第8章-采暖01PPT课件.ppt

1 第八章采暖 2 第八章采暖 第1节采暖方式 热媒及系统分类第2节采暖系统的设计热负荷第3节对流采暖系统第4节辐射采暖系统第5节采暖系统的散热设备第6节室内采暖系统的管路布置与主要设备及附件第7节分户采暖热源第8节集中采暖热源 3 第1节采暖方式 热媒及系统分类 采暖系统 冬季室外温度低于室内温度 因而房间的热量不断地传向室外 为使室内保持所需要的温度 必须向室内供热 这种向室内供给热量的工程设备 称为采暖系统 采暖系统主要由三部分组成 热源 热媒制备 热媒输送和散热设备 热媒利用 4 1 热源 生产热能的部分 热电厂 锅炉房 工业余热 地热 太阳能 原子能等 2 热媒输送 把热量从热源输送到散热设备的媒介物叫 热媒 由热源向热用户输送热量叫热媒输送 3 散热设备 把热媒的部分热量传给室内空气的放热设备 采暖系统的组成 5 一 采暖方式及其选择 集中采暖与分散采暖集中采暖 热源和散热设备分别设置 用热媒管道相连接 由热源向各个房间或各个建筑物供给热量的采暖方式 分散采暖 热源 热媒输送和散热设备在构造上合为一体的就地采暖方式 一 采暖方式 6 集中采暖如热源远离供暖房间 利用热源产生的热量去弥补很多房间散出的热量 7 分散采暖 燃气壁挂炉采暖系统示意图 8 壁挂炉供暖与集中供暖的比较 9 一 采暖方式 2 全面采暖与局部采暖全面采暖 为使整个采暖房间保持一定温度要求而设置的采暖方式 局部采暖 为使室内局部区域或局部工作地点保持一定温度要求而设置的采暖方式 3 连续采暖与间歇采暖连续采暖 对于全天使用的建筑物 使其室内平均温度全天均能达到设计温度的采暖方式 间歇采暖 对于非全天使用的建筑物 仅在使用时间内使室内平均温度达到设计温度 而在非使用时间内可自然降温的采暖方式 10 一 采暖方式 4 值班采暖在非工作时间或中断使用的时间内 为使建筑物保持最低室温要求而设置的采暖方式 值班采暖室温一般为5 11 二 采暖方式的选择 1 累年日平均温度 5 的天数 90天时宜采用集中采暖 2 累年日平均温度 5 的天数为60 89天或不足60天 但累年日平均温度稳定 8 的天数 75天的地区宜采用集中采暖 如幼儿园 养老院 中小学校 医疗结构等建筑 3 公共建筑或工业建筑的非工作时间或中断使用的时间室内温度必须大于0 而房间蓄热不能满足要求时 按5 设置值班采暖 4 工业建筑如工艺对室温无要求且每名工人占用的建筑面积超过100m2时 设置局部采暖或设置取暖室 12 二 集中采暖的热媒及其选择 集中采暖系统常用的热媒是 热水和蒸汽 热媒选择 民用建筑采用热水作为热媒 工业建筑 当厂房只有采暖或以采暖用热为主时 宜采用高温水作热媒 当厂区供热以工艺用蒸汽为主时 可采用蒸汽做热媒 13 三 采暖系统的分类 按采暖系统所使用的热媒可分为 热水采暖系统 蒸汽采暖系统 按采暖系统中使用的散热设备可分为 散热器采暖系统 热风采暖系统 按采暖系统中散热方式不同可分为 对流采暖系统 辐射采暖系统 14 第2节采暖系统的设计热负荷 15 一 采暖室内 外空气计算参数 一 室内空气计算温度tn 根据建筑物的用途选用 民用建筑的主要房间 16 24 工业建筑的工作地点设计温度 轻作业 18 21 中作业 16 18 重作业 14 16 过重作业 12 14 二 室内空气流速民用建筑及工业企业辅助建筑 不宜大于0 3m s 工业建筑 当室内散热量 23W m2时 0 3m s 当室内散热量 23W m2时 0 5m s 16 一 采暖室内 外空气计算参数 三 室外空气计算温度twn应采用历年平均不保证5天的日平均温度 历年平均不保证5天 历年的日平均温度 除去有5天不符合要求外 其余都符合条件 17 二 采暖系统设计热负荷的计算 采暖系统的设计热负荷是指在室外空气计算温度下 为达到要求的室内温度 采暖系统在单位时间内向建筑物提供的热量Q 一 设计热负荷的理论计算采暖系统的设计热负荷应根据建筑物得 失热量确定Q Qs Qd式中 Q 采暖系统设计热负荷 Qs 建筑物失热量 Qd 建筑物得热量 18 建筑物失热量Qs主要包括 围护结构的传热耗热量Q1 冷风渗透耗热量Q2 把渗入室内的冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量 冷风侵入耗热量Q3 把经外门侵入室内的冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量 建筑物得热量Qd主要考虑太阳辐射进入室内的热量 对于一般民用建筑 19 二 设计热负荷的估算 Q qf F Q 建筑物的供暖热负荷 W qf 单位面积供暖热指标 可查 暖通规范 W m2 F 总建筑面积 m2 20 第3节对流采暖系统 21 一 热水采暖系统 一 热水采暖系统的分类 6类 1 按系统中水的循环动力不同分类 重力循环系统 机械循环系统 以供 回水的密度差为动力进行循环的称为重力 自然 循环系统循环 以水泵产生的动力进行循环的称为机械循环系统 22 1 重力循环系统组成 锅炉 输热管道 膨胀水箱 散热设备 2 自然循环作用压力 23 2 按供 回水方式不同分类 上供下回式 下供下回式 中供式 下供上回式 混合式 一 热水采暖系统的分类 24 上供下回式 25 下供下回式 中供式 26 下供上回式 混合式 由下供上回式和上供下回式两组系统串联组成 27 3 按散热器的连接方式的不同分类 垂直式系统 不同楼层的散热器用垂直立管连接的系统 水平式系统 同一楼层的散热器用水平管线连接的系统 一 热水采暖系统的分类 垂直式系统 水平式系统 28 4 按各并联环路水的流程的不同分类 异程式系统 热媒沿管网各环路管路总长度不同的系统 同程式系统 热媒沿管网各环路管路总长度基本相同的系统 一 热水采暖系统的分类 异程式系统 同程式系统 29 5 按供水温度不同分类 低温水采暖系统 水温低于或等于100 的热水采暖系统 高温水采暖系统 水温大于100 的热水采暖系统 一 热水采暖系统的分类 30 6 按连接散热器的管道数量不同分类 双管系统 用两根管道将多组散热器相互并联起来 单管系统 用一根管道将多组散热器依次串联起来 一 热水采暖系统的分类 31 二 重力 自然 循环热水采暖系统 特点 作用压力小 管径大 系统简单 不消耗电能 32 三 机械循环热水采暖系统 优点 管径小 升温快 作用半径大 起动容易 应用更广泛 单幢建筑和多幢建筑 机械循环热水采暖系统的型式分为 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 适用于除住宅建筑以外的一般建筑采暖 主要形式 垂直式系统 水平式系统 高层建筑热水采暖系统 2 分户计量的机械循环热水采暖系统形式 33 上供下回式双管和单管热水采暖系统 供水干管在建筑物上部 回水干管在建筑物下部 下供下回式双管热水采暖系统 供水和回水干管都敷设在底层散热器下面 中供式热水采暖系统 水平供水干管敷设在系统的中部 下供上回式热水采暖系统 供水干管设在下部 而回水干管设在上部 顶部还设置有顺流式膨胀水箱 混合式热水采暖系统 由下供上回式和上供下回式两组系统串联组成的系统 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 1 垂直式系统 竖向布置的散热器沿一根立管串接或沿供回水立管并接的采暖系统 按供回水干管位置不同分为 34 机械循环上供下回式 供水干管敷设在整个系统散热器之上 回水干管敷设在底层散热器以下的地面上或地沟里 供水干管末端装设排气装置 上供下回式系统是最为合理的系统 最常采用 这是未来供热的发展趋势 双管式系统中自然压力仍起作用 存在垂直失调 但各散热器独立便于分户热计量 在不考虑热计量前 单管顺流式系统居多 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 35 36 下供下回式双管热水采暖系统 供 回水干管都敷设在底层散热器下面 不供暖的地下室或地沟中 适用场合 适用于平屋顶的建筑物内而顶层的顶棚下又难以布置管道的场合 或有地下室的建筑物内 排气比较困难 可通过空气管或顶层散热器上跑风门排气 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 37 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 下供下回式双管热水采暖系统 38 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 机械循环中供式热水采暖系统 供水干管敷设在中间楼层的顶棚下 回水干管敷设在底层散热器以下的地面上或地沟里 39 机械循环下供上回式 倒流式 热水采暖系统 供水干管敷设在底层散热器之下的地面上或地沟中 回水干管敷设在顶层散热器以上 适用于热媒为高温水供暖系统中 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 40 机械循环混合式热水供暖系统 由下供上回式 倒流式 和上供下回式两组串联组成的系统 适用于高温水供暖系统中 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 41 按供水管与散热器的连接方式分 顺流式和跨越式 单管水平顺流式 串联式 最省管材 但每个散热器不能进行局部散热量调节 单管水平跨越式 每个散热器能进行局部散热量调节 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 2 水平式系统 42 水平式系统与垂直式系统相比 具有如下特点 系统的总造价比垂直式系统低 管路简单 穿楼板的立管少 施工方便 对一些各层有不同使用功能或不同温度要求的建筑物 更便于分层管理和调节 有可能利用最高层的辅助空间 如楼梯间 厕所等 架设膨胀水箱 43 1 无计量的机械循环热水采暖系统形式 3 高层建筑热水采暖系统特点 水静压力大 与室外热网连接时 应根据散热器的承压能力 外网的压力状况等因素 确定系统的形式及连接方式 44 3 高层建筑热水采暖系统 2类 高层建筑分区式热水采暖系统l 换热器 2 循环水泵 3 膨胀水箱 分区式采暖系统 垂直方向分成两个或两个以上的系统 单 双管混合系统 将散热器沿垂直方向分成若干组 在每组内采用双管系统形式 而组与组之间则用单管连接 单双管混合式系统 45 2 分户计量的机械循环热水采暖系统形式 对于新建住宅设置集中热水采暖系统时 应推行温度调节和户用热量计量装置 实行供热计量收费 适合热计量的采暖系统应具备以下条件 调节功能与调节功能相应的控制装置每户有热计量功能 46 二 蒸汽采暖系统 蒸汽采暖原理 蒸汽进入散热器后 充满散热器 通过散热器将热量散发到房间内 与此同时蒸汽冷凝成同温度的凝结水 蒸汽采暖系统中 热媒是蒸汽 它所利用的是蒸汽的汽化潜热 47 一 蒸汽采暖系统分类 4类 1 按照供汽压力大小 高压蒸汽采暖系统 供汽表压力 70kPa低压蒸汽采暖系统 供汽表压力 70kPa真空蒸汽采暖系统 系统中的压力低于大气压力 二 蒸汽采暖系统 48 2 按蒸汽干管布置的不同分 上供式 下供式 中供式 3 按立管的布置特点 双管式 单管式 4 按回水动力的不同分 重力回水 机械回水 一 蒸汽采暖系统分类 49 二 低压蒸汽采暖系统 在该系统中得到广泛应用的是机械回水低压蒸汽采暖系统 二 蒸汽采暖系统 中供式系统 50 二 低压蒸汽采暖系统 下供式系统 51 三 高压蒸汽采暖系统 由于高压蒸汽的压力及温度均较高 因此在热负荷相同的情况下 高压蒸汽供暖系统的管径和散热器片数都小于低压蒸汽供暖系统 二 蒸汽采暖系统 52 特点 较好的经济性 但卫生条件差 容易烫伤人 一般用于工业厂房 一般高压蒸汽供暖系统的蒸汽压力不超过3个相对大气压 三 高压蒸汽采暖系统 53 三 高压蒸汽采暖系统 54 三 热风采暖与空气幕 一 热风采暖系统 1 热媒热风采暖的热媒宜采用0 1 0 3MPa的高压蒸汽或不低于90 的热水 也可以采用燃气 燃油或电加热 热风采暖空气的加热采用间接加热方法 利用蒸汽或热水通过金属壁传热而将空气加热的设备叫做空气加热器 利用燃气或燃油加热空气的热风采暖装置叫做热风炉 利用电能加热空气的设备叫做电加热器 55 2 热风采暖的特点及其基本形式 热风采暖是将室外或室内空气或部分室内与室外的混合空气加热后通过风机直接送入室内 与室内空气进行混合换热 维持室内空气温度达到采暖设计温度 热风采暖特点 热惰性小 升温快 室内温度分布均匀 温度梯度小 设备简单 投资省 适用于耗热量大的大空间建筑和间歇采暖的建筑 56 2 热风采暖的特点及其基本形式 热风采暖分类 根据送风的方式不同 集中送风 风道送分 暖风机送风等 按被加热空气的来源不同 直流式 空气全部来自室外 再循环式 空气全部来自室内 混合式 部分室外空气和部分室内空气混合 等系统 57 在产生有害物质很少的工业厂房中 广泛地应用暖风机进行供暖 暖风机 是由空气加热器 通风机和电动机组合而成的一种采暖通风联合机组 它具有加热空气和输送空气的功能 暖风机的工作原理 在风机的作用下 空气由吸风口进入机组 经空气加热器加热后 从送风口送至室内 以维持室内要求的温度 暖风机适用场合 暖风机可用于各种类型的车间 它可独立作为供暖用 但一般用以补充散热器散热的不足部分 或者利用散热器作为值班供暖 其余热负荷由暖风机承担 58 矿用暖风机 大型工业用暖风机 暖风机 59 四机一体暖风机 冬暖夏凉以及室內干燥及换气功能 暖风机 60 优点 暖风机的散热量大 体积小 具有热惰性小 升温块 设备简单 投资省等优点 是一种比较经济的供暖方式 而且暖风机还可以作为夏季降温的冷风机 缺点 消耗电能多 噪声大 维护管理复杂 费用高 61 二 热空气幕 空气幕是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侵入 以维持室内或某一工作区域一定的环境条件