第七章建筑设备-供暖

学习要求1、了解供暖系统的组成和分类2、了解供暖散热设备的类型及辅助设备3、了解供暖设备和管道的安装要求第7章供暖系统第5章建筑内部的排水系统总目录本章总目录7.1供暖系统及其分类7.1.1供暖系统概述7.1.2热水供暖系统7.1.3蒸汽供暖系统7.1.4供暖系统的管道布置7.2供暖系统的设计热负荷7.2.1围护结构耗热量7.2.2门窗缝隙渗入冷空气的耗热量第7章供暖系统第5章建筑内部的排水系统总目录本章总目录7.3供暖系统的散热设备7.3.1散热器7.3.2散热器的计算7.4其它供暖方式7.4.1低温地板辐射供暖7.4.2低温辐射电热膜供暖7.4.3太阳能供暖7.4.4燃气壁挂炉和电锅炉7.4.5暖风机供暖7.4.6钢制辐射板第7章供暖系统供暖系统组成热源—热媒制备设施；供热管道－热媒输送系统；散热设备－室内热媒利用设施；管道附件－热媒调节、系统维护设施第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.1供暖系统概述供暖方式：1.局部供暖：将热源、热媒输送和散热设备合并成一个整体，分散设置在各个房间里。2.集中供暖：热源和散热设备分别设置，热源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统。第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.1供暖系统概述供暖系统分类：第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.1供暖系统概述供暖系统分类热水供暖蒸汽供暖热风供暖高温水供暖低温水供暖高压蒸汽供暖低压蒸汽供暖自然循环辐射供暖机械循环真空蒸汽供暖第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统民用建筑热水供暖系统大多采用低温水作为热媒。设计供、回水温度多采用95℃/70℃或采用85℃/60℃）。高温水供暖系统一般宜在生产厂房和城市集中供暖一次网中应用。设计供、回水温度大多采用110～130℃/70～80℃。循环动力重力循环系统依靠水的密度差进行循环机械循环系统依靠水泵压力进行循环锅炉除污器散热器膨胀水箱水泵排气阀第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统1.重力循环系统(1)工作原理：水在锅炉内加热后，密度减小；在散热器内被冷却后，密度增加。整个系统因供回水密度差的不同而维持循环流动。(2)作用压力：维持系统循环流动的压力第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统断面A-A右侧的水柱压力)(g1hh01hhhgP断面A-A左侧的水柱压力)(g1gh02hhhgP)(gh21ghPPP＝作用压力为hhhAA2g35右01h41左PPρρ第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统作用压力是散热器中心和锅炉中心之间这段高度内的水柱密度差。若供水温度95℃，回水70℃；则每1m高差可产生的作用压力为：9.81×1×（977.81－961.92）=156Pa。自然循环系统维护管理简单，不需消耗电能因作用压力小、管径较大，作用半径小，通常不宜超过50m。第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统重力循环热水供暖系统的主要型式：双管上供下回式(1)排气问题：为何积气？什么后果？如何排气？第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统(2)膨胀水箱：位置：供水顶层横干管上300-500mm作用：容纳膨胀水、补水、排气和定压第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统2.机械循环垂直式：设置循环水泵，靠水泵的机械能，使热水强制循环特点：供暖范围大第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统第5章建筑内部的排水系统(1)机械循环上供下回式双管式：可进行局部调节，易发生垂直失调。单管顺流式：不能进行局部调节。单管跨越式：可局部调节，散热器面积增加，造价增高。第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统12a453bh6第5章建筑内部的排水系统(2)机械循环下供下回式排气方式：顶层散热器的冷风阀手动排气，通过专设的空气管手动或自动集中排气。特点：无效热损失小，冬季施工方便，排气困难、增加造价。第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统12a453bh6第5章建筑内部的排水系统(3)机械循环中供式上部：下供下回。下部：上供下回。特点：减轻垂直失调，增加排气装置。第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统第5章建筑内部的排水系统(4)机械循环下供上回式通过顺流式膨胀水箱排气。热损失大的底层房间供水温度高，散热器面积小。降低膨胀水箱标高散热器面积增多。第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统i12iii3第5章建筑内部的排水系统(5)机械循环上供上回式布置方式：供、回水干管敷设在散热器的上面。特点：立管下装设泄水阀。场所：工业建筑及不可将供暖管道放在地板上或地沟里的建筑物。第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统同程式系统和异程式系统：(1)同程式系统：通过各立管循环环路的总长度相等；(2)异程式系统：通过各立管循环环路的总长度不等。第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统142立管IIIIIIIV3同程式系统第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统异程式系统第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统3.机械循环水平式热水供暖系统第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统水平式系统按供水管与散热器的连接方式可分为顺流式和跨越式12(2)(1)(1)(2)214.分户热计量供暖系统第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统定义：以户为单位，计量向户内供给的供热量的供暖系统。组成：温度调节和热量计量设备。楼内系统：自建筑物供暖管道入口起，至户内系统入口止的供暖系统。户内系统：由入户装置和户内管道系统组成。水平水力失调与垂直水力失调在机械循环系统中，在远近立管处出现流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象，称为系统的水平水力失调在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的高差不同，使各层阻力不平衡，流量分配不均，出现上冷下热的现象；称作系统垂直水力失调第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统高层建筑热水供暖系统1、分区式供暖，在垂直方向上分为两个或两个以上的独立系统（1）热交换器分区供暖（2）双水箱分区供暖（3）设阀前调压气分区供暖（4）设断流器和阻旋器分区供暖2、双线式供暖（1）垂直双线单管供暖（2）水平双线单管供暖（3）单双管混合供暖第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.2热水供暖系统蒸汽供暖系统是利用蒸汽凝结时放出汽化潜热的特性实现的。1.蒸汽供暖系统的分类(1)按供气压力大小高压蒸汽供暖系统P70kPa低压蒸汽供暖系统P70kPa真空蒸汽供暖系统起始压力低于大气压力第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.3蒸汽供暖系统(2)按蒸汽干管布置上供式中供式下供式(3)按立管的布置特点单管式双管式(4)按回水方式重力回水机械回水（高压蒸汽系统均采用机械回水方式）第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.3蒸汽供暖系统2.低压蒸汽重力回水供暖系统示意图下供式上供式234i≥0.0051i≥0.003蒸汽凝水机械回水低压蒸汽供暖系统1—低压恒温式疏水器2—凝水箱3—膨胀水箱4—凝水泵3.热水供暖与蒸汽供暖的比较1.蒸汽供暖系统蒸汽质量流量少于热水流量2.蒸汽供暖比热水供暖在运行管理复杂3.蒸汽供暖要比热水供暖散热设备面积小4.蒸汽供暖系统静压小，升温快5.蒸汽供暖不能调节蒸汽温度,间歇运行时，系统腐蚀较快，使用寿命短第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.3蒸汽供暖系统4.适用场所民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系统：蒸汽供暖系统散热器表面温度高，易烧烤积在散热器上的有机灰尘，产生异味，卫生条件较差。而且跑、冒、滴、漏而影响能耗。第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.3蒸汽供暖系统重力回水低压蒸汽系统宜在小型系统中采用。当供暖系统作用半径较大时，就要采用较高的蒸汽压力才能将蒸汽输送到最远散热器。如仍用重力回水方式，凝水管里水面高度就可能超过底层散热器的高度，散热器充满凝水积聚空气，蒸汽无法进入，影响散热。第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.3蒸汽供暖系统引入口：一般在建筑物长度方向的中部。供、回水干管：短直、便于维护管理，不影响房间美观。上供下回式干管：顶层顶棚以下、顶棚内、专门管槽。膨胀水箱：上供下回式，顶棚内或屋顶小屋；下供上回式，楼梯间顶层的平台。回水干管：首层地面的地下式或地沟，也可敷设在地面。排气设备：系统最高点的集气罐或自动排气装置，集气罐宜放在厕所、厨房或楼梯间第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.4供暖系统的管路布置下供下回式系统：建筑物无闷顶但有地下室，建筑物外形参差不齐，地下水位很低，建造管沟比建造屋顶管槽更经济时。立管：窗间墙处，尽可能布置在房间的角落里；房屋外墙转角处；楼梯间单独设置。暗装和明装：一般民用建筑、公共建筑以及工业厂房采用明装，装饰要求较高的建筑物常采用暗装，管道穿过楼板或隔墙：预埋套管，套管管径比管道大两号。补偿器：在管道上合理的地点设置固定点，两个固定点之间设置补偿器。第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.1供暖系统及其分类7.1.4供暖系统的管路布置第5章建筑内部的排水系统1.围护结构的基本耗热量2.围护结构附加耗热量(1)朝向修正率(2)风力附加耗热量(3)外门附加率(4)高度附加耗热量wnttKFq第7章供暖系统7.2供暖系统的设计热负荷7.2.1围护结构耗热量第5章建筑内部的排水系统3.计算温度(1)工业建筑：层高大于4m时，地面采用工作地点的温度；屋顶和天窗：墙、门和窗：(2)民用建筑：主要房间16~24oC2HtttHgd第7章供暖系统7.2供暖系统的设计热负荷7.2.1围护结构耗热量2gdngttt第5章建筑内部的排水系统多层和高层民用建筑工业建筑：总耗热量*耗热系数wnpwttcLQ278.02第7章供暖系统7.2供暖系统的设计热负荷7.2.2门窗缝隙深入冷空气的耗热量散热器的作用：通过散热器表面将供暖热媒携带的热量传递给供暖房间，弥补房间的传热损失。散热器的基本要求1、散热器的传热系数K高；2、经济性好、卫生美观;3、具有一定机械强度和承压能力,使用寿命长;4、结构尺寸小。第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.3供暖系统的散热设备7.3.1散热器（a）（b）L59127541000（750）213.043×85170±1.5115B（d）BH1HH11341604-16均布（c）H1（a）（b）L59127541000（750）213.043×85170±1.5115B（d）BH1HH11341604-16均布（c）H1圆翼型长翼型铸铁、散热器第5章建筑内部的排水系统第7章供暖系统7.3供暖系统的散热设备7.3.1散热器（a）（b）L59127541000（750）213.043×85170±1.5115B（d）BH1HH11341604-16均布（c）H1（a）（b）L59