房屋衛(wèi)生設備 供暖ppt教程

1、房屋衛(wèi)生設備,武漢理工大學出版社,供暖,供 暖,,,,室內(nèi)供暖,,室內(nèi)供暖,1.1供暖系統(tǒng)的任務 在冬季，人們用一定的方式向房間補充熱量，以維持熱平衡來保證日常生活、工作和生產(chǎn)活動所需要的環(huán)境溫度，這就是供暖系統(tǒng)的任務。,,室內(nèi)供暖,1.2供暖系統(tǒng)的分類與組成1.供暖系統(tǒng)的分類（1）按熱媒的不同分①熱水供暖系統(tǒng) 以熱水作為供暖系統(tǒng)的熱媒。它是利用水的溫差散熱（即顯熱）的方式供熱。一般認為，供水溫度高于100℃的水稱

2、為高溫水；溫度在65～95℃之間的水稱為中溫水；溫度低于65℃的水稱為低溫水。主要應用于民用建筑。②蒸汽供暖系統(tǒng) 以水蒸汽作為供暖系統(tǒng)的熱媒。它是利用蒸汽的溫差散熱（即顯熱）和蒸汽冷凝成凝結(jié)水的散熱（即潛熱）的性質(zhì)供熱的。壓力低于或等于70Kpa，但高于當?shù)卮髿鈮毫Φ恼羝┡Q為低壓蒸汽供暖；壓力高于70Kpa的蒸汽供暖稱為高壓蒸汽供暖；工作壓力低于當?shù)卮髿鈮毫Φ恼羝┡Q為真空供暖。主要應用于工業(yè)建筑。,室內(nèi)供暖,③熱風采暖系統(tǒng)

3、 以熱空氣作為供暖系統(tǒng)的熱媒，即把空氣加熱到適當?shù)臏囟龋ㄒ话銥?0～50℃），直接送入房間來滿足供暖的要求。根據(jù)需要和實際情況，可設獨立的熱風供暖系統(tǒng)或與通風和空調(diào)結(jié)合的系統(tǒng)。熱風供暖系統(tǒng)主要應用于大型工業(yè)車間。④煙氣供暖系統(tǒng) 它是直接利用燃料在燃燒時所產(chǎn)生的高溫煙氣，在流動過程中向房間散出熱量，來滿足供暖的要求。,,室內(nèi)供暖,（1）按供暖的作用范圍分①局部供暖系統(tǒng) 熱源、熱網(wǎng)散熱器三部分在構(gòu)造上合在一起的供暖系統(tǒng)，僅適用于一個

4、房間，如火爐供暖、電熱供暖、燃氣紅外輻射器等。②獨立供暖系統(tǒng) 它是僅為一戶或幾戶住宅而設置的供暖系統(tǒng)。③集中供暖系統(tǒng) 采用鍋爐或水加熱器對水集中加熱，通過管道向一幢或數(shù)幢房屋供應熱能的供暖系統(tǒng)。④區(qū)域供暖系統(tǒng) 以區(qū)域性鍋爐房作為熱源，供一個區(qū)域的許多建筑物供暖的系統(tǒng)。它的供熱規(guī)模比集中供暖要大得多，在我國北方一些城市的供暖系統(tǒng)就是利用熱電廠或區(qū)域鍋爐供熱的。,,室內(nèi)供暖,2.供暖系統(tǒng)的組成 供熱系統(tǒng)主要由以下三個

5、基本部分組成：(1)熱源 使燃料產(chǎn)生熱，將熱媒加熱成熱水或蒸汽的部分，如鍋爐房、熱交換站等。(2)供熱管道 供熱管道是指熱源和散熱設備之間的連接管道，將熱媒輸送到各個散熱設備。(3)散熱設備 將熱量傳至所需空間的設備，如散熱器、暖風機等。,,,室內(nèi)供暖,2.1 自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)1.自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的工作原理 圖2.1是自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的原理圖，它主要由熱水鍋爐、散熱器、

6、供水管和回水管組成，在系統(tǒng)的最高處設一個開式膨脹水箱。在系統(tǒng)工作之前，先將系統(tǒng)中充滿水。當水在鍋爐內(nèi)被加熱后，它的密度減小，同時受著從散熱氣流出來密度較大的回水的驅(qū)動，使熱水沿著供水干管上升，流入散熱器。在散熱器內(nèi)水被冷卻，再沿回水干管流回鍋爐。這樣，水連續(xù)被加熱，熱水不斷上升，在散熱器及管路中散熱冷卻后的回水又流回鍋爐被重新加熱，形成如圖2.1中箭頭所示的方向循環(huán)流動。這種水的循環(huán)稱之為自然（重力）循環(huán)。,室內(nèi)供暖,,室內(nèi)供暖,假設水

7、溫只在鍋爐與散熱器兩處發(fā)生變化，忽略水在管道中的冷卻；再假設在循環(huán)管路最低點的斷面A-A處有一個閥門，若突然將其關(guān)閉，則在斷面A-A處兩側(cè)受到不同的水柱壓力，這壓力差就是驅(qū)是水在系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán)流動的作用壓力。 右側(cè)壓力為： 左側(cè)壓力為： 因為ρh>ρg，所以P1> P2，作用壓力為 （2-1）,,室內(nèi)供暖,式中

8、ΔP—自然循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力，Pa； g—重力加速度，m/s²，取9.81 m/s²； h—放熱中心至加熱中心的垂直距離，m； ρh—回水密度，kg/m³； ρg—供水密度，kg/m³。 由式（2-1）可見，起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水密度差。 由于自然循環(huán)作用壓力比較小，系統(tǒng)的作用半徑一般不大于50m，鍋

9、爐應位于系統(tǒng)的最低點。自然循環(huán)供暖系統(tǒng)比較簡單，不消耗電能，水流速小，無噪聲，運行和維護管理較為方便。,,室內(nèi)供暖,2.自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的基本形式（1）雙管上供下回式 該系統(tǒng)由鍋爐、供水總立管、膨脹水箱、供水干管、供水立管、供水支管、散熱器、回水支管、回水立管、回水干管及總回水管等部分組成，如圖2.2所示。 因為這種系統(tǒng)的供水干管在上面，回水干管在下面，故稱為上供下回式。又由于這種系統(tǒng)中的散熱器都并聯(lián)在兩根

10、立管上，一根為供水立管，一根為回水立管，故稱這種系統(tǒng)為雙管系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的散熱器都自成一獨立的循環(huán)環(huán)路，在散熱器的供水支管上可以裝設閥門，以便用來調(diào)節(jié)通過散熱器的水流量。,,室內(nèi)供暖,雙管上供下回式系統(tǒng)各層散熱器與鍋爐的高差不同，上層的高差大，下層的高差小，因而通過各層散熱器環(huán)路的作用壓力也不同（上層作用壓力大，下層壓力?。?，將會出現(xiàn)上層過熱而下層過冷（垂直失 調(diào)）的現(xiàn)象。應 在設計和運行中 注意，采取必要 的措施加以解

11、決。,,室內(nèi)供暖,（2）單管上供下回式 和雙管上供下回式相同的是，供水干管敷設在上部，回水干管敷設在下部；不同的是與各層散熱器連接的立管只有一根，故稱單管。圖2.3中左側(cè)為順流式，各層散熱器通過支管串聯(lián)在立管上，熱水按先后順序自上而下流入各層散熱器，水溫逐層降低。因支管上不準設閥門，故不能對散熱器進行個體調(diào)節(jié)。右側(cè)為跨越式（或閉合式），立管在與支管連接處分兩處，一路流入散熱器，一路流入跨越管（閉合管），兩股水流在跨越管與回水

12、支管連接點處匯合后再流入下一層。可在支管或跨越管上裝設閥門，對每組散熱器進行個體流量的調(diào)節(jié)。,,室內(nèi)供暖,33,,室內(nèi)供暖,單管式與雙管式系統(tǒng)相比，主要優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，節(jié)省管材，安裝方便，造價較低，不會產(chǎn)生垂直熱力失調(diào)。 自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)熱媒流動不需要消耗電能，運行及管理比較方便，由于作用壓力小，管內(nèi)流速低，因此管徑相對要大一些。 自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)作用半徑有限，如果是大型建筑或區(qū)域供暖就要采用機械循環(huán)。,

13、,,室內(nèi)供暖,2.2機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)1.機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的工作原理 機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)主要是由熱水鍋爐、供暖管道、散熱設備、膨脹水箱、放氣裝置和循環(huán)水泵等組成，如圖2.4所示。它與自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要區(qū)別是在系統(tǒng)中設置了循環(huán)水泵，靠水泵提供的機械能使水在系統(tǒng)中循環(huán)。系統(tǒng)中的循環(huán)水在鍋爐中被加熱，通過總立管、干管、支管到達散熱器。水沿途散熱有一定的溫降，在散熱器中放出大部分所需熱量，沿回水支管、立管、干管重新

14、回到鍋爐被加熱。,室內(nèi)供暖,,室內(nèi)供暖,2.自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的基本形式（1）垂直式①雙管上供下回式 雙管上供下回式機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)如圖2.5所示。雖然機械循環(huán)的熱媒流動靠水泵提供動力，但是自然循環(huán)作用壓力依然對系統(tǒng)有一定影響，它使流過上層散熱器的熱水多于實際需要量，并使流過下層散熱器的熱水量少于實際需要量；從而造成上層房間溫度偏高，下層房間溫度偏低的“垂直失調(diào)”現(xiàn)象。隨著樓層層數(shù)的增加，垂直失調(diào)現(xiàn)象越加嚴重。因此

15、，雙管上供下回式系統(tǒng)不適于層數(shù)過多的建筑。,,室內(nèi)供暖,33,,室內(nèi)供暖,②雙管下供下回式 機械循環(huán)雙管下供下回式系統(tǒng)，如圖2.6所示。該系統(tǒng)一般適用平屋頂建筑物的頂層難以布置干管的場合，以及有地下室的建筑。當無地下室時，供、回水干管一般敷設在底層地溝內(nèi)，這種系統(tǒng)的排氣方法可利用每根立管最高層的散熱器裝設的排氣閥，也可以在每根立管上部設置空氣管，通過放氣裝置或膨脹水箱排出空氣。與雙管上供下回式系統(tǒng)相比，下供下回式系統(tǒng)的立管長

16、度短，管路熱損失小，上下層冷熱不均的問題不那么突出，但排氣較復雜，運行管理不方便。,,室內(nèi)供暖,,圖2.6 機械循環(huán)雙管下供下回式系統(tǒng),室內(nèi)供暖,③單管上供下回式 單管上供下回式機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)如圖2.7所示。圖中左側(cè)為單管順流式，右側(cè)為單管跨越式。工程上還常常采用上面幾層為跨越式，下面幾層為順流式的混合式系統(tǒng)。由于單管式系統(tǒng)節(jié)省管材，安裝方便，造 價較低，在多層建筑熱水 供暖中應用較普遍。,,圖2.7 單管上供

17、下回式機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng),,室內(nèi)供暖,④下供上回式 下供上回式系統(tǒng)供水干管在下部，回水干管在上部，水自下而上流動，經(jīng)膨脹水箱返回鍋爐，因此也稱倒流式。如圖2.8所示。圖中左側(cè)為雙管系統(tǒng)，右側(cè)為單系統(tǒng)。下供上回式系統(tǒng)主要優(yōu)點是水與空氣浮升方向一致，便于排出空氣；供水總立管較短，無效熱損失也小，而水溫下高上低，對于緩解多層建筑上熱下冷也有一定作用。倒流式在高溫水系統(tǒng)中較為有利，回水干管在上部且水溫低，不易汽化，便于用膨脹水箱

18、定壓，而且設置高度可以降低。其缺點是散熱器傳熱系數(shù)較上供下回式低，散熱面積有所增加。另外，該系統(tǒng)不可采用單管跨越式，以避免熱水直接經(jīng)跨越管流入回水管，造成散熱器流量減少。,室內(nèi)供暖,33,,圖2.8 下供上回式機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng),室內(nèi)供暖,⑤上供上回式 上供上回式系統(tǒng)的供水干管和回水干管均敷設在散熱設備的上方，如圖2.9所示。該系統(tǒng)可減少地面管道以及過門地溝的麻煩，一般多用于工業(yè)廠房。要注意解決好上部排氣、下部泄水的問題。

19、,,圖2.9 上供上回式熱水供暖系統(tǒng),室內(nèi)供暖,（2）水平式①水平順流式 水平順流式系統(tǒng)是由一條水平管道將同一層的幾組散熱器串聯(lián)在一起的敷設方式，也稱水平串聯(lián)式，如圖2.10所示。圖中上部的連接方式，每組散熱器需要單獨排氣；圖中下部的連接方式增加了空氣管，空氣通過集中的排氣裝置排放。這種連接方式的水平聯(lián)管受熱伸長時接頭易漏水，可在適當?shù)奈恢迷O置補償器，或者利用自然彎補償。,,室內(nèi)供暖,水平順流式系統(tǒng)與其他幾種系統(tǒng)相比，優(yōu)點

20、是管路簡單，無穿過各層樓板的立管，施工方便，總造價比垂直式系統(tǒng)低，有可能利用最高層的輔助房間（如樓梯間、廁所等）設置膨脹水箱，不必在頂棚上專設安置膨脹水箱的房間，不影響建筑物外形美觀。缺點是每組散熱器不能進行個體調(diào)節(jié)，水流經(jīng)每組散熱器后，溫度逐漸降低，尾部散熱器數(shù)量要增多，一般每層串聯(lián)的散熱器組數(shù)不宜過多。,,室內(nèi)供暖,②水平跨越式 水平跨越式系統(tǒng)是在同一層的幾組散熱器下部敷設一條水平管道用支管分別與每組散熱器連接，也稱水平

21、并聯(lián)式，如圖2.11所示。水平跨越式系統(tǒng)的每組散熱器可以通過進水支管上的閥門來調(diào)節(jié)熱媒流量。,,室內(nèi)供暖,33,,室內(nèi)供暖,3.高層建筑熱水供暖系統(tǒng)的形式 高層建筑熱水供暖系統(tǒng)主要采用一下方式：（1）單、雙管混合式 單、雙管混合式系統(tǒng)如圖2.12所示，將散熱器自垂直方向分為若干組，每組包含若干層，在每組內(nèi)采用雙管形式，而組與組之間則用單管連接，這樣就構(gòu)成了單、雙管混合式系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的特點是：避免了雙管系統(tǒng)在樓

22、層過多時出現(xiàn)垂直失調(diào)現(xiàn)象，有的散熱器還能局部調(diào)節(jié)，單、雙管系統(tǒng)的特點兼而有之。但是它仍未解決系統(tǒng)上下靜水壓力差別過大的問題。,,,室內(nèi)供暖,（2）分區(qū)式 分區(qū)式供暖系統(tǒng)是將高層建筑分為若干個區(qū)，根據(jù)不同情況分別采用不同的供暖形式。圖2.13為豎向分區(qū)式熱水供暖系統(tǒng)，在垂直方向分為兩個（或幾個）系統(tǒng)。下部若干層的區(qū)域與外網(wǎng)直接連接，系統(tǒng)采用單管上供下回式。如果外網(wǎng)為高溫水，室內(nèi)供暖要求低溫水時，可用混水器引入部分回水與外網(wǎng)高

23、水水混合，成為低溫水供暖。上部區(qū)域采用間接的連接方式，室內(nèi)供暖系統(tǒng)的熱媒通過熱交換器被加熱，并單獨設循環(huán)水泵、膨脹水箱等，用戶與外網(wǎng)隔絕，以免相互影響。 高層建筑的供暖方式很多，如雙水箱分區(qū)式、雙線單管式等，具體形式應根據(jù)實際情況選擇。,室內(nèi)供暖,33,,圖2.12 單雙管混合式熱水供暖系統(tǒng) 圖2.13 豎向分區(qū)式熱水供暖系統(tǒng),,室內(nèi)供暖,蒸汽供暖系統(tǒng)以飽和蒸汽作為熱媒，按蒸汽

24、壓力不同可分為低壓蒸汽（≤70kPa）和高壓蒸汽（>70kPa）。 圖2.14為簡單的蒸汽供暖系統(tǒng)原理圖。水在蒸汽鍋爐里被加熱成為具有一定壓力和溫度的水蒸氣，水蒸氣靠自身壓力通過管道流入散熱器放出熱量，蒸汽由于放出熱量而凝結(jié)成水，經(jīng)疏水器沿凝結(jié)水管道流入凝結(jié)水箱，再經(jīng)凝結(jié)水泵注入鍋爐重新加熱成蒸汽，不斷循環(huán)。,室內(nèi)供暖,33,,室內(nèi)供暖,蒸汽供暖與熱水供暖相比，主要優(yōu)點是：熱媒平均溫度高，所需散熱器數(shù)量少；蒸汽流量大，

25、管道的管徑小，節(jié)省管材；蒸汽密度小產(chǎn)生的靜壓力??；在熱負荷相同的情況下熱媒流量小，可以節(jié)省電能。缺點是：蒸汽在輸送過程中熱損失大，易泄漏，消耗燃料多；系統(tǒng)內(nèi)會有空氣存在，尤其是凝結(jié)水管易銹蝕，使用年限短，管道和散熱器溫度高，易燙傷，室內(nèi)衛(wèi)生條件較差。另外蒸汽的熱惰性小，熱得快，停汽時冷的也快，間歇供暖時穩(wěn)定性差，適用于短時間供暖的建筑物。,,室內(nèi)供暖,3.1低壓蒸汽供暖系統(tǒng) 圖2.15為經(jīng)常采用的雙管上供下回式低壓蒸汽供暖系

26、統(tǒng)。從鍋爐產(chǎn)生的低壓蒸汽經(jīng)分汽缸分配到管路系統(tǒng)。蒸汽在自身的壓力下克服流動阻力，經(jīng)室外蒸汽管、室內(nèi)蒸汽主立管、蒸汽干管、立管和散熱器流出后，經(jīng)凝結(jié)水支管、立管、干管進入室外凝結(jié)水管網(wǎng)流回鍋爐房內(nèi)凝水箱，再經(jīng)凝水泵注入鍋爐，重新被加熱成蒸汽進入供暖系統(tǒng)。,,室內(nèi)供暖,33,,室內(nèi)供暖,圖2.16為雙管下供下回式低壓蒸汽供暖系統(tǒng)。室內(nèi)的蒸汽干管和凝結(jié)水干管可敷設于地下室或地溝內(nèi)，在蒸汽干管的末端設置疏水裝置以排除沿途凝結(jié)水。下供下回式雖然比

27、上供下回式減少了各供汽立管的長度，但蒸汽通過立管向上輸送，同時，立管中產(chǎn)生的凝結(jié)水在重力作用下下落，管內(nèi)汽、水呈 逆向流動。尤其是 在初期運行時凝結(jié) 水很多，容易產(chǎn)生 水擊，噪聲也大。 為了減輕水擊現(xiàn)象， 需要減少流速，增 大立管管徑。,,圖2.16 雙管下供下回式低壓蒸汽供暖系統(tǒng),室內(nèi)供暖,3.2高壓蒸汽供暖系統(tǒng) 高壓蒸汽通常由設置在廠區(qū)的蒸汽鍋爐供給，供暖系統(tǒng)所需要的蒸汽壓力主要取決于散熱設

28、備和其他附件的承壓能力。與低壓蒸汽供暖系統(tǒng)相比，由于供汽壓力高，熱媒流速大，可以增加系統(tǒng)的作用半徑，供給相同的熱負荷時需要的管徑比較小。高壓蒸汽飽和溫度高，在散熱量相同時，所需散熱面積小。但是供暖房間衛(wèi)生條件差，輸送過程中熱損失也大。高壓蒸汽供暖系統(tǒng)的運行管理以及凝結(jié)水的回收相對要復雜些。 高壓蒸汽供暖系統(tǒng)一般多采用雙管上供下回式。當室內(nèi)供暖系統(tǒng)較大時，應盡量采用同程式，以防止系統(tǒng)出現(xiàn)水平熱力失調(diào)。,,室內(nèi)供暖,高壓蒸汽供暖

29、系統(tǒng)的設備要根據(jù)具體需求而定，除蒸汽鍋爐、管道和散熱設備幾個基本組成部分以外，當鍋爐或室外管網(wǎng)的蒸汽壓力超過室內(nèi)系統(tǒng)承壓能力時，需要設減壓閥降低蒸汽壓力；當有不同的蒸汽用戶或用戶數(shù)量較多時，需要設分汽缸分配熱媒；高壓疏水裝置疏水能力大，通常設在蒸汽干管末端；凝結(jié)水可利用其剩余壓力送回鍋爐房的凝結(jié)水箱。為了節(jié)約能源，可設置二次蒸發(fā)箱，分離出低壓蒸汽供低壓蒸汽用戶使用。,,,室內(nèi)供暖,4.1輻射供暖的特點 實踐證明，在人體具有相

30、同舒適感的前提下，輻射供暖的室內(nèi)空氣溫度，可比對流供暖時低2～3℃,室內(nèi)溫度梯度小，可大大減少屋頂?shù)臒o效熱損失，比較節(jié)約能源。人和物體直接受到熱輻射，室內(nèi)地面、墻面和物體表面溫度高，減少了人對外界的輻射，所以會感覺舒適。,室內(nèi)供暖,4.2輻射供暖的種類與形式 輻射供暖分為低溫輻射供暖（輻射體表面溫度小于80℃）、中溫輻射供暖（輻射體表面溫度在80～200℃）和高溫輻射供暖（輻射體表面溫度大于200℃）。 輻射供暖

31、的熱媒有熱水、蒸汽。 低溫輻射供暖的結(jié)構(gòu)形式是把加熱管直接埋設在建筑構(gòu)件內(nèi)而形成散熱面，其主要形式有頂棚式、墻面式、地面式等。中溫輻射供暖通常使用的是鋼板和小管徑的鋼管制成矩形塊狀或帶狀的輻射板。高溫輻射供暖一般使用燃氣紅外線輻射器、電紅外線輻射器等。,,室內(nèi)供暖,4.3鋼制輻射板 鋼制輻射板主要由加熱排管、面板組成。加熱排管通常用D15～D25與D40的兩端聯(lián)管焊制而成，并嵌在0.5～1mm厚的預先壓好槽的薄鋼

32、板上。當管子與板面之間的接觸面為管周的1/4時，稱為A型輻射板，加熱管通過U形螺栓固定；當加熱管與板面之間的接觸面為管周的1/2時，稱為B型板，用管卡固定，如圖2.17所示。,,室內(nèi)供暖,33,,室內(nèi)供暖,4.4鋼制輻射板的制作與安裝 鋼制輻射板結(jié)構(gòu)簡單，便于加工，其加工質(zhì)量的好壞直接影響輻射換熱量的大小，在制作中要特別注意加熱管必須調(diào)直，除去銹蝕和污垢，面板的管槽與加熱管接觸嚴密，接觸面不得刷油，一般在制作好后刷一道無光漆

33、即可。安裝過程中避免摔、碰，以防變形影響加熱管對面板的傳熱。,,室內(nèi)供暖,輻射板的安裝形式可分為水平式、傾斜式和垂直式三種。水平式一般安裝在尾架下弦處；傾斜式可安裝在墻上、柱上或柱間；垂直式安裝單面板可像散熱器一樣安裝在外墻窗下，雙面輻射板則可安裝在距地面1.2m以上之內(nèi)的柱間。注意安裝位置或角度盡可能使板面中心法線通過工作區(qū)。輻射板的安裝高度有一定要求，高大且狹窄的車間等，不宜過高，否則部分輻射熱被外墻吸收，增加房間的耗熱量；安裝位置

34、過低，人會有烘烤感而不舒服。 輻射板供暖時，管路宜采用同程式，每組輻射板與管路并聯(lián)連接，否則易造成某些輻射板的溫度降低，減少輻射換熱量。,,,室內(nèi)供暖,以空氣作為熱媒的供暖稱為熱風供暖。 傳統(tǒng)散熱器熱水供暖，是以自然對流為主，在高大廠房中，由于熱空氣上升，形成了垂直方向上較大的溫度梯度，使得廠房上部溫度偏高，下部工作區(qū)溫度偏低，降低了采暖的舒適感，同時熱量大量消耗在建筑物上部，下部工作區(qū)難以獲得足夠的熱量，有資料

35、顯示屋頂散熱量占總的熱負荷的70％左右，造成嚴重的能源浪費。實踐證明散熱器熱水供暖方式不適用于高大廠房，因此，合理選擇采暖方式成為高大廠房采暖的重點。,室內(nèi)供暖,熱風采暖是目前高大廠房的主要采暖形式之一， 該系統(tǒng)通過散熱設備向房間內(nèi)輸送比室內(nèi)溫度高的空氣，直接向房間供熱。熱風采暖對流散熱幾乎占100％，因而具有熱惰性小、升溫快的特點。熱風供暖能降低高大廠房內(nèi)的溫度梯度，是比較經(jīng)濟的供暖方式之一，但熱風供暖一般是采用1臺或多臺暖風機直接將

36、熱風噴射向工作區(qū)，因此，送風比較集中，造成室內(nèi)溫度分布不均勻，人體有較強的吹風感，而且由于熱氣流上升，仍然會有較多的熱量從建筑物頂部散失。,,室內(nèi)供暖,為了解決此類問題，可以采用橫向熱風幕采暖方式。橫向熱風幕分層采暖系統(tǒng)是沿高大廠房兩側(cè)墻布置送風管道，并設置下傾送風口，送出適度的加熱空氣，形成兩側(cè)對噴，使熱流覆蓋整個工作區(qū)。適當密布風口，可使噴出的氣流擴散后形成橫向熱風幕，沿廠房高度方向分為3個區(qū)域，即下部采暖區(qū)、中部風幕隔離區(qū)、上部非

37、采暖區(qū)。 從機理上講“橫向熱風幕”能夠主動隔斷熱氣上升、改善廠房溫度分布，提高采暖區(qū)的氣溫，減小車間上部氣溫，也可減少車間上部散熱，達到改善采暖效果、減少熱量消耗的目的，從而降低了能源消耗。,,室內(nèi)供暖,橫向熱風幕分層采暖系統(tǒng)要求密布風口，采用軸流風機下傾送風投資高， 且軸流式暖風機的風速太低，無法達到使熱流覆蓋整個區(qū)域的目的。如果采用離心式暖風機通過風管送風雖然可以滿足要求，但系統(tǒng)需要投入鍋爐、離心式暖風機和管道鋪設多項費

38、用，經(jīng)濟性差且系統(tǒng)復雜。 熱風爐熱風采暖系統(tǒng)采用了熱風爐作為熱源，直接加熱空氣，完全可以采用橫向熱風幕分層采暖方案解決溫度分層的問題，省去了暖風機的投資費用，且為“一次傳熱”，較暖風機這樣的“二次傳熱”水暖系統(tǒng)，傳熱效率增加，可以節(jié)省運行費用。,,室內(nèi)供暖,1．暖風機 暖風機是熱風供暖的主要設備，它是由風機、電動機、空氣加熱器、吸風口和送風口等組成的通風供暖聯(lián)合機組。按風機的種類不同，可分為軸流式暖風機和離心式暖

39、風機，在通風機的作用下，室內(nèi)空氣被吸入機體，經(jīng)空氣加熱器加熱成熱風，然后經(jīng) 送風口送出，以維持室內(nèi)一定的溫度，軸流式暖風機如圖2.18所示為小型暖風機，它的結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便、靈活，可懸掛或用支架安裝在墻上或柱子上。軸流式暖風機出風口送出的氣流射程短，風速低，熱風可以直接吹向工作區(qū)。,,室內(nèi)供暖,33,,室內(nèi)供暖,離心式暖風機如圖2.19所示，其送風量和產(chǎn)熱量大，氣流射程長，風速高，送出的氣流不直接吹向工作區(qū)，而是使工作區(qū)處于氣流的回

40、流區(qū)。 暖風機供暖是利用空氣再循環(huán)并向室內(nèi)放熱，不適于空氣中含有害氣體，散發(fā)大量灰塵，產(chǎn)生易燃、易煤氣體以及對噪聲有嚴格要求的環(huán)境。,,室內(nèi)供暖,2．熱風采暖與熱風幕 熱風采暖與熱風幕的熱媒系統(tǒng)一般應獨立設置。如果必須與采暖系統(tǒng)合用時，應有可靠的水力平衡措施。(1)熱風采暖 熱風采暖的熱媒宜用高于或等于90℃的熱水或0.1-0.3MPa的蒸汽。采用蒸汽時，每臺機組應獨立設置閥門和疏水器。,,室內(nèi)供暖

41、,下列場所宜采用熱風采暖：①能與機械送風系統(tǒng)合并時；②供暖負荷較大，但無法布置大量散熱器的高大建筑；③僅設防陳值班采暖散熱器，但又需要間歇正常采暖的房間；④由于防火、防爆和衛(wèi)生需要，必須采用全新熱風采暖時，⑤利用熱風采暖經(jīng)濟合理的其他場所。,,室內(nèi)供暖,(2)熱風幕 民用建筑的熱風幕可采用電加熱或溫度低于或等于90℃的熱水。 下列場所宜用熱風幕：①建筑物出入頻繁的無門斗的出人口內(nèi)側(cè)；②兩側(cè)溫度、溫度或潔凈度相

42、差較大，且有人員頻繁出入的通道。 熱風幕送風參數(shù)應符合廠列要求：①送風溫度，般外門不宜高于50℃，高大外門不得高于70℃。②送風速度：公共建筑外門不宜大于6m/s．工業(yè)建筑外門不宜大于8m／5，高大外門不得大于25m／s。,,,室內(nèi)供暖,6.1供暖熱負荷計算方法 供暖熱負荷是供暖系統(tǒng)的最基本數(shù)值，它的計算是否準確，直接關(guān)系到散熱設備、材料、閥件數(shù)量的多少及鍋爐容量的大小，進而影響供暖系統(tǒng)的工程造價、運行管理費

43、用以及使用效果。如熱負荷偏大，設備富裕量過多，將造成浪費；熱負荷偏小，設備能力不夠，則達不到設計使用要求。在冬天，供暖房間通過墻、門、窗、屋頂、地面等圍護結(jié)構(gòu)不斷地向室外散失熱量，所以供暖的實質(zhì)就是利用房間獲得的熱量補充熱損失。要維持室內(nèi)一定的溫度，就必須使房間獲得的熱量與散失的熱量達到平衡。,室內(nèi)供暖,供暖熱負荷是指在供暖季節(jié)，為了維持室內(nèi)所需要的溫度，在單位時間內(nèi)由散熱設備提供的熱量。在供暖室外計算溫度下的供暖熱負荷稱為供暖設計熱負

44、荷。 房屋的耗熱量主要有以下三個方面：（1）通過房屋維護結(jié)構(gòu)的耗熱量 在一定的傳熱條件下，通過房屋各部分的圍護結(jié)構(gòu)（墻、門、窗、樓板、屋面、地面）從室內(nèi)傳向室外的熱量。（2）冷風滲透耗熱量 加熱由于房屋的門、窗縫隙不密封而從室外滲入到室內(nèi)的冷空氣所消耗的熱量。（3）外門冷風侵入耗熱量 冬季當外門開啟時，在風力和熱壓的作用下，會有大量冷空氣進入室內(nèi)，把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量。,,室內(nèi)供暖,

45、6.2房屋圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量計算 房屋圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量包括基本耗熱量與附加耗熱量兩部分。1.基本耗熱量 是指在穩(wěn)定傳熱條件下，由室內(nèi)外溫差而造成、通過房屋圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量。,,圖2.20 外墻的傳熱過程,室內(nèi)供暖,傳熱的基本形式有導熱、對流和熱輻射。在圍護結(jié)構(gòu)上的傳熱過程中，這三種傳熱形式都存在。如圖2.20中的外墻示例，因為冬季室內(nèi)空氣溫度tn高于室外空氣溫度tw，產(chǎn)生了一個由室內(nèi)通過外墻向室外傳熱的過程。這

46、個過程可分為墻內(nèi)表面吸熱Q1、墻體導熱Q2和墻外表面放熱Q3三個階段。在穩(wěn)定傳熱時（即室內(nèi)外空氣溫度及墻體各點溫度不隨時間而變化），溫度變化曲線為 tn-tnb-twb-tw，三個階段的傳熱量應該相等，Q1=Q2=Q3=Q，則圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量可按下式計算：,,室內(nèi)供暖,Q=K·F·(tn-twn)·α （2.2） 式中Q—圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量，W； K—圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系

47、數(shù)，W/(m²·K)； F—圍護結(jié)構(gòu)的傳熱面積， m²； tn—冬季室內(nèi)計算溫度，℃； twn—冬季圍護結(jié)構(gòu)室外計算溫度，℃； α—圍護結(jié)構(gòu)溫差修正系數(shù)，α在0.4～0.7之 間。,,室內(nèi)供暖,2.附加耗熱量 是指由于圍護結(jié)構(gòu)還受到朝向、風速、建筑物高度、建筑物類型等因素的影響，會使基本耗熱量增大或減少，因此，需要對基本耗熱量進行修正或附

48、加一定的量。 附加耗熱量包括朝向修正、風力附加、高度附加。 計算方法：修正耗熱量=基本耗熱量×修正系數(shù)。 整個房間的圍護結(jié)構(gòu)耗熱量為各部分圍護結(jié)構(gòu)耗熱量的總和。,,室內(nèi)供暖,6.3冷風滲透耗熱量冷風滲透耗熱量是加熱由門窗縫隙滲入到室內(nèi)的冷空氣使其達到室溫所消耗的熱量。其計算方法為： Q1=0.28cpρwnL(tn-twn) （2.3）式中Q1—由門窗縫隙滲

49、入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量W； cp—空氣的定壓比熱容，cp =1kJ/(kg·K)； ρwn—供暖室外計算溫度下的空氣密度，kg/m³； L—滲透冷空氣量，m³/h； tn—供暖室內(nèi)計算溫度，℃； twn—供暖室外計算溫度，℃；,,室內(nèi)供暖,6.4冷風侵入耗熱量 冷風侵入耗熱量是加熱從開啟的大門或孔洞進入室內(nèi)的冷空氣，使其達到室溫所消耗的熱量見（表2.1）。,,室內(nèi)供暖,

50、6.5建筑物熱負荷的估算 在估算建筑物熱負荷時，常采用指標數(shù)進行計算，有面積指標估算法和體積指標估算法，住宅、醫(yī)院、學校、辦公樓和旅館一般采用面積估算法。由于各個建筑的圍護結(jié)構(gòu)所使用的材料與厚度不同，其保溫性能相差很大。我國現(xiàn)有的大部分建筑物耗熱量在100～150W/m²，新開工的建筑物耗熱量規(guī)定不大于50W/m²。例如一個房間的面積為200m²，則其熱負荷估算值為200m²×

51、;50 W/m²=10000W。,,,室內(nèi)供暖,7.1計量供暖的內(nèi)容和意義 計量供熱是供熱體制改革的一個重要組成部分。按其表面的意義可以理解為“通過計量進行供熱”。隨著社會主義市場經(jīng)濟體制的逐步建立和完善，我國供熱體制也正在相應地發(fā)生變革。供熱體制改革的目標就是要改變目前福利統(tǒng)包的供熱體制，推行計量供熱，實現(xiàn)用熱商品化、貨幣化和社會化，已達到進一步滿足熱用戶需求，提高供熱行業(yè)運行、管理水平，建立適合國情和適應社會主

52、義市場經(jīng)濟要求的供熱新體制，達到進一步節(jié)約能源的目的。,室內(nèi)供暖,供暖是供熱的一個主要部分。供暖能耗是建筑能耗中最主要部分，也是浪費最嚴重和節(jié)約潛力最大的部分。我國住宅建筑單位面積的供暖能耗為相同氣候條件下發(fā)達國家的3倍，供暖能耗占全國建筑總能耗的55%以上，為供暖地區(qū)社會能耗的21.4%。盡管我國政府十分重視建筑節(jié)能，開始貫徹執(zhí)行《民用建筑節(jié)能設計標準（供暖居住建筑部分）》，全國各地也建設了許多節(jié)能建筑，然而供暖能耗仍然居高不下，節(jié)能

53、建筑不節(jié)能的現(xiàn)象十分突出。,,室內(nèi)供暖,供暖最合理的計費方法應該是按照各用戶實際用熱量來核算。據(jù)北歐一些國家統(tǒng)計，采用按熱計量收費代替按建筑面積收費可以節(jié)約能源20%～30%。但是，要采用單戶熱計量的計費方法，先決條件是：用戶對供暖系統(tǒng)必須能進行單獨的調(diào)節(jié)控制和熱量的計量。要達到上述目的必須進行下面兩項工作：（1）熱用戶的室內(nèi)供暖系統(tǒng)必須單獨成環(huán)，以便準確地測量出熱用戶的用熱量。（2）供暖系統(tǒng)必須設置控制、調(diào)節(jié)和測量熱量的儀表，以保

54、證熱用戶能自主地進行控溫和調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，并準確地計量用戶消耗的熱量。,,室內(nèi)供暖,7.2實現(xiàn)計量供暖對傳統(tǒng)的室內(nèi)供暖系統(tǒng)的影響 根據(jù)上面的論述，必須對傳統(tǒng)的散熱器供暖系統(tǒng)形式進行徹底的改造，才能達到控制、調(diào)節(jié)和測量熱量的目的。圖2.21給出一個熱用戶室內(nèi)供暖的系統(tǒng)圖,其特點是室內(nèi)供暖系統(tǒng)“水平成環(huán)”。,,室內(nèi)供暖,按計量供熱的原則設計各戶間的系統(tǒng)，圖2.22是戶間干管及豎井示意圖。樓內(nèi)各用戶的內(nèi)部單獨形成

55、環(huán)路，然后通過用戶的引入口，將用戶內(nèi)的供回總管并聯(lián)于垂直供、回水干管上。垂直供、回水干管一般采用雙管下供異程式系統(tǒng)。,,,,散熱器與供暖附屬設備,,散熱器與供暖附屬設備,散熱器是安裝在供暖房間內(nèi)的散熱設備，熱水或蒸汽在散熱器內(nèi)流過，它們所攜帶的熱量便通過散熱器以對流、輻射方式不斷地傳給室內(nèi)空氣，達到供暖的目的。 對散熱器的要求是：傳熱能力強，單位體積內(nèi)散熱面積大，耗用金屬量小，成本低，具有一定的機械強度和承壓能

56、力，不漏水，不漏汽。外表光滑，不積灰易于清掃，體積小，外形美觀，耐腐蝕，使用壽命長等。,散熱器與供暖附屬設備,1.1散熱器的類型 常用的散熱器主要有鑄鐵散熱器和鋼制散熱器，目前使用鋁合金散熱器的也很多。1.鑄鐵散熱器 鑄鐵散熱器有翼型和柱型之分，翼型散熱器又分圓翼型和長翼型兩類。圓翼型散熱器為管型，外表面帶許多圓形肋片，如圖2.23所示。其規(guī)格有D50（內(nèi)徑50mm，肋片27）和D75（內(nèi)徑75mm，肋片47）

57、兩種。每根長度為1m，兩端有法蘭，可把數(shù)根串聯(lián)或并聯(lián)在一起。圓翼型散熱器具有單節(jié)散熱面積大，承壓能力較高，造價低等優(yōu)點，但外形不美觀。常用于美觀要求不高或無灰塵的公共建筑和工業(yè)廠房中。,,散熱器與供暖附屬設備,①,,圖2.23 圓翼型散熱器,散熱器與供暖附屬設備,圖2.24為長翼型散熱器，外殼帶有許多豎向肋片長方體，內(nèi)部為扁盒空間。其規(guī)格有大60（長度為280mm）和小60（長度為200mm），高度都是600mm。豎向肋片的數(shù)目

58、有10片、和14片兩種規(guī)格，可以按實際需要互相拼裝組合。長翼型散熱器制造工藝簡單、耐腐蝕、外形較美觀，但承壓能力較低。多用于民用建筑中。,,散熱器與供暖附屬設備,柱型散熱器是呈柱狀的單片散熱器，每片各有幾個中空的立柱相互連通，常用的有二柱和四柱散熱器兩種。片與片之間用正反螺絲來連接，根據(jù)散熱面積的需要，可把各個單片組合在一起形成一組散熱器，如圖2.25所示.。每組片數(shù)不宜過多，一般二柱不超過20片，四柱不超過25片。我國目前常

59、用的柱型散熱器有帶腳和不帶腳兩種片型，便于落地或掛墻安裝。 與翼型散熱器相比，柱型散熱器傳熱系數(shù)高，外形也較美觀，占地較少，易組成所需的散熱面積，表面光滑易清掃，因此被廣泛用于住宅和公共建筑中。但其制造工藝較為復雜，造價較高。,,散熱器與供暖附屬設備,①,,圖2.25 鑄鐵柱形散熱器,散熱器與供暖附屬設備,2.鋼制散熱器 鋼制散熱器的種類與規(guī)格較多，其優(yōu)點是傳熱性能較好，承壓能力較高，外形美觀。表面光滑，易清掃積

60、灰；缺點是由于制造工藝復雜，價格較高，對水質(zhì)要求高，易腐蝕，使用年限較短。 目前我國生產(chǎn)的鋼制散熱器有閉式鋼串片散熱器、鋼制柱式散熱器、板式散熱器和扁管散熱器等。 閉式鋼串片散熱器由鋼管、帶折邊的鋼片和聯(lián)箱等組成，如圖2.26所示。這種散熱器的串片間形成許多個豎向空氣通道，產(chǎn)生了煙囪效應，增強了對流放熱能力。閉式鋼串片散熱器的優(yōu)點是體積小、重量輕、承壓高、占地小。其缺點是阻力大，不易清除灰塵。,,散熱器與供暖附屬設

61、備,①,,圖2.26 閉式鋼串片散熱器,散熱器與供暖附屬設備,鋼制柱式散熱器的構(gòu)造和鑄鐵柱型散熱器相似，每片也有幾個中空立柱，如圖2.27所示。它是利用1.5～2.0mm厚的普通鋼板經(jīng)過沖壓形成半片柱狀，再經(jīng)壓力滾焊復合成單片，單片之間通過氣體弧焊聯(lián)成所需要的散熱器段。每段片數(shù)根據(jù)需要設計而定，一般每組不宜超過20片，高度有600mm、640mm等。鋼柱型散熱器傳熱性能好，質(zhì)量輕，但制造工藝復雜。,,散熱器與供暖附屬設備,①,,圖2.2

62、7 鋼制柱式散熱器,散熱器與供暖附屬設備,板式散熱器是由面板、背板、對流片和水管接頭及支架等部件組成，如圖2.28所示。板式散熱器外形美觀，散熱效果好，節(jié)省材料，占地面積小，但承壓能力較低。,,散熱器與供暖附屬設備,扁管散熱器是由數(shù)根矩形扁管疊加焊接而成，再與兩端聯(lián)箱形成水流通路。扁管規(guī)格為52mm×11mm×1.5mm（高×寬×厚），兩端聯(lián)箱斷面為35mm×40mm。其高度有416（8

63、根）、520（10根）624（12根）mm三種。長度有600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000mm，共8種。在結(jié)構(gòu)形式上它又分為單板、雙板、單板帶對流片和雙板帶對流片四種。單、雙板扁管散熱器兩面均為光板（圖2.29a），板面溫度較高，有較大的輻射強度。帶對流片的扁管散熱器在對流片內(nèi)形成對流空氣柱，除正面的輻射散熱外，背面還有很大部分的對流散熱（圖2.29b）。,,散熱器與供暖附屬設備,①,,圖2.29

64、鋼制扁管式散熱器（a）單板；（b）單板帶對流片,散熱器與供暖附屬設備,3.鋁合金散熱器 鋁制散熱器是由鋁合金翼型管材加工成排管狀，如圖2.30所示，目前已有很多廠家生產(chǎn)廣泛應用。它具有外形美觀、重量輕、耐腐蝕、承壓高、傳熱性能好等優(yōu)點。但是材質(zhì)軟，安裝、運輸易損壞， 價格較昂 貴。,,散熱器與供暖附屬設備,除了上述散熱器外，還有銅、PEX塑料管地板輻射供暖等材料的散熱器或供暖形式。其中PEX塑料管低溫熱水地板輻射供

65、暖因其具有：室內(nèi)溫度分布均勻，舒適性好；節(jié)能效果明顯；可以利用太陽能、地熱等低溫熱源；運行費用低；壽命長；不占室內(nèi)空間的優(yōu)點，應用日漸廣泛。其地下加熱盤管的布置形式如圖2.31所示，有直列式、旋轉(zhuǎn)式、往復式。其構(gòu)造做法如圖2.32所示，由基礎層、隔熱層、加熱盤管、豆石混凝土、砂漿找平層及地面層組成。,,散熱器與供暖附屬設備,①,,圖2.31 加熱盤管布置的形式（a）直列式；（b）旋轉(zhuǎn)式；（c）往復式,圖2.32 地輻射構(gòu)造做法,,散熱

66、器與供暖附屬設備,1.2散熱器的布置 布置散熱器的基本原則是力求使室溫均勻，能較迅速地加熱室外滲入的冷空氣，工作區(qū)（或呼吸區(qū)）溫度適宜，盡量少占用室內(nèi)有效空間和使用面積。 室內(nèi)的散熱器一般布置在房間外墻的窗臺下，如圖2.33a所示。這樣布置可使從窗縫滲入的室外冷空氣迅速加熱后沿外窗上升，造成室內(nèi)冷、暖氣流的自然對流條件，令人感到舒適。但是當房間進深小于4m且外窗臺下無法裝置散熱器時，散熱器可靠內(nèi)墻放置，如圖2.3

67、3b所示。這樣布置有利于室內(nèi)空氣形成環(huán)流，改善散熱器對流換熱。但是工作區(qū)的氣溫較低，給人以不舒適的感覺。,散熱器與供暖附屬設備,1,,圖2.33 散熱器在房間內(nèi)的布置,散熱器與供暖附屬設備,由于熱空氣上升的原因，樓梯間的散熱器應盡量布置在底層，或按一定比例分配在下部各層。為防止散熱器凍裂，兩道外門之間的門斗內(nèi)及緊靠開啟頻繁的外門處不宜設置散熱器。 散熱器有明裝、暗裝兩種敷設方式，普通建筑物中多采用明裝。在建筑標準較高的房間中

68、，散熱器可裝設在窗下的壁籠內(nèi)用裝飾板材遮掩。,,,散熱器與供暖附屬設備,2.1膨脹水箱 在熱水供暖系統(tǒng)中，膨脹水箱具有以下幾個方面主要作用：(1)可用于容納系統(tǒng)中水溫升高后膨脹的水量。(2)在自然循環(huán)上供下回式系統(tǒng)中可以作為排氣裝置使用。(3)在機械循環(huán)系統(tǒng)中可以維持系統(tǒng)壓力的恒定。,散熱器與供暖附屬設備,在自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)中，膨脹水箱位于系統(tǒng)的最高點，與膨脹水箱連接的管道應有利于使系統(tǒng)中的空氣通過連接管排入水箱至

69、大氣中去；在機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)中，膨脹管設在循環(huán)水泵的吸入口處作為控制系統(tǒng)的恒壓點，循環(huán)管的作用是防止水箱結(jié)凍。 膨脹水箱一般用鋼板制成，通常有矩形或圓形兩類。膨脹水箱上根據(jù)需要設有膨脹管、循環(huán)管、溢流管、排污管、補水管和信號管。,,散熱器與供暖附屬設備,膨脹管它可使管網(wǎng)系統(tǒng)中的膨脹水通入膨脹水箱中，膨脹管上不允許裝設閥門。循環(huán)管應接到系統(tǒng)定壓點前1.5～3m的水平回水干管上，這樣可以使少量熱水能緩慢地通過循環(huán)管和膨脹管