第二章建筑供暖设备3-5

第二章建筑供暖设备课题三分户热计量与低温热水辐射供暖系统一、分户热计量供暖系统分户热计量供暖系统，方便按实际耗热量分户计费、节约能源和满足用户对采暖系统多方面的功能要求，便于分户管理以及分室控制、调节供热量。1、户内供热系统形式及特点分户水平单管系统－经济型建筑分户水平双管系统－一般建筑分户水平单双管系统－跃层式建筑分户水平放射式系统－高档建筑分户水平单管系统与以往水平式系统的区别：水平支路长度仅限于一个住户之内能过分户计量和调节供热量可分室改变供热量，满足不同的室温要求水平顺流同程式系统（图2-28a）水平跨越同程式系统（图2-28b、图c）分户水平单管系统形式水平顺流同程式系统特点：分户计量可分户调节不能分室调节水平跨越同程式系统特点：分户计量可分户调节分室调节可安装温控阀，实现房间温度自动调节分户水平单管系统优缺点布置管道方便节省管材水力稳定性好排气不甚容易排气可通过：跑风（手动），造价低；或串联空气管（自动排气阀），造价高分户水平双管系统分户水平双管系统见图2-29,可分户计量，分室调节。与单管系统相比，耗费管材多，水力稳定性也差。分户水平单双管系统适用于面积较大的户型以及跃层式建筑。分户水平放射式系统水平放射式系统在每户的供热管道入口处设置小型分水器和积水器，每组散热器并联设置，见图2-31,从分水器引出的散热器支管是辐射状埋地敷设（故又称章鱼式）至各组散热器。分户水平放射式系统特点可分户计量可分室调节可安装温控阀自动控制温度排气不易集中供热按户计量的主导方式是采用热量表和热量分配表计量，而采用热量表或热量分配表按户进行计量对采暖系统形式的要求却大不相同。热量表是根据测量采暖系统入户的流量和供回水温度来计算热量的，因此分户计量要求采暖系统在设计时每一户要单独布置成一个环路。对于多层和高层住宅建筑来说，若想每一户自成一个环路，系统首先应具有与各户环路连接的供回水立管，然后户内可根据情况设计成双管水平串联、单管水平跨越式、双管水平并联式、上供下回式、上供上回或地板辐射采暖等系统形式。适合热量表的采暖系统（1）下分式双管系统（2）下分式单管跨越式系统下分式双管系统示意图(a)双管异程式系统；(b)双管同程式系统下分式单管跨越系统示意图(a)单管同程式系统；(b)单管异程式系统1－温控阀；2－户内热力入口；3－散热器1－温控阀；2－户内热力入口；3－散热器上述两种下分式系统的供回水水平支管均位于本层散热器下，根据具体情况，管道可采取明装方式，即沿踢脚板敷设，亦可采取暗敷方式，暗敷时常用以下两种方法：1)暗敷在本层地面下沟槽内或垫层内；2)镶嵌在踢脚板内。（3）上分式双管系统（4）上分式单管跨越式系统上分式双管系统示意图上分式单管跨越系统示意图(a)双管异程式系统；(b)双管同程式系统(a)单管异程式系统；(b)单管同程式系统1－温控阀；2－户内热力入口；3－散热器1－温控阀；2－户内热力入口；3－散热器从水力学意义上讲，户内形式为双管系统和单管跨越式系统时，均可实现分室控温的功能，即每组散热器散热量可调。但是从变流量特性角度分析，户内系统采用双管形式要优于单管跨越式系统。主要体现在两个方面：1)双管系统具有良好的变流量特性，即户内系统的瞬时流量总是等于各组散热器瞬时流量之和，系统变流量程度为100％；而对于单管跨越式系统，即使每组散热器流量均为零时，户内系统仍有一定的流量，而且旁通流量还很大。2)双管系统中散热器具有较好的调节特性，进入双管系统中散热器的流量明显小于进入单管跨越式系统中散热器的流量，相对而言，更接近或处于散热器调节敏感区。热分配表的使用方法是：在每个散热器上安装热量分配表，测量计算每个住户用热比例，通过总表来计算热量；在每个采暖季结束后，由工作人员来读表，根据计算，求得实际耗热量。适合热分配表的采暖系统（5）章鱼式双管异程式系统（6）地板辐射采暖图2-5章鱼式双管异程式系统示意图图2-6地板辐射采暖系统示意图1－温控阀；2－户内热力入口；3－散热器1－温控阀;2－集、分水器;3－户内热力入口（1）垂直式单管系统改原有顺流式单管系统为带跨越管、温控阀的可调节系统，是旧系统改造最容易而可行的一种方式。一般有两种形式：一种加两通温控阀，一种加三通温控阀。加两通温控阀的垂直单管系统加三通温控阀的垂直单管系统（2）垂直式双管系统由于双管系统存在的垂直重力失调原因，往往只应用于4层及以下采暖系统。在每组散热器入口处安装温控阀，不仅可使系统具有可调性，而且增大了末端阻力。温控阀一般推荐的压降约为10kPa，而每米高差的“自然作用压力”只有约160Pa（供回水温度95℃／70℃），相对温控阀而言非常小。所以对于设有温控阀的双管系统。楼层数对系统水力工况影响很小。加温控阀的双管系统根据工程实践，共用主立管的形式可以采用如下四种：上供下回同程式、上供上回异程式、下供下回异程式、下供下回同程式。共用立管和户内管道主立管系统形式示意图(a)上供下回同程式系统；(b)上供上回异程式系统；(c)下供下回异程式系统；(d)下供下回同程式系统热计量方式的选择是推广计量供热技术的急需解决的问题。国内的供热行业相关部门和大专院校、研究院近些年结合中国国情也进行了一些研究。就目前的计量技术而言，对热量的计量可以达到相当准确的程度。但对于供热系统来说，必须从技术和经济两方面考虑，不必要追求过高的精度，而是要求计量系统在满足必要精度的同时还要有足够的运行稳定性和适应我国相关技术的发展水平。计量方式进行热量测量与计算，并作为计费结算依据的计量仪器称为热量表(也称热表)。根据热量计算方程，一套完整的热量表应由以下2部分组成：(1)热水流量计，用以测量流经换热系统的热水流量。(2)一对温度传感器，分别测量供水温度和回水温度，并进而得到供回水温差。热量表热量表外观图热计量装置热量分配表是通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量的仪表。它的使用方法是：在集中供热系统中，在每个散热器上安装热量分配表，测量计算每个住户用热比例，通过总表来计算热量；在每个采暖季结束后，由工作人员来读表，根据计算，求得实际耗热量。常用的有蒸发式和电子式两种。热分配表蒸发式热分配表电子式热分配表蒸发式热分配表的特点是：价格较低，安装方便，但计量准确性较差。蒸发式热分配表装有可蒸发液体的开口透明玻璃管，把它安装在散热器规定位置上，将感受到散热器的平均温度，使表管内液体蒸发。散热器平均温度高，持续时间长，表管内液体蒸发量越多；反之，散热器平均温度低，持续时间短，表管内液体蒸发量就少。表管内液体蒸发量与散热器平均温度和持续时间成比例。采暖期中玻璃管中的液体蒸发量，即玻璃管中的液体的液面下降的高度，就表示该散热器向房间散出热量的多少。因此，它实际上是一种测量玻璃管中的液体温度对时间积分的装置。电子式热量分配表的特点是：计量较准确、方便，价格比热量计量表低，并且可在户外读值。目前在欧美受到欢迎。电子式热量分配表安装在散热器表面指定位置，连续测量并记录散热器的表面温度，与时间积分。二、低温地板辐射供暖系统1、辐射供暖的含义：辐射供暖是通过室内的一个或多个辐射面向供暖空间中的人和物传递热能的一种方式。辐射采暖时，人体和物体同时受到辐射热，室内围护结构内表面和物体表面的温度比对流采暖时高，从而对人体进行二次辐射，所以尽管室内空气温度比对流采暖时低，人也会感到舒适。低温热水地板辐射采暖系统，是采用低于60℃低温水作为热媒，通过直接埋入建筑物地板内的盘管辐射而达到的一种方便灵活的采暖形式。低温热水地板辐射采暖系统，可以克服散热器采暖系统不便于按热计量、分户分室控温等等。2、低温热水地面辐射供暖系统的组成和工作原理低温热水地面辐射供暖系统的组成：热源、分、集水器、绝热层、加热管、填充层以及管路、阀门、过滤器等组成。工作原理：热源提供的热媒在通过加热管时，热能通过管壁传递到填充层的混凝土内，在填充层的表面形成一定宽度、一定温度的辐射面。3、低温热水地板辐射采暖系统管材：早期，低温热水地板辐射采暖系统均采用钢管或铜管，埋管接头多，施工困难而且渗漏不能彻底解决；管道膨胀较大；系统寿命短，安全性较差。现在，低温热水地板辐射采暖系统均采用塑料管。低温热水地板辐射采暖系统采用的塑料管有：交联铝塑复合管（PAP、XPAP）；聚丁烯（PB）管；交联聚乙烯（PE-X）管；无规共聚聚丙烯（PP-R）管。这几种塑料管具有耐老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无污染、沿程阻力小等优点。4、低温热水地板辐射采暖系统特点：由于辐射强度及温度的双重作用，人体所受冷辐射减少，户内地表温度均匀，室温从下而上逐渐减低，给人以脚暖头凉的良好感觉，具有很好的舒适感。同时，还具有节能、热稳定性好、便于实施分户热计量等优点。但是，低温热水地板辐射采暖系统初投资较大，对施工要求高，增加了楼板厚度、减小了室内净高，楼面的结构荷载也加大了。尽管低温热水地板辐射采暖使用寿命长，但一旦损坏进行维修几乎不可能。5、低温热水地面辐射供暖系统的加热盘管敷设方式低温热水地面辐射供暖系统的加热盘管敷设方式由回字形、S形、L形、U形，见图（2-35）课题四供暖工程安装与土建配合供暖管道的布置和敷设应符合暖通设计规范和施工安装技术规程上的要求。它的布置和敷设是否合理，将直接影响系统的造价和使用效果，因此，在布置时，要考虑建筑物的类型、用途、建筑物外形、结构尺寸和使用要求。热水供暖系统管路布置一、引入口的位置系统的引入口宜设置在建筑物热负荷对称分布的位置，一般在建筑物的中部，这样可以缩短系统的作用半径，一般设置在单栋民用建筑及公共建筑的地沟入口或该用户的地下室或底层处，用户引入口要求有足够的操作和检修空间，净高一般不小于2米，各设备之间检修、操作通道不应小于0.7米。二、管道布置与敷设应注意的问题1、干管的布置与敷设对于上供下回式供热系统，供热干管暗装时应布置在建筑物顶部的设备层中或吊顶内；明装时可沿墙敷设在窗过梁和顶棚之间的位置。顶棚的过梁底标高距窗户顶部之间距离应满足供水干管的坡度和设置集气罐所需的高度。有闷顶的建筑物，供水干管、膨胀水箱和集气罐都应设在闷顶层内，回水干管可敷设在地面上、地面上不容许敷设或净高高度不够时，回水干管设置在半通行地沟或者不同行地沟内。如图2-37、2-38对于下供式供暖系统，供热干管和回水或凝水干管均应敷设在建筑物地下室顶板之下或底层地下室之下的采暖地沟内，也可以沿墙明装在底层地面上。采暖地沟净尺寸不应小于800mm*1000mm*1200,沟底应有0.003的坡向供暖系统引入口的坡度用以排水。立管的布置：立管可布置在房间窗间墙内或墙身转角处，对于有两面外墙的房间，立管宜设置在温度低的外墙转角处。楼梯间的立管尽量单独设置，以防结冻后影响其它立管的正常供暖。要求暗装时，立管可敷设在墙体内预留的沟槽中，也可以敷设在管道竖井内。立管应垂直地面安装，穿越楼板时应设套管加以保护，以保证管道自由伸缩且不损坏建筑结构，但套管内应用柔性材料堵塞。支管的布置支管与散热器的连接方式有三种：上进下出式、下进上出式和下进下出式，散热器支管进水、出水口可以布置在同侧，也可以在异侧。连接散热器的支管应有坡度以利排气，当支管全长小于500mm时，坡降值为5mm；大于500mm时，坡降值为10mm，进水、回水支管均沿流向顺坡，当一根立管接出两根支管时，如其一超过500mm，则破降值均为10mm。课题5建筑供暖施工图识读1、供暖工程施工图的组成：供暖施工图一般有设计说明、平面图、系统图（轴侧图）、详图、设备及主要材料明细表组成。（1）平面图：供暖施工平面图一般分层表示，它反映了建筑物各层管道及设备的布置情况。（2）系统图（轴侧图）：供暖系统图（轴侧图），反映的主要内容有：a反映出供暖工程管道系统各楼层之间的关系；标明管道系统中干管、立管、支管、散热器以及阀门之间的连接和位置关系。b标明供暖管道系统中各管段的直径、标高、散热器片数以及各立管的编号、供回水干管的坡度等