第六章集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷第一節(jié)集中供熱系統(tǒng)

熱負(fù)荷的概算和特征集中供熱系統(tǒng)的熱用戶有供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、空氣調(diào)節(jié)、生產(chǎn)工藝等用熱系統(tǒng)。這些用熱系統(tǒng)熱負(fù)荷的大小及其性質(zhì)是供熱規(guī)劃扣設(shè)計(jì)的最重要依據(jù)。供熱工程第六章集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷集中供熱系統(tǒng)的熱用戶集中供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷的概算和特征用熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷，按其性質(zhì)可分為兩大類(lèi)：

1．季節(jié)性熱負(fù)荷

2．常年性熱負(fù)荷

季節(jié)性熱負(fù)荷

供暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱負(fù)荷是季節(jié)性熱負(fù)荷。特點(diǎn)：與室外溫度、適度、風(fēng)向、風(fēng)速和太陽(yáng)輻射熱等氣候條件密切相關(guān)，其中對(duì)它的大小起決定性作用的是室外溫度，因而在全年中有很大的變化。季節(jié)性熱負(fù)荷生活用熱（主要是熱水供應(yīng)）和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱。特點(diǎn)：與氣候條件關(guān)系不大，用熱狀況在全日中變化較大。一、供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是集中供熱系統(tǒng)中最主要的熱負(fù)荷,通常占全部設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的80%～90%以上，其概算可采用體積熱指標(biāo)法和面積熱指標(biāo)法。體積熱指標(biāo)法面積熱指標(biāo)法城市規(guī)劃指標(biāo)法1.體積熱指標(biāo)法各類(lèi)建筑物的供暖體積熱指標(biāo)qv，可通過(guò)對(duì)許多建筑物進(jìn)行理論計(jì)算或?qū)υS多實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納整理得出，可見(jiàn)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)或當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)單位歷年積累的資料數(shù)據(jù)。1.體積熱指標(biāo)法影響供暖體積熱指標(biāo)的因素：1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)越大，qｖ值越大。2)建筑外露體積或建筑物的長(zhǎng)寬比：外露表面積越大，qｖ值越大；建筑物等高，等底面積時(shí)，周長(zhǎng)越大，長(zhǎng)寬比越qｖ越大。3)窗墻比越大，qｖ越大。4)不同的地區(qū)，tw′不同，寒冷地區(qū)qｖ越大。2.面積熱指標(biāo)法建筑物的供暖熱負(fù)荷主要取決于通過(guò)垂直圍護(hù)結(jié)果向外傳遞熱量，與建筑物平面尺寸和層高有關(guān)，不是直接取決于建筑平面面積。采用面積熱指標(biāo)法比體積熱指標(biāo)更易于概算。2.面積熱指標(biāo)法(1)供暖面積熱指標(biāo)的的物理意義：表示示每1m2建筑面積的供暖設(shè)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。(2)Qn′的大小主要取決于于通過(guò)垂直圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)向外傳遞的熱熱量,與建筑物平面尺寸寸和層高有關(guān),不是直接取決于建建筑平面面積,即F表示各層總建筑面面積。用體積熱指標(biāo)表表征建筑物供暖熱熱負(fù)荷的大小，物物理概念清楚。但但采用供暖面積熱熱指標(biāo)法，比體積積熱指標(biāo)更易于概概算。所以近年來(lái)來(lái)在城市集中供熱熱系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中中，國(guó)內(nèi)外常采用用供暖面積熱指標(biāo)標(biāo)法進(jìn)行概算。在總結(jié)我國(guó)許多單單位進(jìn)行建筑物供供暖熱負(fù)荷的理論論計(jì)算和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)工作的基礎(chǔ)上，，我國(guó)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(CJJ34-2002)給出的供暖面積熱熱指標(biāo)的推薦值。。隨著我國(guó)對(duì)建筑節(jié)節(jié)能要求的不斷提提高，各地區(qū)根據(jù)據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r制訂訂了相應(yīng)的供暖熱熱指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)匾?guī)定的指標(biāo)計(jì)計(jì)算。住宅建筑的的供暖面積熱指標(biāo)標(biāo)可取30～50W/m2。3.城市規(guī)劃指標(biāo)法對(duì)一個(gè)城市新區(qū)進(jìn)進(jìn)行供熱規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)，各類(lèi)型的建筑面積積尚未具體落實(shí)時(shí)時(shí)，可用城市規(guī)劃指指標(biāo)來(lái)估算整個(gè)城城市新區(qū)的供暖設(shè)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。根據(jù)城市規(guī)劃指標(biāo)標(biāo)，首先確定該區(qū)區(qū)域的居住人數(shù)，然后根據(jù)街區(qū)規(guī)規(guī)劃的人均建筑面面積、街區(qū)住宅與與公共建筑的建筑筑比例指標(biāo)，來(lái)估估算該街區(qū)的綜合合供暖熱指標(biāo)值。。3.城市規(guī)劃指標(biāo)法我國(guó)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》推薦的居住區(qū)綜合合供暖面積熱指標(biāo)標(biāo)中，未采取節(jié)能能措施的建筑為60～67W/m2，采取節(jié)能措施后后的建筑為45～55W/m2。此數(shù)據(jù)是根據(jù)北北京許多居住街區(qū)區(qū)的規(guī)劃資料，按按居住區(qū)公共建筑筑占居住區(qū)總建筑筑面積的14%和公共建筑的平均均供暖熱指標(biāo)為住住宅的1.3倍條件估算的。當(dāng)當(dāng)然，各地區(qū)和街街區(qū)建設(shè)的具體情情況不同，綜合熱熱指標(biāo)差別可能較較大。利用城市規(guī)規(guī)劃指標(biāo)確定供熱熱規(guī)劃熱負(fù)荷的方方法，目前在我國(guó)國(guó)應(yīng)用不多，有待待整理和總結(jié)這方方面的資料。根據(jù)據(jù)城市規(guī)劃指標(biāo)首首先確定該區(qū)的居居住人數(shù)，然后根根據(jù)街區(qū)規(guī)劃的人人均建筑面積，街街區(qū)住宅與公共建建筑的建筑比例指指標(biāo)，來(lái)估算該街街區(qū)的綜合供暖熱熱指標(biāo)值。二、通風(fēng)設(shè)計(jì)熱負(fù)負(fù)荷為了保證室內(nèi)空氣氣具有一定的清潔潔度及溫濕度等要要求，就要求對(duì)生生產(chǎn)廠房、公共建建筑及居住建筑進(jìn)進(jìn)行通風(fēng)或空氣調(diào)調(diào)節(jié)。在供暖季節(jié)節(jié)中，加熱從室外進(jìn)入的新鮮鮮空氣所耗的熱量，稱為為通風(fēng)熱負(fù)荷。建建筑物的通風(fēng)熱負(fù)負(fù)荷，可采用通風(fēng)風(fēng)體積熱指標(biāo)或百百分?jǐn)?shù)法進(jìn)行概算算。1.通風(fēng)體積熱指標(biāo)法法對(duì)于一般的民用建建筑，室外空氣無(wú)無(wú)組織地從門(mén)窗等等縫隙進(jìn)入，預(yù)熱熱這些空氣到室溫溫所需的滲透和侵侵入耗熱量，已計(jì)計(jì)入供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)負(fù)荷中，不必另行行計(jì)算。2.百分?jǐn)?shù)法對(duì)有空調(diào)的民用建建筑（如旅館、體體育館等）通風(fēng)設(shè)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷可按該該建筑物的供暖設(shè)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的百分分?jǐn)?shù)進(jìn)行概算。Kt為計(jì)算建筑物通風(fēng)風(fēng)、空調(diào)新風(fēng)加熱熱熱負(fù)荷的系數(shù)，，一般為0.3~0.5三、生活用熱的設(shè)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷1．熱水供應(yīng)用熱2．其他生活用熱，，在工廠、醫(yī)院、、學(xué)校等中，除熱熱水供應(yīng)以外，還還可能有開(kāi)水供應(yīng)應(yīng)、蒸飯等項(xiàng)用熱熱。1.熱水供應(yīng)用熱熱水供應(yīng)的熱負(fù)荷荷取決于熱水用量量。住宅建筑的熱水用用量取決于住宅內(nèi)內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備的完善善程度和人們的生生活習(xí)慣。公共建筑（如浴池池、食堂、醫(yī)院等等）和工廠的熱水水用量還與其生產(chǎn)產(chǎn)性質(zhì)和工作制度度有關(guān)。熱水供應(yīng)系統(tǒng)的工工作特點(diǎn)是熱水用用量具有晝夜的周周期性。每天的熱熱水用量變化不大大，但是小時(shí)熱水用量變化較大。1.熱水供應(yīng)用熱通常首先根據(jù)用熱熱水的單位數(shù)（如如人數(shù)、每人次數(shù)數(shù)、床位數(shù)等）和和相應(yīng)的熱水用水水量標(biāo)準(zhǔn)，先確定定全天的熱水用量量和耗熱量，然后后在進(jìn)一步計(jì)算熱熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)小時(shí)熱負(fù)荷。。供暖期的熱水供應(yīng)應(yīng)平均小時(shí)熱負(fù)荷荷可按下式計(jì)算：：計(jì)算城市居住區(qū)熱熱水供應(yīng)的平均熱熱負(fù)荷的估算公式式：1.熱水供應(yīng)用熱建筑物或者居住區(qū)區(qū)的熱水供應(yīng)最大大熱負(fù)荷取決于該該建筑物或者居住住區(qū)的每天使用熱熱水的規(guī)律。最大熱水用量與平平均熱水用量的比比之稱為小時(shí)變化系數(shù)。2.其他生活用熱在工廠、醫(yī)院、學(xué)學(xué)校等中，除熱水水供應(yīng)外，還可能能有開(kāi)水供應(yīng)，蒸蒸飯等項(xiàng)用熱。這這些用熱負(fù)荷的概概算，可根據(jù)一些些指標(biāo)，參照上述述方法計(jì)算。例如如計(jì)算開(kāi)水供應(yīng)用用熱量，加熱溫度度可取105℃，用水標(biāo)準(zhǔn)V可取2～3L/（天·人），蒸飯鍋的蒸蒸汽消耗量，當(dāng)蒸蒸煮量為100kg時(shí)，約需耗蒸汽100～250kg(蒸煮量越大，單位位耗汽量越小)。一般開(kāi)水和蒸鍋鍋要求的加熱蒸汽汽表壓力為0.15～0.25MPa。四、生產(chǎn)工藝熱負(fù)負(fù)荷生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷是是為了滿足生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中用于加熱、、烘干、蒸煮、清清洗、熔化等過(guò)程程的用熱，或者作作為動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)機(jī)械設(shè)備（汽錘錘、汽泵等）。生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷和和生活用熱熱負(fù)荷荷一樣，屬于全年性熱負(fù)荷。生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)熱熱負(fù)荷的大小以及及需要的熱媒種類(lèi)類(lèi)和參數(shù)，主要取決于生產(chǎn)工藝過(guò)過(guò)程的性質(zhì)、用熱熱設(shè)備的型式、以以及工廠的工作制制度等因素。四、生產(chǎn)工藝熱負(fù)負(fù)荷按照工藝要求熱媒媒溫度的不同，大大致可分為三種：供熱溫度在130℃~150℃以下稱為低溫供熱熱；供熱溫度在130℃~150℃以上到250℃以下時(shí)，稱為中溫溫供熱；當(dāng)供熱溫度高于蒸蒸汽供熱250℃~300℃時(shí)，稱為高溫供熱熱。第二節(jié)熱負(fù)荷荷圖熱負(fù)荷圖是用來(lái)表表示整個(gè)熱源或用用戶系統(tǒng)熱負(fù)荷隨隨室外溫度或時(shí)間間變化的圖，能形形象地反映熱負(fù)荷荷變化的規(guī)律。常用的熱負(fù)荷圖主主要有熱負(fù)荷時(shí)間圖、熱負(fù)荷隨室外溫度度變化圖和熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖圖。一、熱負(fù)荷時(shí)間圖圖對(duì)全日熱負(fù)荷圖，，如前所述，它受受室外溫度影響不不大，但在全天中中小時(shí)的變化較大大，因此，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，必必需繪制全日熱負(fù)負(fù)荷圖為設(shè)計(jì)集中中供熱系統(tǒng)提供基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而且需需要分別繪制出冬季和和夏季典型工作日日的全日生產(chǎn)工藝藝熱負(fù)荷圖，由此確定生產(chǎn)工工藝的最大、最小小熱負(fù)荷和冬季、、夏季平均熱負(fù)荷荷值。一、熱負(fù)荷時(shí)間圖圖對(duì)季節(jié)性的供暖、、通風(fēng)熱負(fù)荷，可可根據(jù)該月份的室室外平均溫度確定定，熱水供應(yīng)熱負(fù)負(fù)荷按平均小時(shí)熱熱負(fù)荷確定，生產(chǎn)產(chǎn)工藝熱負(fù)荷可根根據(jù)日平均熱負(fù)荷荷確定。年熱負(fù)荷荷圖是規(guī)劃供熱系系統(tǒng)全年運(yùn)行的原原始資料，也是用用來(lái)制訂設(shè)備維修修計(jì)劃和安排職工工休假日等方面的的基本參考資料。。年負(fù)荷圖二、熱負(fù)荷隨室外外溫度變化圖1—供暖熱負(fù)荷隨室外外溫度變化曲線2—冬季通風(fēng)熱負(fù)荷隨隨室外溫度變化曲曲線3—熱水供應(yīng)熱負(fù)荷變變化曲線4—總熱負(fù)荷隨室外溫溫度變化曲線三、熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)時(shí)間圖自習(xí)內(nèi)容1.熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖圖的構(gòu)成2.熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖圖的應(yīng)用3.熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖圖的繪制第三節(jié)年耗熱熱量計(jì)算集中供熱系統(tǒng)的年年耗熱量是各類(lèi)熱熱用戶年耗熱量的的總和