暖通完整-采暖设计ppt课件

暖通空调课程讲座，供暖工程，1。供暖是指通过人工方法在室内提供热量以创造适宜的生活或工作条件的技术。供暖的主要目的是向房间持续提供相应的热量，并保持必要的温度，以改善工作和生活条件。供热系统的组成、热媒制备设施/热源；热媒输送管道；热媒利用设施/散热设备。局部供暖：热源和散热设备合二为一，分布在各个房间，称为局部供暖。如火炉、火墙、火炕、电红外加热等。属于局部供暖。2.集中供热：一种供热系统，其中热源和散热装置是分开提供的，热源通过热介质管道向各种房间或建筑物供热，这种系统称为集中供热系统。以热水和蒸汽为热媒的集中供热系统能更好地满足人们生活、工作和生产对室内温度的要求，卫生条件好，减少环境污染。供热系统分类(集中供热)，热媒：热水供热系统；蒸汽加热系统；热风加热系统。散热方式：对流供暖-散热器供暖系统；辐射加热-金属板辐射或天花板和地板辐射。供暖系统的设计热负荷和供暖系统的热负荷是指供暖系统在单位时间内为达到某一室外温度tw下所需的室内温度tn而向建筑物提供的热量。供暖系统的设计热负荷是指供暖系统在单位时间内为达到设计室外温度tw下所需的室内温度tn而向建筑物提供的热量Q。供暖系统的热负荷不同于供暖系统的设计热负荷。供暖系统的设计热负荷一般包括：围护结构的基本热耗、围护结构的附加热耗、冷空气渗透和入侵的热耗，有时应考虑建筑内部的散热以抵消部分热耗，如人员较多的公共建筑应适当考虑人体的散热。一、围护结构的基本热耗，围护结构的基本热耗是指通过墙体、窗户、门、地面和屋顶等的热耗。这是由于室内空气和室外空气之间的温差造成的热量从室内传递到室外。围护结构温差修正系数主要用于计算不与大气直接接触的围护结构的基本耗热量。W，温差修正系数，1。室内计算温度tn是距离地面2米以内人类活动区域的平均气温。民用建筑的主房间温度应为16 20。*2。室外计算加热温度tw室外计算加热温度应为一年中平均5天内无法保证的日平均温度。3.围护结构的传热系数K一般来说，建筑物的外墙和屋顶是由均匀的多层材料制成的平墙结构。常见维修结构的传热系数可直接从相关手册中找到。建筑围护结构不仅要满足结构要求，还要满足建筑热工要求。主要技术要求如下：1 .满足建筑结构的强度要求；2.确保建筑结构内表面不结露，即外墙和天花板内表面的温度不低于室内空气的露点温度；3.围护结构内表面的温度不应低于室内空气温度，否则人体会因过度辐射而感到不适。4.应考虑建筑物的热稳定性，即当通过外壳的热流因室外温度变化或室内产生的热量而变化时，保持室内原始温度的能力。对于不同的建筑，在相同的热流变化下，如果室温波动较小，则建筑的热稳定性较好。5.建筑围护结构的厚度应根据技术经济比较确定。、北、东北、西北0% -10%东、西-5%东南、西南-10% -15%南-15% -25%选择方位校正时，应考虑当地冬季日照率、建筑用途和遮挡情况。对于冬季日照率小于35%的地区，东南、西南、南方向的修正率应为-10% 0%，东西向的修正率不适用。高度修正热耗高度修正热耗是考虑到房间高度对围护结构热耗的影响的附加热耗。当房间高度小于4m时，高度增加可以忽略。当高度超过4米时，每增加1米将增加2%，但总增加率不应超过15%。基于上述，在室外供暖的计算温度下，建筑物或房间的总耗热量Q1可由以下公式表示：Q1=Q1。jq1。xw。第三，加热进入房间的冷空气所需的热量。1.在风和热压造成的室内外压差的作用下，冷空气通过门窗等缝隙渗入室内。被加热后，冷空气从房间里逸出。将这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量称为冷空气渗透热耗。影响冷空气渗透和热量消耗的因素很多，如门窗结构、门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建筑物高度和建筑物内部通道条件等。2.来自外门的冷空气侵入房间并消耗热量。将这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷空气侵入并消耗热量。由于流入的冷空气量Vw不容易确定，如果可以为具有短开启时间的外门确定冷空气侵入量V，则冷空气侵入热消耗量可以通过将外门的基本热消耗量乘以以下百分比来计算。对于进出频繁的公共建筑的主出入口，外门的冷空气入侵可视为热耗的5倍。(4)建筑热负荷估算。在初步设计或规划设计中，有必要估算建筑物的热负荷。此时，可以使用热指数法。热指标是调查同一类型建筑的热负荷后，室内外温差为1时，每平方米建筑面积或每立方米建筑体积的平均热负荷。一种是单位面积热指数法；另一种是室内外温差为1时的单位体积热指数法。第二节室内热水供暖系统是一种以热水为热媒的供暖系统，称为热水供暖系统。热水供暖系统目前被广泛使用。热水供暖系统通常用于住宅和公共建筑。根据系统循环动力，可分为重力(自然)循环系统和机械循环系统。通过水的密度差循环的系统叫做重力循环系统。通过机械(水泵)力循环的系统称为机械循环系统。2.根据系统的不同供回水方式，可分为单管系统和双管系统。热水通过垂直管道或水平供水管依次流经多组散热器并在每个散热器中依次冷却的系统称为单管系统。热水通过供水竖管或水平供水管并联分配到多组散热器，冷却后的回水从每个散热器直接沿回水竖管或水平回水管流回热源，这称为双管系统。3。根据系统管道敷设方式的不同，可分为垂直系统和水平系统。4.根据热媒温度不同，可分为低温热水供暖系统(热水温度低于100)和高温热水供暖系统(热水温度高于100)。大多数室内热水供暖系统使用低温水作为热媒。设计供回水温度大多为95/70 (85/60)。高温水加热系统通常适用于生产工厂。该设计提供了重力循环热水供暖系统的循环压力取决于循环回路中水温(水密度)的变化。工作压力，A-A段右侧的水柱压力是，A-A段左侧的水柱压力是，只有散热器中心和锅炉中心之间高度的水柱密度差起循环作用。如果供水温度为95，回水温度为70；每米高度差的工作压力为9.811 (977.81-961.92)=156帕。重力循环热水供暖系统维护管理简单，不需要消耗电能。但是，由于其作用压力小，管内流速小，管径相对较大，作用范围有限。自然循环热水供暖系统通常只能在一栋建筑中使用，其作用半径不应超过50m。2。重力循环热水供暖系统的主要形式，有双管和单管，重力循环供暖系统，为了使系统中的空气能够顺利排出，对于上供下回式自然循环热水供暖系统，供水总管必须有一个向膨胀水箱方向上升的坡度，坡度应为0.5% 1.0%；散热器支管的坡度一般为1%。为了保证系统中的水能够顺利通过回水主管道排出，回水主管道应向下倾斜至锅炉方向，坡度为0.5% 1%。3.膨胀箱容纳膨胀体积的功能；废气。恒压。在机械循环热水供暖系统中，系统中设置有循环水泵，水泵的机械能迫使水在系统中循环。(1)主要形式1。机械循环上下给水热水供暖系统，机械循环上下给水热水供暖系统，机械循环系统除了膨胀罐连接位置不同于自然循环系统外，还增加了循环水泵和排气装置。在机械循环系统中，水流的速度经常超过从水中分离出来的气泡的上升速度。为了防止气泡进入竖管，供水主管应根据水流方向设置一个上升坡度，使气泡沿水流方向流向并聚集到系统最高点，空气通过设置在最高点的排气装置排出系统。主供回水管道的坡度应为0.3%且不小于0.2%。回水干管的倾斜方向与自然循环系统的倾斜方向相同，因此系统水可以顺利排出。2。机械循环下的供回水式双管系统，供水系统和回水总管敷设在底部散热器下。在有地下室的建筑中，或者在难以在平屋顶建筑下布置主供水管的情况下，通常使用较低的供水量和较低的回水系统。下送风和下回风系统的排风方式主要有两种：通过顶部散热器的冷风阀手动分散排风。或者通过专用空气管道手动或自动集中排气。为了防止立管中的水通过空气管流动，集气装置的连接位置应比水平空气管低h米以上，即应大于加热系统运行时图中a点和b点之间的压差。3、机械循环下的供给和返回系统。介质供应，水平供水干管敷设在系统中间。下部：上部供应和下部供应；上部：下部供给和下部返回(左)上部供给和下部返回(右)。4.机械循环下部供应和上部回流(逆流)加热系统。系统的主供水管设置在下部，主回水管设置在上部，顶部还设置有下游膨胀水箱。(5)不同程序系统和相同程序系统之间通过每个立管的循环回路的总长度不相等。这种安排被称为不同的程序系统。同一程序系统的特点是循环回路通过每个立管的总长度相等。根据供水管与辐射管的连接方式在双管系统中，由于每层散热器与锅炉的标高不同，虽然进出每层散热器的供回水温度相同(不考虑沿管道冷却的影响)，但仍会形成上层作用压力高、下层作用压力低的现象。如果选择不同的管道直径，各层的阻力无法平衡。由于气流分布不均匀，不可避免地会出现冷却和加热下降的现象。此外，楼层越多，上下楼层之间的压力差就越大，这种现象就越严重。在建筑中，同一垂直方向上各楼层的室温不符合设计要求，出现上下楼层冷热不均的现象，通常称为系统垂直不平衡。与蒸汽加热相比，蒸汽加热系统需要的蒸汽质量流量比热水流量少得多(在相同的负荷下)。热水供暖系统依靠其温度下降来散热，热水的收集状态不变。蒸汽加热系统依靠水蒸气凝结成水来释放热量，凝结状态已经改变。蒸汽蒸发的潜热比散热器中每千克水的温度下降释放的热量大得多。因此，对于相同的热负荷，蒸汽加热所需的蒸汽质量流量远小于热水。与热水供暖系统相比，蒸汽供暖系统的设计和运行管理更加复杂。热水在封闭系统中循环，其状态参数(主要指流量和比容)变化很小。当蒸汽和冷凝水在系统管道中流动时，它们的状态参数变化很大，并且将伴随着集总状态的变化。例如，当湿饱和蒸汽沿管道流动时，由于热量耗散，将沿管道壁产生冷凝水，从而减少输送的蒸汽量。另一个例子是，从散热器流出的饱和冷凝液通过疏水器，冷凝液管道中的压力下降，沸点改变，冷凝液再次蒸发，形成“二次蒸汽”，在管道中以两相流动状态流动。蒸汽和冷凝水状态参数变化大的特点是蒸汽加热系统在设计和运行管理上比热水加热系统更复杂的原因之一。由这一特性引起的系统“跑、冒、滴、漏”问题，如果不及时解决，将降低蒸汽加热系统的经济性和适用性。3.相同热负荷的蒸汽加热比热水加热节省了散热设备的面积。在热水供暖系统中，散热器中的热媒温度是热水入口和出口温度的平均值。热水进出口温度为95/70时，散热器中热媒的平均温度为82.5。蒸汽在散热器中以恒定的压力冷凝并释放热量，散热器的热介质温度是该压力下的饱和温度。在低压和高压蒸汽加热系统中，散热器中热介质的温度等于或高于100。因此，相同热负荷的蒸汽加热比热水加热节省了散热设备的面积。为什么在民用建筑中使用蒸汽供暖系统不合适？然而，蒸汽加热系统中的散热器的表面温度高，这容易烘烤积聚在散热器上的有机灰尘，从而产生异味和恶劣的卫生条件。由于上述两个主要原因的运行，发射，滴水和泄漏，影响能源消耗和恶劣的卫生条件，蒸汽加热系统不适合军营建筑。蒸汽加热系统静压小，升温快，适用于一些公共场所。由于蒸汽具有高比容(低密度)的特点，在给高层建筑供暖时，它不会像热水供暖那样产生很大的静水压力。此外，蒸汽加热系统的热惯性很小，当供应蒸汽时，它迅速加热，当停止蒸汽时，它迅速冷却。适用于俱乐部、会议室、礼堂等建筑。由于人口数量的突然增加、人口数量的突然减少或不经常中途停留而需要快速加热，这是更合适的。5.蒸汽加热系统第四节散热器散热器的功能是将加热系统中加热介质携带的热量通过散热器壁传递到房间。散热器的基本要求如下：1 .热性能要求散热器的传热系数K越高，其散热性能越好。散热器的传热系数可以通过增加外壁的散热面积(在外壁上增加肋)、增加散热器周围的气流速度和增加散热器的散热比例来提高。经济要求单位热量从散热器传递到房间的金属消耗越少，成本越低，经济性越好。3.安装、使用和技术要求散热器应具有一