1、,第八章 采 暖 第一節(jié) 采暖方式、熱媒及系統(tǒng)分類 何謂采暖？ 采暖系統(tǒng)的組成： 熱媒制備（熱源）、熱媒輸送、熱媒利用（散熱設(shè)備）。,采暖方式： 集中采暖與分散采暖； 全面采暖與局部采暖； 連續(xù)采暖與間歇采暖； 值班采暖,采暖方式的選擇： 根據(jù)建筑物規(guī)模，所在地區(qū)氣象條件、能源狀況、能源政策、環(huán)保等要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。,集中采暖的熱媒及其選擇： 常用的為熱水與蒸汽,采暖系統(tǒng)的分類： 按采暖系統(tǒng)使用熱媒可分為熱水采暖系統(tǒng)和蒸汽采暖系統(tǒng)； 按采暖系統(tǒng)中使用的散熱設(shè)備可分為散熱器采暖系統(tǒng)和熱風(fēng)采暖系統(tǒng)； 按采暖系統(tǒng)中散熱方式的不同分為對(duì)流采暖系統(tǒng)和輻射采暖系統(tǒng)。,第二節(jié) 采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,采

2、暖室內(nèi)空氣計(jì)算溫度tn： 民用、工業(yè) 室內(nèi)空氣流速： 民用、工業(yè)； 室外計(jì)算溫度： 采用歷年平均不保證五天的日平均計(jì)算溫度。,采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算 何謂采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷？ 指在設(shè)計(jì)室外空氣計(jì)算溫度twn下，為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn，采暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q。 理論計(jì)算： 設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的估算：,一、熱水供暖系統(tǒng) 系統(tǒng)原理：,熱源（熱水）,供熱管道,用戶,回水管道,第三節(jié) 對(duì)流采暖系統(tǒng),熱水供暖系統(tǒng)的分類情況： 按熱媒參數(shù)分：低溫?zé)崴┡到y(tǒng)和高溫?zé)崴┡到y(tǒng)； 按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力分：自然循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)； 按供、回水方式分：上供下回式、下供下回式、中供式、下供上回式、混合

3、式系統(tǒng)； 按散熱器的連接方式分：垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)； 按各并聯(lián)環(huán)路水的流程的不同分：同程式、異程式系統(tǒng)； 按連接散熱器的管道數(shù)目不同分為：雙管、單管系統(tǒng)。,自然（重力）循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 1.工作原理及其作用壓力 （1）系統(tǒng)工作原理,（2）自然作用壓力（循環(huán)動(dòng)力）,2.自然（重力）循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的型式 主要分：?jiǎn)喂芎?雙管兩種型式,3.自然（重力）循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)與應(yīng)用 特點(diǎn) ： 系統(tǒng)裝置簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便，運(yùn)行時(shí)無(wú)噪音、不消耗電能。 但是，該系統(tǒng)作用壓力小，管徑大，作用半徑受到限制（不超過(guò)50米）。 應(yīng)用： 占地面積較小的單幢建筑物。（例如：家用土暖氣）,機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 系統(tǒng)

4、組成與工作原理,1.無(wú)計(jì)量的機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) （1）垂直式系統(tǒng) 上供下回式熱水供暖系統(tǒng)：,下供下回式熱水供暖系統(tǒng)：,中供式熱水供暖系統(tǒng)：,下供上回式（倒流式）熱水供暖系統(tǒng)： 混合式系統(tǒng)：,（2）水平式系統(tǒng),順流式,跨越式,水平式與垂直式系統(tǒng)的比較 水平式系統(tǒng)總造價(jià)，一般比垂直式系統(tǒng)低； 管路簡(jiǎn)單，無(wú)穿過(guò)各層樓板的立管，施工方便； 有可能利用最高層的輔助空間（樓梯間等）架設(shè)膨脹水箱，既降低了建筑造價(jià)，又不影響建筑物外形美觀； 水平式系統(tǒng)適合進(jìn)行熱計(jì)量，應(yīng)用前景良好； 弱點(diǎn)：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，易出現(xiàn)水平失調(diào)，尾端散熱器面積較大。,（3）高層建筑熱水采暖系統(tǒng) 分區(qū)式：,單雙管混合系統(tǒng)：,同程式與異程式

5、系統(tǒng)：,2.住宅建筑（分戶計(jì)量）的機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 適合熱計(jì)量的采暖系統(tǒng)應(yīng)具備的條件： （1）調(diào)節(jié)功能 （2）與調(diào)節(jié)功能相適應(yīng)的控制裝置 （3）每戶有熱計(jì)量功能 系統(tǒng)形式大體分為兩種： 傳統(tǒng)的垂直的上下貫通的所謂單管式或雙管式 適應(yīng)按戶設(shè)置熱量表形成的單戶獨(dú)立系統(tǒng)的新形式,（1）樓內(nèi)為垂直單管跨越系統(tǒng)： （2）樓內(nèi)為垂直雙管系統(tǒng),（三）有關(guān)熱水供暖系統(tǒng)的幾個(gè)問(wèn)題 1.從系統(tǒng)中排除空氣的問(wèn)題 （1）熱水系統(tǒng)存氣的危害 （2）熱水系統(tǒng)存氣的原因 （3）排氣方法 集氣管排氣,2.在系統(tǒng)中水受熱膨脹問(wèn)題 膨脹水箱的結(jié)構(gòu)與連接：,二、蒸汽供暖系統(tǒng) 熱媒：蒸汽 原理：利用蒸汽的汽化潛熱。即蒸汽進(jìn)入散熱

6、器后，充滿散熱器，通過(guò)散熱器將熱量散發(fā)到房間內(nèi)，同時(shí)蒸汽冷凝成同溫度的凝結(jié)水。 系統(tǒng)分類： 按壓力不同分： 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)（系統(tǒng)表壓力高于70kPa） 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)（系統(tǒng)表壓力高于當(dāng)?shù)卮髿鈮海陀诨?等于70kPa） 真空蒸汽采暖系統(tǒng)（系統(tǒng)壓力低于大氣壓力）,按照蒸汽干管布置的不同：上供式、中供式、下供式； 按立管的布置特點(diǎn)：雙管式（多用）和單管式； 按照回水動(dòng)力不同：重力回水和機(jī)械回水。,（一）低壓蒸汽采暖系統(tǒng) 1.系統(tǒng)原理,2.有關(guān)低壓蒸汽供暖系統(tǒng)的幾個(gè)問(wèn)題 恒溫式疏水閥,（二）高壓蒸汽供暖系統(tǒng) 特點(diǎn)：壓力大，溫度高，經(jīng)濟(jì)性好。但是，衛(wèi)生條件差，易燙傷人。 一般應(yīng)用于工業(yè)廠房。,1.

7、蒸汽供暖系統(tǒng)的初投資少于熱水供暖系統(tǒng)。 2.蒸汽供暖系統(tǒng)的使用年限比熱水供暖系統(tǒng)短。 3.對(duì)高層建筑，蒸汽供暖系統(tǒng)比熱水供暖系統(tǒng)具有優(yōu)勢(shì)。 4.蒸汽供暖系統(tǒng)的舒適性比熱水供暖系統(tǒng)差。 5.蒸汽供暖系統(tǒng)與熱水供暖系統(tǒng)的熱惰性不同，適合不同的場(chǎng)所。 6.蒸汽供暖系統(tǒng)的安全衛(wèi)生條件較差。 7.蒸汽供暖系統(tǒng)中，疏水設(shè)備易出問(wèn)題，造成能源浪費(fèi)。,（三）蒸汽供暖與熱水供暖的比較,三、熱風(fēng)采暖與空氣幕 1.原理 先將空氣加熱，送入室內(nèi)，進(jìn)行供暖。 2.加熱方式 可利用蒸汽、熱水或煙氣。 3.特點(diǎn) 熱惰性小、升溫快、室內(nèi)溫度分布均勻、溫度梯度小、設(shè)備簡(jiǎn)單和投資省等優(yōu)點(diǎn)，適宜于耗熱量大的高大空間建筑和間歇采暖的

8、建筑。 4.形式 根據(jù)送風(fēng)方式：集中送風(fēng)、風(fēng)道送風(fēng)、暖風(fēng)機(jī)送風(fēng)； 按被加熱空氣來(lái)源：直流式、再循環(huán)式、混合式。,5.暖風(fēng)機(jī) （1）外形與結(jié)構(gòu),（2）暖風(fēng)機(jī)的布置,6.熱風(fēng)供暖系統(tǒng)與蒸汽或熱水供暖系統(tǒng)的比較： （1）熱惰性小，升溫迅速，特別適合人們短時(shí)間逗留的場(chǎng)所（體育館、影劇院等）。 （2）熱風(fēng)供暖系統(tǒng)可與送風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合，兼有通風(fēng)換氣作用。 （3）熱風(fēng)供暖系統(tǒng)與蒸汽或熱水供暖系統(tǒng)相比，噪音較大。,7.熱空氣幕： 何謂空氣幕？ 分類： 按照空氣分布器的安裝位置：上送式、側(cè)送式、下送式； 按送出氣流溫度：熱、等溫、冷空氣幕。,第四節(jié) 輻射采暖系統(tǒng),一、輻射采暖分類： 低溫輻射采暖：輻射表面溫度小于8

9、0度； 中溫輻射采暖：80-200度； 高溫輻射采暖：高于500度。 二、熱媒 低溫?zé)崴?；高溫?zé)崴?；蒸汽式；熱風(fēng)式；電熱式；燃?xì)馐健?應(yīng)用最廣的是低溫?zé)崴椛洳膳?三、低溫輻射采暖 它的散熱面是與建筑構(gòu)件合為一體的 按照安裝位置分為：頂棚式、地板式、墻壁式、踢腳板式等； 按照構(gòu)造分為：埋管式、風(fēng)道式或組合式。 （一）低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?特點(diǎn)：舒適性強(qiáng)、節(jié)能、方便實(shí)施按戶計(jì)量，便于住戶二次裝修，還可有效利用低溫?zé)嵩吹忍攸c(diǎn)。,1.構(gòu)造： 常以低溫?zé)崴?0度）為熱媒，采用塑料管預(yù)埋在地面下不易小于30mm混凝土墊層內(nèi)。,2.系統(tǒng)設(shè)置： 系統(tǒng)示意圖如右,環(huán)路布置示意圖,（二）低溫輻射電熱膜采

10、暖,特點(diǎn)：舒適性、美觀性、可控節(jié)能與環(huán)保、使用范圍廣等特點(diǎn)。,（三）低溫發(fā)熱電纜采暖,四、中溫輻射采暖 材質(zhì)： 其散熱設(shè)備通常都是鋼板制作 類型： 按照鋼制輻射板長(zhǎng)度的不同可分為： 塊狀和帶狀兩種類型 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作維修方便。 五、高溫輻射采暖 按照其能源類型分為： 電氣紅外線輻射采暖和燃?xì)饧t外線輻射采暖,第五節(jié) 采暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備,一、常見(jiàn)散熱器的類型,（一）鑄鐵散熱器,鑄鐵散熱器的特點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防腐性能好，使用壽命長(zhǎng)，熱穩(wěn)定性好，應(yīng)用廣泛。但是，其金屬耗量大，金屬熱強(qiáng)度底于鋼制散熱器。,1.翼型散熱器,主要型式：長(zhǎng)翼型和圓翼型,圓翼型,長(zhǎng)翼型,翼型散熱器特點(diǎn)：制造工藝簡(jiǎn)單，長(zhǎng)翼型

11、的造價(jià)也較低；但是，翼型散熱器的金屬熱強(qiáng)度和傳熱系數(shù)比較低，外形不美觀，灰塵不易清掃，單體散熱量較大不易組合，現(xiàn)較少采用。,2.柱型散熱器,主要型式：四柱、二柱和五柱三種。,柱型散熱器的特點(diǎn)：,與翼型散熱器相比，其金屬熱強(qiáng)度及傳熱系數(shù)高，外形美觀，易清除積灰，容易組成所需面積，應(yīng)用廣泛。,（二）鋼制散熱器,1.主要類型：,（1）閉式鋼串片 對(duì)流散熱器,（2）板型散熱器,（3）鋼制柱型散熱器,（4）扁管型散熱器,（三）鋼制散熱器與鑄鐵散熱器的比較,1.金屬耗量少；,2.耐壓強(qiáng)度高；,3.外形美觀整潔，占地面積小，便于布置；,4.鋼制散熱器熱容量較小，熱穩(wěn)定性較差；,5.鋼制散熱器容易被腐蝕，壽命

12、短，應(yīng)用范圍受到限制。,（四）其它類型散熱器,二、散熱器的選擇與布置,1.散熱器的選擇,（1）散熱器的工作壓力不能超過(guò)制造廠規(guī)定的壓 力值。,（2）民用建筑中，宜采用外型美觀，易于清掃的散熱器。,（3）在灰塵較多的廠房，應(yīng)采用易于清掃的散熱器。,（4）在具有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，應(yīng)采用鑄鐵散熱器。,（5）熱水系統(tǒng)采用鋼制散熱器時(shí)，應(yīng)采取必要的防腐措施。,2.一般建筑散熱器的布置,（1）散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺(tái)下；,（2）散熱器一般應(yīng)明裝，布置簡(jiǎn)單；,（3）在樓梯間布置散熱器時(shí)，應(yīng)盡量布置在底層；,（4）雙層門的外室及門斗不宜設(shè)置散熱器；,（5）鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)，不宜超過(guò)規(guī)定值。,3.住宅建

13、筑分戶計(jì)量的散熱器的選用與布置,（1）安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統(tǒng)宜選用非鑄鐵散熱器； （2）所選用的散熱器具備安裝熱量表的條件； （3）散熱器分布應(yīng)確保室內(nèi)溫度分布均勻，并應(yīng)盡可能縮短戶內(nèi)管道的長(zhǎng)度； （4）散熱器罩不能影響熱量表和恒溫閥的工作。,第六節(jié) 室內(nèi)采暖系統(tǒng)的管路布置與主要設(shè)備及附件,一、熱水采暖系統(tǒng),（一）一般建筑,管路布置總的原則：,根據(jù)建筑物的具體條件與外網(wǎng)連接的形式以及運(yùn)行情況等因素，選擇合理的布置方案，力求系統(tǒng)走向合理，節(jié)省管材，便于調(diào)節(jié)和排除空氣，并要求各并聯(lián)環(huán)路的阻力損失易于平衡。,1.供熱系統(tǒng)的引入口宜設(shè)置在建筑物熱負(fù)荷對(duì)稱分布的位置；,2.在布置供、回水干管時(shí)

14、，首先應(yīng)確定供、回水干管的走向，系統(tǒng)應(yīng)合理地分成若干支路，而且盡量使各支路的阻力損失易于平衡；,3.室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路，一般應(yīng)明裝，特殊要求時(shí)，可以暗裝；,4.對(duì)于上供下回式系統(tǒng)，供水干管多數(shù)設(shè)在頂層的頂棚下；,5.供暖系統(tǒng)的回水干管，一般都敷設(shè)在建筑物底層房間地面下的管溝中；,7.穿越建筑基礎(chǔ)、變形縫的采暖管道，以及埋設(shè)在建筑結(jié)構(gòu)里的立管，應(yīng)采取預(yù)防由于建筑物下沉而損壞的措施。,9.管道不得與輸送蒸汽燃點(diǎn)低于或等于120攝氏度的可燃?xì)怏w等管道在同一條管溝內(nèi)平行或交叉敷設(shè)。,6.室內(nèi)采暖管道應(yīng)避免設(shè)置于管溝內(nèi)。,8.水平管道應(yīng)避免穿越防火墻。,主要設(shè)備及附件：,1.膨脹水箱：作用儲(chǔ)水、排氣

15、、定壓。,2.熱水采暖系統(tǒng)的排氣設(shè)備：集氣罐、自動(dòng)排氣閥和冷風(fēng)閥等。,3.散熱器溫控閥,（二）住宅建筑,管路布置：,集中采暖系統(tǒng)采用熱量計(jì)量表按戶進(jìn)行計(jì)量時(shí)，應(yīng)采用共用立管的分戶獨(dú)立系統(tǒng)形式。,過(guò)門處理如圖：,層高的尺寸應(yīng)視室內(nèi)采暖系統(tǒng)的具體形式確定,建筑物熱力入口如圖所示：,主要設(shè)備及附件：,1.熱計(jì)量?jī)x表 熱能表幾種分類 熱量分配表：蒸發(fā)式、電子式兩種。,2.水力控制閥：平衡閥、流量控制閥、壓差控制閥和鎖閉閥等。,二、蒸汽采暖系統(tǒng),室內(nèi)蒸汽采暖系統(tǒng) 的管路布置：,1.管道布置大多采用上供下回式；,2.水平敷設(shè)的供氣管路，盡可能保持汽水同向流動(dòng)，坡度不得小于0.002。,3.供汽干管向上拐彎

16、處必須設(shè)置疏水裝置，定期排出沿途流來(lái)的凝結(jié)水。,4. 凝水管路干管過(guò)門地溝時(shí)，設(shè)空氣繞行管。,主要設(shè)備及附件：,1.疏水器：自動(dòng)阻止蒸汽逸漏而且迅速的排出用熱設(shè)備及管道中的凝水，同時(shí)排除系統(tǒng)中積留的空氣和其他不凝性氣體。,2.管道補(bǔ)償器： 自然補(bǔ)償、 方形補(bǔ)償器、 波紋補(bǔ)償器、 套筒補(bǔ)償器、 球形補(bǔ)償器等。,第七節(jié) 分戶采暖熱源,理想的采暖方式：分戶熱源采暖。,優(yōu)點(diǎn)：,可根據(jù)戶內(nèi)系統(tǒng)要求單獨(dú)設(shè)定供水溫度，系統(tǒng)工作壓力低，水質(zhì)易保證，可選散熱器和管道及其附件的種類多。,分類：燃油或燃?xì)鉄崴疇t采暖、電熱采暖、熱泵采暖及利用集中供熱的家用換熱機(jī)組采暖等。,（一）分戶式燃?xì)獠膳?設(shè)備：燃?xì)鉄犸L(fēng)爐、燃?xì)?/p>

17、紅外線輻射采暖、獨(dú)立燃?xì)獠膳癄t（戶內(nèi)鍋爐）。,燃?xì)鉄崴疇t的優(yōu)缺點(diǎn),家用燃?xì)鉅t按加熱方式分為： 快速式和容積式兩種。,排煙方式：強(qiáng)制排煙、強(qiáng)制給氣排煙兩種。 禁止使用直排式燃?xì)鉅t。,（二）電熱采暖,設(shè)備：,模塊式電熱鍋爐,家用電熱鍋爐,自然對(duì)流式；強(qiáng)制對(duì)流式；輻射式；對(duì)流輻射式電暖氣。,低溫輻射電熱膜、發(fā)熱電纜、半導(dǎo)體電熱帶、電熱板、相變蓄熱電采暖設(shè)備。,（三）家用換熱機(jī)組,第八節(jié) 集中采暖熱源,一、熱力網(wǎng)供熱形式,（一）熱水：開式和閉式,（二）蒸汽：,二、集中供熱的熱力站 是供熱網(wǎng)絡(luò)與熱用戶的連接場(chǎng)所，作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和不同的條件，向熱用戶分配熱量。,根據(jù)輸送熱媒不同，分為熱水和蒸汽熱力站。

18、,主要設(shè)備： 換熱器、軟水器、除氧器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水定壓泵、電氣設(shè)備和自控儀表等。,宜靠近負(fù)荷中心，且防止噪聲對(duì)周圍環(huán)境的干擾，應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，地面有坡度要求等。,三、區(qū)域鍋爐房,（一）蒸汽鍋爐房,（二）熱水鍋爐房,1.向集中供熱系統(tǒng)的所有用戶供應(yīng)蒸汽。,2.在蒸汽鍋爐房?jī)?nèi)同時(shí)制備蒸汽和熱水，各供所需。,內(nèi)置熱水鍋爐及其附屬設(shè)備，直接制備熱水，供應(yīng)用戶。,內(nèi)置蒸汽鍋爐及其附屬設(shè)備，分以下兩種形式：,（三）鍋爐類型、工作過(guò)程及鍋爐的基本特性,1.鍋爐類型,鍋 爐,蒸汽鍋爐,熱水鍋爐,低壓 （蒸汽壓力0.7MPa）,高壓 （蒸汽壓力0.7MPa）,低壓 （熱水溫度100）,高壓 （熱水溫度100）,2.鍋爐的工作過(guò)程,（1）蒸汽鍋爐,燃料的燃燒,煙氣與水的換熱,水受熱汽化成為蒸汽,（2）熱水鍋爐,燃料的燃燒,煙氣與水的換熱,熱水,3.鍋爐的基本特征,（1）蒸發(fā)量（或產(chǎn)熱量）,蒸發(fā)量：蒸汽鍋爐每小時(shí)的蒸汽產(chǎn)率，單位：t/h , kg/h。,產(chǎn)熱量：鍋爐每小時(shí)生產(chǎn)的熱量，單位：kW。,（2）蒸汽（或熱水）參數(shù),蒸汽：只標(biāo)明壓力；,熱水：標(biāo)明溫度和壓力。,（3）受熱面蒸發(fā)率（或發(fā)熱率）,受熱面蒸發(fā)率：是指每m2受熱面每小時(shí)生產(chǎn)的蒸汽量，單位：kg/m2h。,受熱面發(fā)熱率：是指每m2受熱面每小時(shí)生產(chǎn)的