【《索菲特酒店采暖系统设计》19000字（论文）】

PAGE1索菲特酒店采暖系统设计引言随着人们生活水平的提高，对室内环境温度提出了更高的要求。特别是新中国成立以后，我国的供暖事业得到了迅速发展。一个建筑物或房间可有各种得热和散失热量的途径。当建筑物或房间的失热量大于得热量时，为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补给热量，以保证室内要求的温度。本次毕业设计的研究对象和主要内容是以热水为热媒的办公建筑物集中供热系统。本文首先根据基本设计资料计算了六层酒店的热负荷，然后根据热负荷及建筑物的形式等条件，提出了供暖系统设计方案——机械循环单管式同程系统，选择布置了供暖管网系统，绘制出了该系统的平面图和系统图，还对该系统进行了水力计算，选择管径和流速，使管网系统较好地符合了水力平衡要求。最后还计算了散热器的片数，并布置了散热器。第一章原始资料及设计依据一、原始资料1、建筑名称：酒店所在地点：西安市2、土建条件：各层平面图，立面图。二、工程概况西安市某机构的酒店的供暖工程，共六层，每层均高2.9米。外墙：200mm厚的钢筋混凝土墙，南北墙由外到内依次是90mm厚的钢丝网架聚苯板保温层。K=0.6W/㎡.℃，属于III类；东西墙由外到内依次是130mm厚的钢丝网架聚苯板保温层，K=0.6W/㎡.℃，属于III类。内墙：均为200mm厚的加气混凝土砌块墙，K=0.97W/㎡.℃外窗：C-1：双层推拉铝合金窗，尺寸（宽×高）为1.5m×1.5m，可开启部分的缝隙总长为7.5m，K=2.8W/㎡.℃；C-2：塑料窗框80系列中空玻璃带纱窗（推拉窗），尺寸（宽×高）为1.8m×1.5m，可开启部分的缝隙总长为8.1m，K=2.8W/㎡.℃；C-3：塑料窗框80系列中空玻璃带纱窗（推拉窗），尺寸（宽×高）为0.6m×0.9m，可开启部分的缝隙总长为3.9m，K=2.8W/㎡.℃；C-4：塑料窗框80系列中空玻璃带纱窗（推拉窗），尺寸（宽×高）为1.25m×2.24m，可开启部分的缝隙总长为9.22m，K=2.8W/㎡.℃；C5：塑料窗框80系列中空玻璃带纱窗（推拉窗），尺寸（宽×高）为1.2m×1.2m，可开启部分的缝隙总长为6m，K=2.8W/㎡.℃；pc-1:塑料窗框80系列中空玻璃带纱窗（外凸推拉窗），尺寸（宽×高）为1.5m×1.5m，可开启部分的缝隙总长为7.5m，K=2.8W/㎡.℃；Pc-2:塑料窗框80系列中空玻璃带纱窗（外凸推拉窗），尺寸（宽×高）为1.8m×1.5m，开启部分的缝隙总长为8.1m，K=2.8W/㎡.℃屋顶：厚度为3mmSBS双层改性沥青防水卷材（聚酯胎）。K=0.,498W/m℃，属于Ⅳ类地面：贴土非保温地面。K值按划分地带计算。地带K(W/㎡.℃)第一地带0.47第二地带0.23第三地带0.12三、设计内容。1、供暖系统的设计2、散热器的选择3、室内热水供暖系统的水力计算。四、西安市气象条件大气参数冬季93.89kPa夏季92.44kPa；室外供热计算温度-9℃冬季室外平均风速3.6m/s。冬季室内采暖设计温度：公寓：18℃走廊：14℃；楼梯：14℃对于本工程设计计算时室内温度采用如下数据：公寓：18℃走廊：14℃；楼梯：14℃第二章供暖系统的设计热负荷计算供暖系统设计热负荷是供暖设计最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。第一节供暖系统设计热负荷一、供暖系统设计热负荷供暖系统的热负荷是指在某一室外温tw下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它是随着建筑物得失热量的变化而变化的。供暖系统的设计热负荷是指在某一室外温度t′w下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q′。它是设计供暖系统的最基本依据。冬季供暖通风系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得失热量确定：失热量有：1、围护结构传热耗热量Q1；2、加热由门，窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2，称冷风渗透耗热量；3、加热由门孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3，称冷风侵入耗热量；4、水分蒸发的耗热量Q4；5、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q5；6、通风耗热量Q6。得热量有：7、生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7；8、非供暖通风系统的其他管道和热表面的散热量Q8；9、热物料的散热量Q9；10、太阳辐射进入室内的热量Q10。对于没有由于生产工艺所带来得失热量而需设置通风系统的建筑物，建筑物或者房间的热平衡就简单多了。其计算公式如下：Q=Q1+Q2+Q3-Q10在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般分几部分进行计算：Q′=Q1′j+Q1′x+Q′2+Q3式中Q1′j——围护结构的基本耗热量；Q1′.x——围护结构的附加耗热量。二、围护结构的耗热量通过围护结构的基本耗热量，按下式计算：Q1′j=K×F×(tn–t′w)×αQ1′j--通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称为基本耗热量),W;K--该面围护物的传热系数,W/m.℃;F--该面围护物的散热面积,m;tn--室内空气计算温度,℃;t′w--室外供暖计算温度,℃;α--温差修正系数.三、围护结构附加耗热量:Q′1=Q1′j×(1+χch+χf+χx)×(1+χg)式中Q1′--附加耗热量χch--朝向附加率(或称朝向修正系数)χf--风力附加率(或称风力修正系数)χg--高度附加χx--外门附加《暖通规范》规定：宜按下列规定的数值，选用不同的朝向修正率北、东北、西北0～10％；东南、西南-10～-15％；东、西-5％；南-15～-30％。在这次设计中建筑物的外墙朝向分别为东、西、南、北四向。其朝向的修正率分别为：东：-5％，西：-5％，南：-15％，北：15％。风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。我国大部分地区冬季平均风速为2～3m/s。西安市室外平均风速3.6m/s，因此《暖通规范》规定：在一般情况下，不考虑风力附加。只有建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇厂区内特别突出的建筑物才考虑垂直外维护结构附加5％～10％。高度附加耗热量是考虑房屋高度对维护结构耗热量的影响而附加的耗热量。《暖通规范》规定：当房间高度大于4m时，高度每高出1m应附加2％，但总的附加率不应大于15％。所以此建筑1～6层高度均为2.9m，高度附加值为0。四、冷风渗透耗热量Q′2的计算:计算冷风渗透耗热量的常用方法有缝隙法、换气次数法和百分数法，本计算采用缝隙法，计算公式如下：Q′2=0.278×Cp×V×ρw×(tn-t′w)式中Cp--干空气的定压质量比热容,Cp=1.0Kj/(kg×℃)V--渗透空气的体积流量,m³/hρw--室外温度下的空气密度㎏/m³tn--室内空气计算温度,℃;t′w—室外供暖计算温度,℃.五、冷风侵入耗热量Q′3的计算:在冬季受风压和热压的作用下，冷空气由开启的外门侵入室内，把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。采用外门基本耗热量乘以百分数法进行计算。根据工程实际，本例采用80n％。第二节供暖系统热负荷计算一、据已知土建的条件较核其外围结构的最小传热阻是否满足要求。该外墙属于III型围护结构，围护结构冬季室外计算温度等于=0.3（-15）+0.7（-22.9）=-20.53℃又因为R=㎡.℃/W根据已知条件及查得数据，以T=18℃，t=-9℃，α=1.00（见附表1-2），ΔT=6.0℃（见附表1-5），Rn=0.115(见表1-1)代入上述公式，得R=0.738㎡.℃/W围护结构实际传热热阻为R=1/K=1/0.66=1.515㎡.℃/WR≥R，满足要求。2.校核屋顶的最小传热热阻该维护结构属于=4\*ROMANIV型，围护结构冬季计算温度Twe等于（有表1-6得）=-18.0℃又R=㎡.℃/W根据已知条件及查得数据，以T=18℃，t=-9.0℃，α=1.00（见附录1-2），ΔT=4.5℃（见附录1-5），R=0.115（见表1-1）代入上式，得：R=0.588㎡.℃/W屋顶实际传热阻为：R=1/K=1/0.5=2㎡.℃/WR≥R，满足要求。二、以101房间供暖设计热负荷计算为例，其余见各房间耗热量计算附表2-1。1、围护结构传热耗热量Q′1的计算全部计算列于附表1中。围护结构总传热耗热量Q′1=7949W。2.冷风渗透耗热量Q′2的计算根据《供热工程》（附录1-6）得，北京市的冷风朝向修正系数：南向n=0.1，北向=1.0，东=0.1，西=0.35，对有相对两面外墙的房间，按最不利的一面外墙计算冷风渗透量。按《供热工程》表1-7，在冬季室外平均风速Vp.j=3.6m/s下，双层铝合金推拉铝窗的每米缝隙的冷风渗透量L=0.3m3/m.h，101房间南向一个窗的缝隙总长度为10.2m。总的冷风渗透量V等于V=L×n×l=0.3×10.2×0.3=0.9m3/h冷风渗透耗热量Q等于Q=0.278×Cp×V×ρw×(tn–t′w)=76W3．外门冷风侵入耗热量Q′3的计算该101房间有外门，故外门冷风侵入耗热量，即′=257W；4.101房间供暖设计热负荷总计为（按十位数汇总）Q′=Q1′+Q2′+Q3′=8402W其他各个房间负荷计算方法同上。各个房间热负荷汇总表，详见附表。1各房间热负荷汇总表房间耗热量计算表房间编号房间名称维护结构传热系数冬季室内计算温度冬季空调室外计算温度室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正维护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向风向修正后耗热量高度修正名称及方向面积Ktnt’wtn－t’wαQ’1.jXcnXf1+Xcn+XfQXgQ'1Q'2Q'3Q'㎡W/(㎡*℃)℃℃℃W％％％W％WWWW123567891011121314151617181920一层热负荷计算101办公室南外窗23.16.418-92713992-10090359307949142257南外门3.154.6518-9271395-1090356南外墙3.151.5718-9271134-1090120西外窗8.16.418-92711400-5951330西外墙27.61.5718-92711170-5951111东外墙8.251.5718-9271350-595332东外窗2.256.418-9271389-595369地面Ⅰ39.20.4718-92714970100497地面Ⅱ31.20.2318-92711940100194地面Ⅲ13.980.1218-927145010045地面Ⅳ0.720.0718-9271101001794979491422578348102办公室南外窗1.085.8218-9271170-1009015305209.480南外墙7.351.5718-9271312-1090280地面Ⅰ4.20.4718-927153010053地面Ⅱ4.20.2318-927126010026地面Ⅲ2.310.1218-927170100752052090529103办公室南外窗1.085.8218-9271170-1009015305209.480南外墙7.351.5718-9271312-1090280地面Ⅰ4.20.4718-927153010053地面Ⅱ4.20.2318-927126010026地面Ⅲ2.310.1218-927170100752052090529104办公室南外窗3.156.418-8261524-100904720106313.10南外墙11.551.5718-8261471-1090424地面Ⅰ8.40.4718-82611030100103地面Ⅱ8.40.2318-826150010050地面Ⅲ4.620.1218-826114010014106310631301076105办公室南外窗3.156.418-8261524-100904720106313.10南外墙11.551.5718-8261471-1090424地面Ⅰ8.40.47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60100386910910870997411传达室北外窗6.36.418-8261104800100104804364260北外墙24.61.5718-8261100401001004西外窗6.36.418-82611048-595996西外墙181.5718-8261735-595698东外窗2.256.418-8261374-595356东外墙6.751.5718-8261276-5952624364436426004624走廊包厢西外墙4.51.5718-8261184-50951750942111西外窗1.86.418-8261300-595285东外墙4.51.5718-82611840100184东外窗1.86.418-826130001003009429421110105317123五层热负荷计算501办公室南外窗4.26.418-8261699-100906290153113.10南外墙8.41.5718-8261343-1090309西外墙15.31.5718-8261625-595593153115311301544502办公室南外窗4.26.418-8261699-10090629093813.10南外墙8.41.5718-8261343-1090309938938130951503办公室南外窗1.896.418-8261314-1009028304459.480南外墙4.411.5718-8261180-109016244544590455504办公室南外窗1.896.418-8261314-1009028304459.480南外墙4.411.5718-8261180-109016244544590455505办公室南外窗3.156.418-8261524-10090472081913.10南外墙9.451.5718-8261386-1090347819819130832506办公室南外窗3.156.418-8261524-10090472081913.10南外墙9.451.5718-8261386-1090347819819130832507会议室南外窗3.156.418-8261524-100904720141213.10南外墙9.451.5718-8261386-1090347东外墙15.31.5718-8261625-595593141214121301425508包厢北外门6.486.418-82611078001001078026791590北外墙9.91.5718-82614040100404东外窗4.056.418-8261674-595640东外墙11.251.5718-8261459-595436西内墙15.31.5718135112001001202679267915902838509包厢北外墙9.451.5718-8261386001003860103087.30东内墙15.31.571813511200100120北外窗3.156.418-82615240100524103010308701117510办公室北外窗3.156.418-826152400100524091087.30北外墙9.451.5718-82613860100386910910870997511传达室北外窗6.36.418-8261104800100104804364260北外墙24.61.5718-8261100401001004西外窗6.36.418-82611048-595996西外墙181.5718-8261735-595698东外窗2.256.418-8261374-595356东外墙6.751.5718-8261276-5952624364436426004624走廊包厢西外墙4.51.5718-8261184-50951750942111西外窗1.86.418-8261300-595285东外墙4.51.5718-82611840100184东外窗1.86.418-826130001003009429421110105317123六层热负荷计算601办公室南外窗4.26.418-8261699-100906290201513.10南外墙8.41.5718-8261343-1090309西外墙15.31.5718-8261625-595593屋顶21.420.9318-8270.94840100484201520151302028602办公室南外窗4.26.418-8261699-100906290142213.10南外墙8.41.5718-8261343-1090309屋顶21.430.9318-8270.94840100484142214221301435603办公室南外窗1.896.418-8261314-1009028306879.480南外墙4.411.5718-8261180-1090162屋顶10.710.9318-8270.9242010024268768790697604办公室南外窗1.896.418-8261314-1009028306789.480南外墙4.411.5718-8261180-1090162屋顶10.710.9318-8260.9233010023367867890688605办公室南外窗3.156.418-8261524-100904720128513.10南外墙9.451.5718-8261386-1090347屋顶21.430.9318-8260.94660100466128512851301298606办公室南外窗3.156.418-8261524-10090472096213.10南外墙9.451.5718-8261386-1090347屋顶21.430.9318-880.91430100143962962130976607会议室南外窗3.156.418-8261524-100904720187913.10南外墙9.451.5718-8261386-1090347东外墙15.31.5718-8261625-595593屋顶21.430.9318-8260.94660100466187918791301892608包厢北外门6.486.418-82611078001001078032121590北外墙9.91.5718-82614040100404东外窗4.056.418-8261674-595640东外墙11.251.5718-8261459-595436西内墙15.31.571813511200100120屋顶24.480.9318-8260.953301005333212321215903371609包厢北外墙9.451.5718-8261386001003860149487.30东内墙15.31.571813511200100120北外窗3.156.418-82615240100524屋顶21.30.9318-8260.94640100464149414948701581610办公室北外窗3.156.418-8261524001005240137387.30北外墙9.451.5718-82613860100386屋顶21.30.9318-8260.94640100464137313738701461611传达室北外窗6.36.418-8261104800100104805852260北外墙24.61.5718-8261100401001004西外窗6.36.418-82611048-595996西外墙181.5718-8261735-595698东外窗2.256.418-8261374-595356东外墙6.751.5718-8261276-595262屋顶68.40.9318-8260.91489010014895852585226006112走廊包厢西外墙4.51.5718-8261184-509517502094111西外窗1.86.418-8261300-595285东外墙4.51.5718-82611840100184东外窗1.86.418-82613000100300屋顶52.920.9318-8260.9115201001152209420941110220523742第三章供暖系统的选择系统形式及特点系统的形式该系统采用机械循环单管顺流同程式热水供暖系统。2、系统的特点异程式系统采用不等温降法进行水力计算的主要优点是：完全遵守节点压力平衡分配流量的规律，并根据各个立管的不同温将调整散热器的面积，从而有可能在设计角度上去解决系统的水平失调现象。因此，当采用异程式系统时，宜采用不等温降法进行管路的水力计算。方案的比较1、在采用不等温降进行水力计算时：对于大型的室内热水供暖系统，宜采用同程式系统，同程式系统的特点是通过各个并联环路的总长度都相等，在供暖半径较大（一般超过50m以上）的室内热水供暖系统，同程式系统得到较普遍地应用。2、在采用等温降进行水力计算时：对于大型的室内热水供暖系统，如采用异程式系统的水力计算，立管间的压降不平衡率往往难以满足要求，必然会出现系统的水力失调；对于大型的室内热水供暖系统，如采用同程式系统的水力计算，如在水力计算中一些立管的供、回水干管之间的资用压力很小或为零时，该立管的水流量很小，甚至出现停滞现象，同样也会出现系统的水力失调。因此，对于大型的室内热水供暖系统，应采用不等温降法进行水力计算。3、根据供热系统的热媒不同可分为热水供暖系统和蒸汽供暖系统。二者区别如下[9]:(1)热水在供暖系统散热设备中,靠其温度降放出热量,而且热水的相态不发生变化。蒸汽在系统散热设备中,靠水蒸汽凝结成水放出热量,相态发生了变化。(2)热水在封闭系统内循环流动，其状态参数很小变化。蒸汽和冷凝水在系统管路内流动时，其状态参数变化较大，还会伴随相态变化。(3)在热水供暖系统中，散热设备内热媒温度为热水流进和流出散热设备的平均温度。蒸汽在散热设备中定压凝结放热，散热设备的热媒温度为该压力下的饱和温度。(4)．蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大的多。(5)．由于蒸汽具有比容大，密度小的特点，因而在高层建筑供暖时，不会像热水供暖那样，产生很大的水静压力。此外，蒸汽供热系统的热惰性小，供汽时热的快，停汽时冷的也快，很适宜用于间歇供热的用户。从卫生条件和节能等考虑,民用建筑应采用热水作为热媒.热水供暖系统也用在生产厂房及辅助建筑物中。热水供暖系统,可按下述方法分类：（1）按系统循环动力的不同,可分为重力(自然)循环系统和机械循环系统.靠水的密度差进行循环的系统,称为重力循环系统;靠机械(水泵)力进行循环的系统,称为机械循环系统。（2）按供、回水方式的不同,可分为单管系统和双管系统。热水经过立管或水平供水管顺序流过多组散热器,并顺序地在各散热器中冷却的系统,称为单管系统.热水经供水立管或者水平供水管平行的分配给多组散热器,冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或者水平回水管流回热源的系统,称为双管系统。(3)按系统管道敷设方式的不同,分为垂直式和水平系统。(4)按热媒温度的不同,可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。三、热水供暖系统的基本要求有以下几点：1．必须保证满足条件下的闭式循环。系统内必须全部灌满水。为此，系统最高管道以上标高处要设膨胀水箱，保证满水及容纳热媒水因受热而膨胀出的水量，称为高位膨胀小箱。这一水箱一般是开式敞口的，与大气相通。目前设计中为了减少空气中的氧溶于热媒水中，而采用落地的（低位）隔膜式膨胀罐，热媒水完全与大气隔绝，从而使采暖系统成为密闭式系统，这对各类散热器的正常使用都是很有利的。密闭式系统与高位水箱闭式循环系统的差别仅在于是否与大气相通。至于系统内水的循环都是在满水条件下的闭式循环，其特点是推动水循环的水泵的扬程与整个系统的总阻力有关，而与系统的总高度无关。暖通设计规范规定，建筑物的热水采暖系统高度超过50m时宜竖向分区设置。这就使系统的最大静水压力得到控制[6]。2．必须保证有足够的循环水量一个采暖系统的总循环水量，是根据本建筑物的总采暖热负荷（注意不包括分户计量系统中为计算邻户传热增加的散热量）除以供、回水温差而求得的，即G=0.86∑Qgi/△tskg/h式中，G为本系统的循环水量，kg/h；∑Qgi为本系统各采暖房间热负荷的累积值，W；△ts为本系统的实际供、回水温差，△ts=tg-ts；℃0.86为换算系数。一个房间或一组散热器所需的水量，也可按同样的方法求得。对于一般民用建筑而言，设计规范推荐采用供水温度tg=95℃、回水温度th=70℃的供暖系统，这是从经济、技术各方面综合考虑的结果。但目前的城市集中供热多不按此运行，所以工程设计是要按当地热源的实际情况采用实际的供、回水温度作为设计依据。这时的散热器实际散热量也不是测试台提供的标准散热量，而应按相应的散热量计算公式及实际供、回水温度进行计算取得。对于采用塑料管的供暖系统，应按塑料管的最高允许使用温度设定，一般不超过80℃；地板采暖多要求60℃。3．必须保证有足够的水循环资用压头建筑物采暖系统进口处由外网提供的供、回水压差，即为本系统的资用压头（Hc）。这一压头在热网设计中一般按5.0mH2O（即0.05MPa）予留，而室内采暖系统的实际循环阻力（H），一般仅2.0mH2O（0.02MPa）上下，要通过计算求得。其计算公式为H=∑(RL+Z)Pa式中，H为本采暖系统的总阻力，按最不利环路累积计算；PaR为管道的比摩阻，即每米管道在不同水流速时的摩擦阻力，采暖管道一般按比摩阻为60～120Pa/m上下选取管道，相应水流速是较低的，一般为0.2～0.4m/s；Pa/mL为相应计算管段的直线长度；mZ为相应计算管段的局部阻力，包括阀门、管件、热表、过滤器等等；Pa以上数据均可从设计手册中的采暖管道水力计算表及局部阻力表中查得.对一般住宅建筑而言，采暖系统中.计算所得采暖系统总阻力必须小于的管道摩擦阻力（∑RL）与局部阻力（∑Z）数值想差不是很大,粗算时可近似的按各占一半考虑外网提供的资用压头数值，并保持一定的安全裕量（即H<Hc）。或者反过来说，应向外网设计者明确提出有足够安全裕量的供、回水压差数值。这里需要的是供、回水压差，而不是供水压力的绝对值，因为绝对值（或表压）要包括系统的静压及建筑物所处标高等因素，不同位置的建筑物的读数可能差异很大。4.必须保证系统各部位都能通水。这就要求系统要有良好的排气，不使气泡阻断水流。一般情况下，系统的最高点、上凸部位都要设排气，多采用自动排气阀。气泡在水流速较高时也有可能被水流带出而使水流连续，但这终究不是可依赖的。散热器上一般亦应设放气阀。5.必须设置为检修、泄水和调控所需要的阀门和其他设备。6.管道较长时必须考虑热补偿。7.散热器的安装位置热器的安装位置要在保证供暖质量的前提下，结合家具及装修布置综合考虑。特殊建筑还要考虑对人的安全保护（如幼儿园等）。8．3层和3层以下的建筑物，宜采用双管或水平单管系统；9．3层以上的建筑，宜采用单管系统；10．高层建筑采暖，10层以下竖向可不分区。11．水平单管串联，管径应小于32mm。四、对于本工程，在此提出三种系统设计方案：方案一：重力循环双管式系统。方案二：机械循环单管异程式系统。方案三：机械循环单管同程式系统。根据以下原则及上述要求进行技术和经济比较：热媒的选择：热水供暖与蒸汽供暖的比较。蒸汽供暖系统的设计和布置都比较复杂且其维护和维修费用较大。对该六层酒店，只需要设计一个小型的供暖系统，考虑人员被烫伤等安全问题，且有热水管网经过，所以选用热水供暖系统比较经济合理。第四章供暖系统散热器的选择第一节散热器的选择原则供暖系统的散热设备是系统的主要组成部分，它向房间散热以补充房间的热损失，保持室内要求的温度，其中散热器是最为常用的散热设备，供暖系统的热媒通过散热器的壁面，主要以对流的传热方式向房间散热。对散热器的基本要求，主要有以下几点：a、热工性能方面的要求，散热器的传热系数值越高，说明其散热性能越好。提高散热器的散热量，增大散热器传热系数的方法，可以采用增加外壁散热面积（在外壁上加肋片）、提高散热器周围空气的流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。b、经济方面的要求，散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低，其经济性越好。c、安装使用和工艺方面的要求，散热器应具有一定机械强度和承压能力；散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间；散热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。d、卫生和美观方面的要求，散热器外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器的装设不应影响房间观感。e、使用寿命的要求，散热器应不易被腐蚀和破损，使用年限长。在散热器的选择方面优先考虑铸铁散热器，它结构简单，防腐性能好，使用寿命长以及热稳定性好的优点；但其金属耗量大、金属热强度低于钢制散热器。第二节散热器的布置布置散热器时，应注意下列一些规定：1．散热器尽量安装在外墙的窗台下，这样，沿散热器上升的对流热气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，使流经室内的空气比较暖和舒适。2．防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。在楼梯间或其他有冻结危险的场所，其散热器应有单独的立、支管供热且不得装设调节阀。3．散热器一般明装，在内部装修有特殊要求的场合可采用暗装。4．同一房间的散热器可以串连，贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同邻室串连连接。两串连散热器之间的串连管径应与散热器接口的直径相同，以便水流畅通。5、在楼梯间布置散热器时，应考虑楼梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。6、铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：二柱（M132型）——20片；柱型（四柱）——25片；长翼型——7片第三节散热器的型号及连接方式选择一、该系统室内安装四柱813型散热器：散热面积f=0.28(m2/片)，水容量=1.4（1/片），重量=8（kg/片），工作压力=0.5MPa，传热系数计算公式K=2.237△t0.302。二、散热器安装在墙面上加盖板。三、室内供暖管道支管与散热器的连接方式为同侧连接，上进下出。计算散热器面积时，不考虑管道向室内散热的影响。第四节散热器的计算步骤及计算汇总表一、散热器的计算步骤1、散热器内热媒平均温度tpjtpj=(tsg+tsh)／2℃式中tpj——散热器进出口水温的算术平均值℃tsg——散热器进水温度℃tsh——散热器出水温度℃2、散热器面积的计算散热器面积计算公式如下：供暖室内计算温度F=（Q×β1×β2×β3）／K(tpj-tn)㎡式中Q——散热器的散热量，Wtpj——散热器进出口水温的算术平均值℃tn————供暖室内计算温度β1——散热器组装片数修正系数；β2——散热器连接形式修正系数；β3——散热器安装形式修正系数；K——散热器的传热系数，W／㎡℃3、散热器片数的确定所需散热器的总片数为下式：n=F／f片式中f——每片散热器散热面积㎡/片二、以南环路最远立管Ⅴ的最底层（即101房间）为例，计算散热器的片数已知101房间Q=1821W，tpj=(73.1+67.4)／2=70.25℃，tn=18℃，△t=tpj－tn=70.25－18=52.25℃又因为散热器的传热系数计算公式：K=2.237△t0.302=2.237×（52.25）0.302=2.237×3.303=7.39W／㎡℃修正系数：散热器组装片数修正系数，先假定β1=1.0；散热器连接形式修正系数，查附录2-4，β2=1.0；散热器安装形式修正系数，查附录2-5，β3=1.02；根据式F=（Q×β1×β2×β3）／K(tpj-tn)得F′=(1820×1.0×1.0×1.02)／(7.39×52.25)=4.81㎡四柱813型散热器每片散热面积为0.28㎡，计算片数为n′=F′／f=4.81／0.28=17片=查附录2-3，当散热器的片数为11-20片时，β1=1.05，因此实际所需散热器面积为：F=F′×β1=4.81×1,05=5.05㎡实际采用片数为：n=F／f=5.05／0.28=18.04片取整数，应采用四柱813型散热器18片其他各个房间的散热器片数的计算方法同101房间散热器计算方法相同。在此不一一例举，将其结果汇总于下表各个房间散热器计算汇总表房间号房间进水温度房间出水温度温差ekq进出水温度差室内计算温度△tk△tβ1β2β3散热面积每片散热面积片数1018070573.187.718348751857439.491.11.3961.0229.750.241241027470543.137.59529721854409.9711.3961.021.840.2481037470543.137.59529721854409.9711.3961.021.840.2481047470543.137.591076721854409.971.051.3961.023.920.24161057470543.137.591076721854409.971.051.3961.023.920.24161067470543.137.591812721854409.971.051.3961.026.610.2428107757054.53.147.61196372.51854.5414.861.11.3961.027.410.24311087470543.137.591151721854409.971.11.3961.024.400.24181097470543.137.591252721854409.971.11.3961.024.780.2420110757054.53.147.61534472.51854.5414.861.11.3961.0220.180.2484201838063.53.287.95154481.51863.5504.961.11.3961.024.790.2420202838063.53.287.9595181.51863.5504.961.051.3961.022.820.24122037874583.197.75455761858449.4311.3961.021.440.2462047874583.197.75455761858449.4311.3961.021.440.2462057874583.197.75832761858449.431.051.3961.022.770.2412206797458.53.207.7783276.51858.5454.421.051.3961.022.740.2411207797458.53.207.77142576.51858.5454.421.051.3961.024.690.24202087773573.187.712838751857439.491.11.3961.0210.110.2442走廊7773593.217.791053751659459.421.051.3961.023.430.24142097874583.197.751117761858449.431.051.3961.023.720.24152107874583.197.75997761858449.431.051.3961.023.320.2414211787558.53.207.77462476.51858.5454.421.11.3961.0215.940.2466301868366.53.328.06154484.51866.5535.851.11.3961.024.510.24193028076603.237.82951781860469.451.051.3961.023.030.24133038278623.267.90455801862489.6711.3961.021.320.2463048278623.267.90455801862489.6711.3961.021.320.2463058278623.267.90832801862489.6711.3961.022.420.24103068379633.277.93832811863499.851.051.3961.022.490.24103078379633.277.931425811863499.851.051.3961.024.260.24183088177613.247.862838791861479.541.11.3961.029.270.2439走廊8177633.277.931053791663499.851.051.3961.023.150.24133098278623.267.901117801862489.671.051.3961.023.410.24143108278623.267.90997801862489.671.051.3961.023.040.24133118278623.267.904624801862489.671.11.3961.0214.790.2462401898669.53.368.16154487.51869.5567.131.051.3961.024.070.2417402898669.53.368.1695187.51869.5567.131.051.3961.022.510.2410403858265.53.318.0245583.51865.5525.5111.3961.021.230.245404858265.53.318.0245583.51865.5525.5111.3961.021.230.245405858265.53.318.0283283.51865.5525.5111.3961.022.250.249406868366.53.328.0683284.51866.5535.8511.3961.022.210.249407868366.53.328.06142584.51866.5535.851.051.3961.023.980.24174088581653.308.012838831865520.351.11.3961.028.540.2436走廊8581673.338.081053831667541.031.051.3961.022.910.24124098682663.318.041117841866530.671.051.3961.023.150.24134108682663.318.04997841866530.671.051.3961.022.810.24124118682663.318.044624841866530.671.11.3961.0213.650.24575019189723.408.241544901872593.501.051.3961.023.890.24165029189723.408.24951901872593.501.051.3961.022.400.24105038985693.368.14455871869561.8911.3961.021.150.2455048985693.368.14455871869561.8911.3961.021.150.2455058985693.368.14832871869561.8911.3961.022.110.2495069086703.378.18832881870572.3811.3961.022.070.2495079086703.378.181425881870572.381.051.3961.023.720.24165088985693.368.142838871869561.891.11.3961.027.910.2433走廊8985713.388.211053871671582.921.051.3961.022.700.24115099086703.378.181117881870572.381.051.3961.022.920.24125109086703.378.18997881870572.381.051.3961.022.600.24115119086703.378.184624881870572.381.11.3961.0212.650.24536019591753.448.342028931875625.491.11.3961.025.080.24216029591753.448.341435931875625.491.051.3961.023.430.24146039589743.428.31697921874614.7811.3961.021.610.2476049589743.428.31688921874614.7811.3961.021.590.2476059589743.428.311298921874614.781.051.3961.023.160.2413606959074.53.438.3297692.51874.5620.131.051.3961.022.350.2410607959074.53.438.32189292.51874.5620.131.051.3961.024.560.24196089589743.428.313371921874614.781.11.3961.028.590.2436走廊9589763.458.372205921676636.231.11.3961.025.430.2423609959074.53.438.32158192.51874.5620.131.051.3961.023.810.2416610959074.53.438.32146192.51874.5620.131.051.3961.023.520.2415611959074.53.438.32611292.51874.5620.131.11.3961.0215.440.2464第五章供暖系统的水力计算所谓不等温降的水力计算，就是在单管系统中各立管的温降各不相等的前提下进行水力计算并联环路节点压力平衡的基本原理进行水力计算。在热水供暖系统的并联环路上，当其中一个并联支路接点压力损失△P确定后，对另一个并联支路（例如对某跟立管），预先给定其管径d,(不是预先给定流量)，从而确定通过该立管的流量以及该立管的实际温度降。这种计算方法对各立管的流量分配，完全遵守并联环路节点压力平衡的水力学规律，能使设计工况与实际工况基本一致。不等温降水力计算方法和步骤进行室内热水供暖系统不等温降的水力计算时，一般从循环环路的最远立管开始。1、首先任意给定最远立管的温降。一般按设计温降增加2到5度。由此求出最远立管的计算流量Gj。根据该立管的流量，选用R(或v)值，确定最远立管管径和环路末端供、回水干管的管径及相应的压力损失值。2、确定环路最末端第二根立管的管径