建筑采暖系统课件

1、第6章 建筑采暖系统任务和目的就是满足人们日常生活和社会生产所需要的大量的热能，它是利用热媒(如热水、水蒸汽或其他介质)将热能从热源通过热力管道输送至各个热用户的工程技术。6.1 采暖系统的分类与选择 6.1.1 热水采暖系统 1. 热水采暖系统的分类 2.重力(自然)循环热水水采暖系系统3.机械循环环热水采采暖系统统4.同程式与与异程式式采暖系系统6.1.2高层建筑筑热水采采暖系统统6.1.3蒸汽采暖暖系统2.蒸汽采暖暖系统的的分类1)低压蒸汽汽采暖系系统2)高压蒸汽汽采暖系系统6.1.5辐射采暖暖辐射采暖暖是一种种利用建建筑物内内的屋顶顶面、地地面、墙墙面或其其他表面面的辐射射散热器器设备

2、散散出的热热量来达达到房间间或局部部工作点点采暖要要求的采采暖方法法。与土土木建筑筑专业联联系比较较密切。1.辐射采暖暖的特点点热效应方方面2)舒适性方方面3)能源消耗耗方面地板辐射射采暖的的实感温温度比室室内温度度高出24，住宅室室内温度度每降低低1，可节约约燃料10%。因此辐辐射采暖暖设计的的室内计计算温度度可比对对流采暖暖时低(高温辐射射可降低低510)。因此减减少了建建筑耗热热量，一一般情况况下，总总的耗热热量可减减少5%20%。16的设计温温度可达达到一般般采暖20的采暖效效果。在在20温度时停停电停水水，室内内温度在在24h内仍可保保持18。低温辐射射采暖的的热源选择择灵活。在能提

3、供供35以上热水水的地方方即可应应用。如如工业余余热锅炉炉水、各各种空调调回水、地热水水等。6.1.6采暖系统统热媒的的选择采暖系统统热媒的的选择，应根据据热媒的的特性、卫生、经济、使用性性质、地地区采暖暖规划等等条件来来确定，见表6-2。表6-2采暖系统统热媒的的选择建筑物的种类采暖系统的热媒适宜采用允许采用居住建筑、医院、幼儿园、托儿所等不超过95的热水 不超过110的热水 低压蒸汽办公楼、学校、展览馆等 不超过95的热水 低压蒸汽不超过110的热水车站、食堂、商业建筑等 不超过130的热水 低压蒸汽高压蒸汽一般俱乐部、影剧院等 超过110的热水 低压蒸汽不超过130的热水注：幼儿儿园、托

4、托儿所内内的散热热器及采采暖立管管应有防防烫措施施。壁挂炉风机盘盘管地板辐射射采暖系系统：6.2采暖系统统的热负负荷与采采暖系统统的计算算6.2.1传热学的的基本理理论热量传递递有三种种基本方方式：导导热、对对流和热热辐射。1.导热导热就是是物体各各部分之之间不发发生相对对位移时时，依靠靠分子、原子及及自由电电子等微微观粒子子的热运运动而产产生的热热量传递递方式，或称为为热传导导。 2.对流对流就是是指流体体各部分分之间发发生相对对位移，冷热流流体相互互掺混所所引起的的热量传传递方式式。对流流仅发生生在流体体中，而而且必然然伴随着着有导热热现象。工程上上常遇到到的不是是单纯的的对流方方式，而而

5、是流体体流过另另一物体体表面时时对流与与导热联联合作用用的热量量传递过过程。后后者称为为对流换热热。3.热辐射物体因为为热的原原因而发发出辐射射能的现现象称为为热辐射射。热辐辐射可以以在真空空中传播播，这是是热辐射射区别于于导热、对流，作为一一种独立立的基本本热量传传递方式式的有力力说明。斯蒂芬-玻耳兹曼曼定律：Eb=Cb(T/1000)4一切实际际物体的的辐射力力E都低于同同温度下下绝对黑黑体的辐辐射力，有：Eb=Cb(T/1000)4式中，为实际物物体表面面的发射射率，也也叫黑度度。其值值在01之间。4.传热过程程热量从壁壁面一侧侧的流体体通过平平壁传递递给另一一侧的流流体，称称为传热热过

6、程。实际平平壁的传传热过程程非常复复杂，为为研究方方便，将将这一过过程理想想化，看看作是一一维的、稳定的的传热过过程。 平壁的传传热过程程Q=KF(tf1-tf2)K=1/(1/1+/+1/2)=1/RkRk=1/1+/+1/2传热过程程的热阻阻等于热热流体、冷流体体的换热热热阻和和壁面的的导热热热阻之和和，类似似于电阻阻的计算算方法，掌握这这一点对对于分析析和计算算传热过过程十分分方便。6.2.2热负荷采暖系统统设计热热负荷是是在某一一室外温温度下，为了达达到室内内温度要要求，保保持房间间的热量量平衡，在单位位时间向向建筑物物供给的的热量。建筑物物热负荷荷有两部部分：一部分是维护结结构热负负

7、荷，即即通过建建筑物门门、窗、地板、屋顶等等维护结结构由室室内向室室外散失失的热量量；另一部分分是加热由由门、窗窗缝隙渗渗入到室室内的冷冷空气的的冷风渗渗透耗热热量和加加热由于于门、窗窗开启而而进入到到室内的的冷空气气的冷风风侵入耗耗热量。1.维护结构构的耗热热量计算算维护结构构传热是是一个很很复杂的的过程，它通过过导热、对流、辐射三三种基本本传热方方式将热热量传到到室外。 2.室内计算算温度室内空气气计算温温度一般般指距离离地面2.0m以内人们们活动地地区的环环境平均均温度，应满足足人的生生活和生生产的工工艺要求求。表6-3部分民用用建筑采采暖室内内计算温温度序号房 间 名 称室内温度(oC

8、)序号房 间 名 称室内温度(oC)一、居住建筑二、体育建筑1饭店、宾馆的卧室201比赛厅162起居室202休息厅163住宅、宿舍的卧室183练习厅164起居室184运动员更衣室225厨房105运动员休息室206走廊166游泳馆267厕所158浴室259盥洗室183.室外计算算温度采暖室外外计算温温度是某某一固定定数值，这一数数值的确确定应保保证采暖暖期内绝绝大多数数时间，室内空空气温度度是维持持在设计计所要求求的温度度。我国国制定的的工业企业业采暖通通风与空空气调节节设计规规范里规定：“供暖室室外计算算温度，应采用用历年平平均每年年不保证证5天的日平平均温度度”，这里采用用“日平平均温度度”

9、是考考虑到了了一般维维护结构构的热惰惰性性质质，只有有在足够够长的时时间内的的室外温温度波动动才能对对室内温温度的变变化起到到实质性性的作用用。4.温差修正正系数引入温差差修正系系数的目目的是：当有些些维护结结构的外侧并不不是室外外，而是是不采暖暖的房间间或空间间时，通过该该维护结结构的传传热量计计算公式式应为，其中是是传热达达到平衡衡时非采采暖房间间的温度度，为了了计算上上的方便便，工程程上用代代替进行行计算，所以称称为维护护结构温温差修正正系数。5.维护结构构的传热热系数6.加热进入入室内的的冷空气气所需的的热量加热进入入室内的的冷空气气所需要要的热量量包括冷冷风侵入入耗热量量和冷风风渗透

10、耗耗热量。所谓冷冷风侵入入耗热量量的产生生是由于于冷空气在在风压和和热压作作用下，由开启启的门、孔洞从从室外或或相邻房房间和其其他生产产跨间侵侵入室内内，把这这部分冷冷空气加加热到室室内所要要求的温温度而消消耗的热热量；冷冷风渗透透耗热量量是在风风力及热热压造成成的室内内外压差差的作用用下，室室外冷空空气通过过门、窗窗等缝隙隙渗入到到室内被被加热后后，又逸逸出室外外而消耗耗掉的热热量。这这两种耗耗热量均均可用式式(6-19)来计算出出概值： 7.热负荷的的概算法法热负荷概概算法一一般有两两种：单单位面积积热指标标法和单单位体积积热指标标法。热热指标法法是在调调查了同同一类型型建筑物物的采暖暖热

11、负荷荷后，所所得出的的该种类类型建筑筑物每平平方米建建筑面积积或在室室内外温温差为1时每立方方米建筑筑物体积积的平均均采暖热热负荷。8.高层建筑筑采暖热热负荷的的特点高层建筑筑中，高高层建筑筑物的高高层部分分的室外风速速大，因此对流流换热更更加剧烈烈，根据据对流换换热原理理可知，高层部部分的外外表面的的对流换换热系数数也会比比较大。高层建筑筑高层部部分的外外表面的的辐射换热热系数也也显著增增大。建筑物在在不同的的高度，其外维维护结构构所受的的风力作作用是不不同的冷风渗透透耗热量量在采暖暖设计热热负荷计计算中所所占比重重很大，为了尽尽量减少少冷风渗渗透量，节约能能耗，则则对高层层建筑物物的门、窗

12、等的的密封性性能有了了更高要要求。6.2.3围护结构构的热工工要求围护结构构必须满满足建筑筑结构的的要求，但为了了减少采采暖热负负荷，也也必须对对围护结结构的热热工性能能有一定定的要求求，使建建筑物保保持热稳稳定性。1.低限热阻阻(最小传热热热阻)围护结构构的传热热热阻越越小，墙墙壁的厚厚度可适适当减小小，可节节省建筑筑的初投投资。但但从上述述采暖耗耗热量的的分析计计算可知知，围护护结构的的传热热热阻越小小，则采采暖耗热热量越大大，同时时也会影影响房间间的卫生生要求和和使用条条件。因因此对围围护结构构的传热热热阻要要有一个个基本的的要求。采暖室内内温度与与围护结结构内表表面温度度的允许许温差，

13、2.经济热阻阻经济热阻阻就是在在一个规规定年限限内，使使建筑物物的建造造费用与与经营费费用之和和最小的的外围护护结构总总的传热热热阻。建造费费用包括括土建部部分和采采暖系统统的建造造费用；经营费费用包括括维护结结构和采采暖系统统的折旧旧费、维维修费及及其运行行费用。国内外许许多资料料分析表表明，按按经济热热阻原则则确定的的围护结结构传热热热阻，比目前前采用的的实际传传热热阻阻值要大大很多。但目前前能源紧紧缺、价价格上涨涨，因此此从节能能和经济济角度出出发，现现阶段建筑外围围护结构构总的传传热热阻阻应逐渐渐增大。3.围护结构构的防潮潮当水蒸汽汽侵入维维护结构构内部后后，会使使维护结结构的导导热性

14、能能增强，恶化隔隔热效果果，因此此应采取取措施防防止水分分子的入入侵。4.窗户层数数、面积积和气密密性玻璃窗的的传热热热阻比砖砖墙要小小很多，且随着着窗面积积的增加加，窗缝缝隙长也也要增大大，冷风风渗透耗耗热量也也会增大大，这对对于窗户户的密封封性能要要求非常常重要。为减少少热负荷荷，应尽尽量减少少窗的面面积，当当外墙的的总热阻阻不小于于低限热热阻时，窗墙面面积比，北向不不大于0.20；东西向向不大于于0.25(单层窗)或0.30(双层窗)；南向不不大于0.35。且在严严寒地区区，窗户户总热阻阻不小于于0.307m2/W；寒冷地地区，北北向不小小于0.307m2/W，其余朝朝向不小小于0.15

15、6m2/W。且应采采用气密密性良好好的窗户户。当窗窗户密闭闭性达不不到要求求时，应应加强气气密措施施。5.建筑设计计和构造造（介绍日日本的建建筑在环环保方面面的做法法）建筑物外外表面积积与其包包围的体体积之比比宜控制制在0.35以下，并并尽可能能小。6.3热源源6.3.1锅炉与锅锅炉基本本特性参参数6.3.2锅炉房设设备及系系统1.锅炉2.链条炉排排3.蒸汽过热热器4.省煤器5.空气预热热器6.除尘器7.引风机8.烟囱9.送风机10.给水泵11.运煤传动动带输送送机12.煤仓13.灰车燃料燃烧烧系统2.汽水系统统3.通风除尘尘系统4.仪表控制制系统5.运煤和除除灰渣系系统6.3.3锅炉房的的位