 与温度变化无关 与含湿量变化有关 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 3 得热形成冷负荷过程 2负荷计算 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 1 材料蓄热能力越强 冷负荷衰减越大 滞后时间越长 2 蓄热能力与材料容量有关 热容越大 蓄热能力越强 3 热容量 材料重量乘比热 建筑比热差距不大 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 2 冷负荷计算方法 1 稳定传热与不稳定传热 2 得热量与冷负荷是否区分当量温差法 1946年 美国 逐时计算 得热 冷负荷谐波分解法 50年代 前苏联 逐时计算 得热 冷负荷反应系数法 1968年 加拿大 逐时计算 得热 冷负荷 改进 传递函数法 1978年 3 谐波反应法 我国 82年 基础 谐波分解法 4 冷负荷系数法 我国 82年 基础传递函数法 5 其它方法 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 3 冷负荷系数法计算空调冷负荷 1 围护结构冷负荷 外墙 屋顶温差传热形成的冷负荷a 计算公式 CL KF tl t tn K 传热系数 一般由建筑节能计算给出F 传热面积tn 空调室内设计 计算 温度tl t 逐时冷负荷计算温度b 热作用 室外空气温差和太阳辐射热 即综合温度 tz tw J w xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 c 冷负荷计算温度的定义及来源tl t CL Kd 地点 外表面放热系数 吸收系数不同时的修正 e 对于非轻型外墙 可采用平均综合温度代替 tzp twp J w 玻璃窗温差传热形成冷负荷a 计算公式 CL KF tl t tn K 传热系数 一般由建筑节能计算给出F 传热面积 tn 空调室内设计 计算 温度tl t 玻璃窗逐时冷负荷计算温度 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 b 热作用 室外空气温度 c 冷负荷计算温度的定义及来源 tl t CL Kd 地点不同时的修正 日射得热形成冷负荷a 透过玻璃窗的得热量 q qt q qt 透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热q 玻璃吸收太阳辐射热传入室内的热量 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 b 日射得热因素由于窗的类型 遮阳设施 太阳入射角及强度等因素组合太多 无法用数学函数表达 工程上采用所谓对比的计算方法 即采用计算简化 固定条件下的日射得热量 条件 标准玻璃 3mm 普通平板玻璃外侧放热系数 18 6内侧放热系数 8 7 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 以夏季7月为代表日射得热因素 Dj qt q 经过大量统计 计算 相似分析给出了适合全国各地区 纬度带 带宽5度 的Djmax 对非标准玻璃 不同窗框 遮阳设施 引入综合遮挡系数修正Cz Cs CiCs 窗玻璃遮阳系数 Cs 实际玻璃的日射得热量 标准玻璃日射得热量Ci 窗内遮阳系数 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 c 冷负荷计算CL Ca F Cz Djmax CLQF 窗口面积 Ca 窗有效面积系数CLQ 冷负荷系数 注意 定义 CLQ CL Djmax 数据给出以北纬27 5度分南北区 内围护结构冷负荷按稳定传热计算CL K F tl tn tl 邻室计算温度 tl twp tl xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 twp 夏季空调室外日平均温度 tl 邻室计算温度与夏季空调室外日平均温度差 可按下表取值 邻室发热量 w tl很少 如办公 走廊 0 2 23323 1165关于地面冷负荷 一般情况地面温度低于室内温度 可以不计算 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 2 设备散热形成的冷负荷 电动设备a电机工艺设备均在空调区CL 1000 n1 n2 n3 N CLQb电机在空调区 工艺设备不在空调区CL 1000 n1 n2 n3 N 1 CLQc电机不在空调区 工艺设备在空调区CL 1000 n1 n2 n3 N CLQN 电动设备安装功率 KW 电机效率 一般产品样本给出 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 n1 利用系数 电机最大实耗功率与安装功率之比 一般可取0 7 0 9 n2 电动机负荷系数 电机每小时平均实耗功率与最大功率之比 一般可取0 4 0 5 n3 同时使用系 电机同时使用的功率与安装功率之比 一般可取0 5 0 9 CLQ 冷负荷系数 详见附录2 20 21 注 当空调系统间歇运行时 则 CLQ 1 0 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 电热设备对于无保温密闭罩的电热设备 CL 1000 n1 n2 n3 n4N CLQn1 n2 n3 含义同前 n4 考虑排风带走热量的系数 一般取0 5 电子设备CL 1000 n1 n2 n3 N CLQn1 n2 n3 含义同前 其中n3根据情况而定 一般 计算机取1 0 仪表取0 5 0 9注 公共建筑电器设备散热量可参照 节标 表B 0 7 1 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 3 照明设备散热形成的冷负荷 白炽灯 热光源 CL 1000 N CLQN 照明设备功率 KW CLQ 冷负荷系数 荧光灯 冷光源 CL 1000 Nn1 n2 CLQN 照明设备功率 KW CLQ 冷负荷系数 见附录 n1 镇流器消耗功率系数 在空调房间内取1 2 在吊顶内取1 0 n2 灯罩隔热系数 有通风孔取0 5 0 6 反之取0 6 0 8 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 4 人体散热形成的冷负荷 人体显热冷负荷CLx qs n CLQqs 不同室温 活动强度成年男子显热散热量 w 见表2 13 n 室内人数 群集系数 以成年男子为计算基础 对不同功能的建筑不同人群 成年男子 女子 儿童 引入的修正系数 见表2 12CLQ 冷负荷系数 见附录2 23 注意计算时刻为人员进入房间时刻算起 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 人体潜热冷负荷CLq ql n ql 不同室温 活动强度成年男子显热散热量 w 见表2 13 人体散热冷负荷CL CLx CLq 5 食物散热冷负荷 食物包括显热和潜热 可按下列数值采用 食物全热取17 4W 人 食物显热取8 7W 人 食物潜热取8 7W人 食物散湿量取11 5g h xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 二 空调热负荷1 计算方法 稳定传热2 注意区别冬季空调与供暖室外计算温度3 一般空调房间为正压 可不计算冷风渗透耗热量三 湿负荷1 人体散湿量 W 0 278n g 10 6 kg s g 人体小时散湿量kg h 见表2 13 其它参数同前 2 敞开水面散湿量3 围护结构透湿量 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 四 新风负荷Qw Gw iw in kw Gw 新风量 kg s in iw 室内 外空气焓值 KJ kg 干 五 室内冷负荷与制冷系统冷负荷1 室内冷负荷 1 围护结构传热冷负荷 2 人员 照明 设备散热冷负荷 逐时最大值 各空调区 房间 逐时相加得到的逐时最大值 最大值累计 各空调区 房间 最大值的累计 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 2 制冷系统冷负荷 1 室内冷负荷 空调系统有自动温控时取逐时最大值 没有温控时取最大值累计 2 新风冷负荷 3 空气处理附加冷负荷 如再热 4 水泵 水管温升附加 计算参见 措施 2009 5 风机 风道温升附加 计算参见 措施 2009 6 送风管道漏风附加 计算参见 措施 2009 7 制冷系统冷负荷 选择冷源设备的依据 制冷系统冷负荷 1 2 3 4 5 6 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 六 负荷概算1 面积指标法 CL qs Fqs 空调冷负荷概算面积指标 w m2 F 建筑面积或空调面积 m2 2 面积指标 1 建筑面积指标 w m2 总冷负荷 建筑面积 2 空调面积指标 w m2 总冷负荷 空调面积注 建筑面积指空调区域面积与非空调区域面之和 空调面积指空调区域建筑面积 面积指标一般包含新风负荷在内 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 七 负荷计算参考步骤1 熟悉建筑条件图纸及项目地点 地理纬度 2 明确供暖或空调房间3 查阅室外计算参数4 确定室内设计参数5 热工参数确定实际工程K值由建筑节能计算提供 课程设计按以下方法确定 1 外墙 外窗 屋顶 主要根据气象区域划分 参照 节标 限值要求确定 2 内围护结构 计算确定 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 2负荷计算 6 人员 照明指标可参照 节标 权衡计算指标确定7 阅读 规范 节标 措施 负荷计算相关规定8 计算房间编号如204 2 楼层 04计算房间序号9 简化相同房间10 编制负荷计算表11 负荷计算 供暖热负荷 空调 冷 热湿负荷 12 负荷汇总 1 房间负荷汇总 2 建筑总负荷汇总 3 面积指标 xe 2 4空调冷 热 湿负荷 3供暖 一 系统的分类1 闭式与开式2 按循环动力分 1 自然循环热水供暖 循环动力 自然作用压力 2 机械循环热水供暖 循环动力 水泵 3 按水温不同 1 低温热水供暖 水温 100 4 按散热器连接方式不同分 1 单管系统 散热器与立管串联 立管 1根 xe 3 1热水供暖 3供暖 2 双管系统 散热器与立管并联 立管 2根 5 垂直式系统与水平式系统6 垂直式系统按供回水干管位置不同分 1 上供下回单管系统 供水干管在系统上部 回水干管在系统的下部 2 上供下回双管系统 供水干管在系统上部 回水干管在系统的下部 3 下供下回双管系统 供回水干管均在系统下部 4 其它 上供上回式 下供上回式 中供式等7 分户计量系统 分户计量 分室控制 xe 3 1热水供暖 3供暖 关于热媒温度 措施 09规定 xe 3 1热水供暖 3供暖 1 热源为锅炉房时温差 不得小于20 2 热源为热电联产集中供热时 温差宜在15 20 3 热源为各类热泵时 温差宜在10 以内 民用建筑供暖通风空调设计规范 报批稿中规定 5 3 1散热器供暖系统应采用热水作为热媒 宜按60 45 连续供暖设计 关于水温的讨论 目前工程上常用水温95 7085 6080 60 散热器 60 5045 35 低温地板辐射 热泵 xe 3 1热水供暖 3供暖 二 系统组成及原理 xe 3 1热水供暖 3供暖 1 热源 热水锅炉 集中供热等2 输热管网 供 回水干管 立管 支管3 散热设备 散热器 暖风机4 附属设备 1 膨胀水箱与系统定压 作用 容纳水受热膨胀体积 定压作用 使系统在正压下工作 补水 位置 系统最高点 一般高于系统最高点1 5m 定压点 连接点 系统压力最低点 一般是水泵入口 其它补水定压方式 xe 3 1热水供暖 3供暖 2 循环水泵 位置 a热源进口 b热源出口 有什么区别 流量 L 计算流量x1 1m3 h 扬程H 最不利环路阻力 锅炉阻力 散热器阻力 x1 1kPa 系统工作压力 P 定压点压力 水泵杨程kPa 3 系统排气 排气方式 沿供干管逆水流设置坡度 最高点设置排气装置 排气装置 集气罐 自动排气阀 手动放气阀 xe 3 1热水供暖 3供暖 思考题已知条件如图 求 水泵杨程 定压点压力 系统工作压力 xe 3 1热水供暖 3供暖 4 阀门附件 立管 供回水立管均应设关断阀门 系统复杂时可设平衡阀 散热器进 出口 设截止阀 温控阀 其中温控阀有三通型 对应定流量 二通型 对应变流量 有手动型和自动型 自励式 膨胀水箱 浮球阀 闸阀等 排气 散热器尾部均设放气阀 一般产品自带 系统高点 如总立管顶端 供水干管末端等 泄水 系统低处泄水阀 放空系统 维护检修 xe 3 1热水供暖 3供暖 三 系统的形式及特点1 双管上供下回系统 xe 3 1热水供暖 3供暖 1 系统形式 供水干管在系统上部 回水干管在下部 2 系统特点 与散热器相连的立管有2根 散热器并联在立管上 水流平行分配给各层散热器 各散热器进 出口水温一致 热负荷相同时 散热面积相同 散热器散热量可以单独调节 存在 垂直失调 现象 楼层越高 现象越严重 排气在供水干管最高点 逆顺水流向上 3 适用情况四层及以下建筑 xe 3 1热水供暖 3供暖 下层散热器环路 a S1 b自然作用压力 P1 hgh1 ggh1 gh1 h g 上散热器环路 a S2 b自然作用压力 P2 hgh1 hgh2 ggh1 ggh2 P1 gh2 h g 垂直失调 是自然作用压力引起的 水力失调 导致上层散热器分配流量多 下层少导致上热下冷的一种热力失调 xe 3 1热水供暖 3供暖 三 系统的形式及特点2 单管上供下回式系统 xe 3 1热水供暖 3供暖 1 系统形式 供水干管在系统上部 回水干管在下部 2 系统特点 与散热器相连的立管有1根 散热器串联在立管上 水流顺序分配给各层散热器 各散热器进 出口水温不一致一致 热负荷相同时 越往底层散热面积越大 散热器散热量不能单独调节 不存在 垂直失调 现象 排气在供水干管最高点 逆顺水流向上 3 适用情况10层及以下建筑 xe 3 1热水供暖 3供暖 自然作用压力 P g h1 h2 h g 连续性方程计算水温GL Q1 Q2 tg th Q2 tg t1 Q1 t1 th xe 3 1热水供暖 3供暖 3 双管下供下回式系统 xe 3 1热水供暖 3供暖 1 系统形式 见上图 2 系统特点 供回水干管在系统下部 存在 垂直失调 现象么 讨论 排气 顶层散热器尾部放气阀 供水立管顶端设自动排气阀 供水立管顶端设空气管 排气阀 3 适用情况6 7层及以下建筑 xe 3 1热水供暖 3供暖 4 水平式 xe 3 1热水供暖 3供暖 四 分户计量系统1 分户计量 分室控制2负荷计算要求 措施 09规定 1 在计算户内供暖设备容量和管道时 应考虑户间传热对供暖负荷的影响 计算负荷可附加 50 的系数 户间传热也可按下式近似计算 q AqhA 房间使用面 qh 通过户间楼板或隔墙的单位面积平均传热量 一般可近似取10W xe 3 1热水供暖 3供暖 2 户间传热 仅作为确定户内供暖设备容量和管道直径的依据 不应计入户外供暖干管和立管热负荷和建筑总热负荷 3 热计量方法 1 热量表 流量计 温度传感器 积分仪表 流量计的型式主要有机械式 超声波式 电磁式等 2 热量分配表 常用于既有项目改造 3 其它方法 详见 措施 09 xe 3 1热水供暖 3供暖 3 分户计量系统组成 公用立管 户内系统 1 共用立管系统 形式 下供下回双管系统 详见cad图 要求a每组公用立管连接的户数不宜超过40户 每层连接的户数不宜超过3户 b共用立管的比摩阻保持30 60Pa m c共用立管顶端设自动排气阀 d公用立管应设在管道井内 管道井应设在楼梯间或户外公共空间 e公用立管应采用镀锌钢管或焊接钢管 xe 3 1热水供暖 3供暖 2 户内系统 形式 参见cad图a水平单管式b水平双管式 下供下回 上供上回 上供下回c水平放射 章鱼式 式水平跨越式 要求a热计量b分室控制 常采用自励式温控阀c户内系统压力损失不应大于30kPa xe 3 1热水供暖 3供暖 3 热力入口 单元入口 连接室外管网与公用立管的部分 一般设在地下室 或楼梯间下 xe 3 1热水供暖 3供暖 户内入口 连接公用立管和户内系统的部分 一般设在管道井内 xe 3 1热水供暖 3供暖 问题1 热力入口中热量表 压差控制阀 流量控制阀位置及作用 问题2 分户计量系统 共用立管系统是否有垂直失调 xe 3 1热水供暖 3供暖 五 高层建筑供暖特点及系统主要形式1 特点 1 负荷特点 风压 热压作用导致的冷风渗透加大 2 垂直失调 3 水静压力2 分区 建筑高度大于50m时 宜竖向分区 3 系统主要形式 1 公建 分区式 双线式 水平 垂直 不能解决水静压力过大问题 单双管混合式 问题同上 2 住宅 分区式 xe 3 1热水供暖 3供暖 xe 3 1热水供暖 3供暖 xe 3 1热水供暖 3供暖 六 供暖管路布置与敷设1 布置原则2 布置与敷设 1 布置形式 同程式 异程式 2 布置与敷设 干管上供下回式供水干管 顶层梁下 顶层吊顶内 屋面 上供下回式回水干管 底层沿墙 室内地沟 室内直埋 室外地沟 室外直埋 下供下回供回水干管 同上 xe 3 1热水供暖 3供暖 立管 靠近散热器 一般布置在外墙角 窗间墙角 3 分户计量系统 1 公用立管 设于管道井内 管道井应邻近楼梯间或户外公共空间 单元入口位置 2 户内系统 户内入口 设于管道井内 布置形式 一般尽可能布置同程式 敷设方式 垫层内 吊顶内 xe 3 1热水供暖 3供暖 xe 3 1热水供暖 3供暖 xe 3 1热水供暖 3供暖 七 热水管路计算要点1 水力计算方法概述2 水力计算内容3 水力计算步骤及要求4 推荐比摩阻5 阻力平衡要求6 水力计算结果7 系统压力损失 xe 3 1热水供暖 3供暖 一 散热器的性能评价指标1 热工性能 1 主要指标 传热系数K 2 提高K的主要途径 增加散热面积 提高扰动 辐射强度 减少接触热阻等 2 经济指标 单位散热量成本 元 w 安装费用 使用寿命 金属热强度 3 安装及工艺要求 机械强度与承压 安装 尺寸 工艺等 4 卫生美观要求 表面光滑 易于清灰 美观 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 二 散热器种类1 铸铁散热器 1 形式 柱式 翼型等 2 承压 差 一般0 4 0 5MPa 3 防腐 好 4 K 低 5 不美观 笨重 价格低廉 6 分户计量系统 应采用内腔无砂工艺产品 2 钢制散热器 1 形式 柱式 板式 扁管 管式 串片式其它新形式等 2 承压 较好 一般0 8MPa xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 3 防腐 差 外部易解决 内部难度大 造价高 4 工艺先进 外形美观 5 K相对大 3 其它材质散热器 铝制 铜铝复合 钢铝复合 不锈钢铝复合 搪瓷等 1 K高 承压好 外形美观 2 铝制有碱腐蚀 3 价格高 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 三 散热器的选择与布置1散热器选择 主要考虑以下因素 散热能力 承压能力 防腐要求 美观及造价 措施 09规定 1 符合国家及行业标准 2 承压满足系统工作要求 3 钢制散热器必须采取防腐措施 4 铝制散热器内壁应有防腐措施 PH 9 0 5 铜铝 铝制接口应有防止电化学腐蚀措施 6 分户计量系统 铸铁散热器应采用无砂工艺产品 7 高湿环境优先铸铁散热器 应考虑4散热器 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 2 散热器布置 1 外墙窗台下 供暖效果好 应尽量考虑 2 内墙侧 供暖效果差 3 楼梯间 应布置在底层或下面几层 3 散热器安装方式 1 明装 敞开布置 散热好 尽量选择 2 暗装 加装外罩 美观 防烫伤 幼儿园必须加 撒热不如明装 4 散热器与立管的连接方式 1 单面 立管多 2 双面 3 串联 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 2 双面 节省立管 但注意 两侧热负荷应尽量接近 尤其是单管系统热负荷应对称 3 串联 不提倡 只在个别房间没有办法设置立管时采用 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 四 散热器的计算1 散热器的基本散热单元 1 片数 2 长度2 散热器接管方式 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 3 散热器散热面积计算A Q K tm tn 1 2 3A 散热器计算面积 m2 Q 供暖设计热负荷 w K 散热器传热系数 由实验确定 实验条件应符合ISO标准 一般可由样本给出 tm 散热器热媒平均温度 tm tg th 2 tg th 散热器进出口温度 1 2 3 片数 连接方式 安装形式修正系数 4 散热器片数或长度计算 n A f f 散热单元面积 m2 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 5 关于K 1 实验公式 K a tb a tm tn b或 Qr c tBa b c B 实验系数 Qr 散热器散热量 w 2 实验条件 实验环境 国际标准化组织ISO规定应在长 宽 高 4 0 2m 4 0 2m 2 8 0 2m 的恒温封闭小室进行 散热器片数 10 安装方式 常开 明装 连接方式 上进下出同侧 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 6 散热器片数或长度舍取原则 1 双管系统 热量尾数不超过所需散热量5 时可舍去 大于等于5 时应进位 2 单管系统 上游 1 3 中游 1 3 下游 1 3 散热器数量计算尾数分别不超过所需散热量的7 5 5 及2 5 时舍去 反之进位 3 铸铁散热器一组片数不宜超过 粗柱型20片细柱型25片长翼型7片 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 7 措施 09相关规定 1 散热器布置 散热器应明装 有防烫伤要求的场合如托儿所 幼儿园 老年公寓等必须安装 门斗内不得布置散热器 2 片数组对散热器的长度底层不应超过1500mm 25片 上层不应超过1200mm 20片 串联接管管径DN25 3 计算散热器散热量时 应扣除室内明装管道的散热量 8 关于暖风机 xe 3 2散热器及其选型计算 3供暖 一 蒸汽作热媒的主要特点1 满足用户对热媒参数不同要求 2 蒸汽靠相变凝结放热 单位质量凝结放热比热水温差放热大许多倍 3 散热器平均热媒温度高 热惰性小 4 管道温度高 热损失大 5 管道易腐蚀 6 凝结水回收困难 7 输送距离小 8 其它 xe 3 3蒸汽供暖系统 3供暖 二 蒸汽供暖系统的分类1 按蒸汽压力不同分 1 低压蒸汽供暖 压力0 07MPa 表压 3 真空供暖 压力 0 1MPa 绝对压力 2 按凝结水回收方式不同 重力回水 机械回水3 按凝水是否通大气 开式系统 闭式系统 高压蒸汽 4 根据立管根数分 双管系统 单管系统5 根据供汽干管的位置 上供式 中供式 下供式 xe 3 3蒸汽供暖系统 3供暖 xe 3 3蒸汽供暖系统 3供暖 xe 3 3蒸汽供暖系统 3供暖 三 低压蒸汽供暖系统设计要点1 供汽 达到散热器入口应满足蒸汽压力要求 入口一般预留2kPa压力 散热器蒸汽流量 G 3 6 Q r kg h Q 散热器热负荷 r 汽化潜热 2 疏水 1 排出沿途凝水避免水击 尽可能汽水同向流动 一般供汽干管 散热器支管均设坡度 2 凝水管路阻汽排水 主要是设疏水器 蒸汽压力接近大气压力时也可不设 3 排气 由于蒸汽比空气轻 随意散热器排气位置应在其高度1 3处 xe 3 3蒸汽供暖系统 3供暖 4 水力计算 1 蒸汽管路 不考虑蒸汽密度的变化平均比摩阻法 限制比摩阻 2 凝水管路 按热负荷估算 表4 2 四 高压蒸汽供暖系统及设计要点1 蒸汽压力 大于0 07MPa 一般不超过0 4MPa 2 系统形式 上供下回双管式 3 凝水回收 余压 机械回水 xe 3 3蒸汽供暖系统 3供暖 xe 3 3蒸汽供暖系统 3供暖 五 蒸汽供暖系统专用设备1 疏水器 1 疏水器种类及原理 2 疏水器选择计算 3 疏水器阀组2减压阀 1 减压阀种类 2 减压阀阀孔截面积算3安全阀 xe 3 3蒸汽供暖系统 3供暖 一 辐射供暖的定义 特点 与对流供暖的区别1 定义 依靠供热部件与围护结构内表面及室内固体表面之间的辐射换热向房间供热供暖方式 2 特点 1 围护结构内表面及室内固体表面的平均温度高于室内空气温度 2 减少了人体向室内固体表面的辐射换热 符合人体的生理特征 热舒适高 3 与对流供暖的区别 1 辐射供暖 围护结构内表面温度大于室内空气温度 2 对流供暖 围护结构内表面温度小于室内空气温度 xe 3 4辐射供暖 3供暖 xe 3 4辐射供暖 3供暖 二 辐射供暖系统1 热媒 热水 蒸汽 热风 电热 燃气 2 常用辐射供暖系统 1 低温热水地板供暖 热媒参数 一般不高60 民用建筑宜采用35 50 温差不大于10 热负荷 采用对流供暖计算方法 室内计算温度比对流供暖低2 或取对流供暖计算负荷的90 95 单位地面表面所需散热量 q Q Fq 地面表面散热量 w Q 房间所需地面散热量 w F 敷设加热盘管的地面面积 m2 xe 3 4辐射供暖 3供暖 地表面平均温度tPJ tn 9 28 q 100 0 969q 地面表面散热量 w Q 房间所需地面散热量 w 地表面平均温度不应高于下表 xe 3 4辐射供暖 3供暖 地面构造 面层 15 20m 豆石混凝土 50mm 反射 保温 20 40 楼板 管材 耐热聚乙烯PE RT 聚丁烯PB 交联聚乙烯PE X 铝塑复合管 布管 分集水器引出 间距100 200 不允许有接头 温控 水力计算 地面辐射供暖技术规程 JGJ142 2004实例 见CAD图 3 电热膜 发热电缆供暖4 燃气红外辐射供暖 xe 3 4辐射供暖 3供暖 地面构造 面层 15 20m 豆石混凝土 50mm 反射 保温 20 40 楼板 管材 耐热聚乙烯PE RT 聚丁烯PB 交联聚乙烯PE X 铝塑复合管 布管 分集水器引出 间距100 200 不允许有接头 水力计算 地面辐射供暖技术规程 JGJ142 2004 实例 见CAD图 3 电热膜 发热电缆供暖4 燃气红外辐射供暖 xe 3 4辐射供暖 4空调 xe 4 1空调系统分类 4空调 xe 4 1空调系统分类 4空调 一 按担负室内负荷介质不同分1 全空气系统 1 定义 担负室内的介质全部为经过处理的空气 xe 4 1空调系统分类 4空调 2 特点 风管尺寸大 对层高有要求 一般大于3 9m 空调房间只有风管和风口 控制噪声容易 新风可以调节 有利于过度季节节能运行 除湿功能相对强 水系统相对简单 一般需要设空调机房 3 适用 是目前广泛应用的形式之一 主要用在大空间场合 如 商场 影剧院 报告厅 大厅等 4 典型代表 全空气一次回风系统 xe 4 1空调系统分类 4空调 2 全水系统 1 定义 担负室内的介质全部为水 xe 4 1空调系统分类 4空调 2 特点 没有风管 对层高要求低 一般大于3 0m 空气处理设备布置在空调房间 水系统相对复杂 没有新风 室内空气卫生条件差 3 适用 主要应用在多房间分割的宾馆 办公 写字楼等 但因没有新风 现在很少使用 4 典型代表 风机盘管系统 xe 4 1空调系统分类 4空调 3 空 气水系统 1 定义 担负室内负荷的介质一部分为水 一部分为经过处理的空气 xe 4 1空调系统分类 4空调 2 特点 新风主要用于改善室内卫生条件 风管尺寸小 对层要求低 一般大于3 3m 空气处理设备布置在空调房间 水系统相对复杂 一般需要设新风机房 3 适用 是目前广泛应用的形式之一 主要用在多房间分割的场合 如 宾馆 办公 写字楼等 4 典型代表 风机盘管 新风系统 xe 4 1空调系统分类 4空调 4 冷剂系统 1 定义 担负室内负荷的介质制冷剂 xe 4 1空调系统分类 4空调 2 特点 冷剂管尺寸小 对安装空间要求低 空气处理设备布置在空调房间 没有水系统 没有新风 卫生条件差 3 适用 是目前广泛应用的形式之一 主要用在多房间分割的场合 如 宾馆 办公 写字楼等 4 典型代表 分体空调 多联空调系统 可以配新风系统 xe 4 1空调系统分类 4空调 二 按风量是否变划分 对全空气系统 1 定风量系统 系统风量不随空调负荷变化 2 变风量系统 系统风量随空调负荷变化 三 按水量是否变划分 1 定水量系统 系统水流量不随负荷变化 2 变水量系统 系统水流量随负荷变化 四 按风速高低划分1 低速风道系统 最大风速 8 10m s 2 高速风道系统 最大风速 10 20m s xe 4 1空调系统分类 4空调 五 按风道数量划分 全空气系统 1 单风道系统 只有1个风道 冬夏转换 冷热共用 2 双风道系统 2个风道 一个送冷风 一个送热风 六 其它系统1 蒸发冷却系统 利用水蒸发吸热处理空气 不需要制冷机 主要用在气候干燥的地区 2 温湿度独立调节系统 温度 湿度控制各自独立 一般新风担负湿负荷 常用溶液除湿 担负空调冷负荷的空气处理设备冷源水温可大幅度提高 提高蒸发温度 大大提高制冷机组能效比 3 布袋式空调 毛细管辐射空调 xe 4 1空调系统分类 4空调 一 送风状态确定及送风量计算1 空调房间空气状态变化过程 1 热平衡 GiO Q GiN 2 湿平衡 GdO W GdN 3 热湿比 Q W iN iO dN dO 4 状态变过程 O N 5 i d图表示 xe 4 2空调房间送风状态及送风量确定 4空调 5 送风量 G Q iN iO W dN dO 2 夏季送风量计状态的确定 1 送风状态点技术经济分析 2 送风温差确定 确定依据 风口类型 安装高度 射流长度及是否贴附a舒适性空调送风高度5m时 10 tO 15 最大送风温差 露点送风 取机器露点作为送风状态点 工程使用普遍 xe 4 2空调房间送风状态及送风量确定 4空调 xe 4 2空调房间送风状态及送风量确定 4空调 b工艺性空调 根据空调精度确定 xe 4 2空调房间送风状态及送风量确定 3 i d图上送状态点确定根据tn N确定N 计算 过N点作 线 选取 tO 确定O点 4 送风量计算 G Q iN iO W dN dO QX tN to 4空调 3 冬季送风量计状态的确定 1 冬季特点Q tO iO iNW W dO dO 2 冬季送风量一般采用夏季送风量 G G也可以低于夏季 xe 4 2空调房间送风状态及送风量确定 4空调 一 新风量确定原则1 满足人员卫生要求一般按人员卫生标准确定 可查 空气卫生标准 暖通规范 节能措施 等资料直接确定 按下式计算人员新风量 Lw m lw m3 h m 室内人数 lw 满足人员卫生要求新风标准 m3 h 人 2 满足房间正压要求Lw Ac P n m3 s 流量系数 Ac 门窗缝隙面积 P 房间正压值 一般取5 10Pa 不应大于50Pa n 流动指数 xe 4 3新风量确定 4空调 3 补充局部排风 Lw LP m3 h LP 室内几部排风 m3 h 二 新风量的取值以上取三者大值新风量不足总风量的10 应加大到10 例 某大开间办公室 面积100m2 人员密度指标0 1 0 2P m2 计算新风量 问题 为什么限制新风量大小 xe 4 3新风量确定 4空调 4 4 1分类1 按风量是否变化 定风量系统 变风量系统 2 风量数量不同 单风道系统 双风道系统 3 按风速高低分 低速系统 高速系统4 按处理空气来源不同 1 直流式 全新风 系统 处理的空气全部来自室外新风 卫生条件最好 能耗最大 主要用在室内空气不能循环利用的场所 春秋过度季节为了利用室外空气调节室内空气的情况 制冷机不运行 xe 4 4全空气系统 4空调 3 循环式 封闭式 系统 处理的空气全部来自室内循环空气 卫生条件最差 能耗最小 主要用在没有人或人停留短暂的场所 3 回风式系统 处理的空气一部分来自室外 一部分部来