供热系统介绍解读

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资源描述

供热系统供热方式•集中供热:热电联产(热电厂)集中供热和区域锅炉房集中供热•分散供热:小区锅炉房(局部锅炉房)供热、楼栋式锅炉供热、热泵机组或直燃机冷热机组供热和分户供热等。热电厂集中供热系统•以热电厂为一次热源的供热系统;由热电厂同时供电和供热,又称为热电联产。•1—锅炉2—过热器•3—蒸汽汽轮机•4—发电机5—热用户•6—给水泵区域锅炉房集中供热系统•以区域大锅炉房内的热水锅炉或蒸汽锅炉提供高温水或蒸汽,经二次换热后,进行较大范围供热的系统。局部锅炉房分散供热•由小区内的锅炉房直接生产低温热水,供小区内几栋建筑物用热;锅炉设在单个建筑物内,供应该栋建筑物用热;热泵供热•热泵供热包括设置热泵站,以站内大型地源或水源热泵机组作为冷热源,通过管网把冷热媒输送到用户,以及在建筑物内设小型热泵机组供热。分户燃气壁挂炉供热•由燃气壁挂炉、室内供热管道和散热设备组成。散热设备可以采用散热器或地板辐射采暖系统作为末端装置。壁挂炉一般装在厨房或阳台的墙上,燃料采用天然气。一户一个供暖系统,分户控制、分户管理。供热系统的组成•热源:热电厂、区域锅炉房、地热等•热网:管道系统•热用户:供暖、通风、空调、生活热水、生产工艺•供暖为主。•从建筑物入口开始,系统由管道、散热设备和附件组成,室外管网输送的热媒在管道及散热设备中流动,实现向室内供应热量,以维持室内需要的温度。•散热器供暖系统、地板供暖系统。供暖系统的组成•一、供暖系统的热媒及其选择•热水和蒸汽。•民用建筑:宜采用热水作热媒。•工业建筑:如果只有供暖用热或以供暖为主,宜采用高温水做热媒,以工艺用蒸汽为主时,可用蒸汽做热媒。散热器供暖系统•二、居住及公用建筑热媒的使用•适宜使用允许使用住宅、医院、幼儿园、托儿所不超过95℃的热水办公楼、学校、展览馆不超过95℃的热水不超过110℃的热水车站、食堂、商业建筑不超过110℃的热水高压蒸汽俱乐部、影剧院不超过110℃的热水或低压蒸汽不超过130℃的热水散热器供暖系统•三、供暖系统的分类•按热媒不同分:•热水供暖系统:卫生条件好、节能,管道使用寿命长,便于进行供热调节。•蒸汽供暖系统:蒸汽的密度小,产生的水静压力小。蒸汽的热惰性小,升温快。热媒流量小,节省管材,所需散热面积小,设备投资小。散热器供暖系统•1、热水供暖系统分类•按驱动水的循环动力不同:•重力(自然)循环系统、机械循环系统散热器供暖系统•按供回水方式不同分为:单管系统(单管顺流、单管跨越)、双管系统;•按管道敷设方式不同分为:垂直式系统、水平式系统。散热器供暖系统•按水温不同来分:•低温水供暖系统(=100℃)、高温水供暖系统(100℃)。散热器供暖系统•按并联环路长度不同来分:•同程式系统、异程式系统。散热器供暖系统•2、蒸汽供暖系统•根据供汽压力不同分为:•(1)高压蒸汽供暖系统,压力高于0.07Mpa(70kPa,7m水柱);•(2)低压蒸汽供暖系统,压力等于或低于0.07Mpa;•(3)真空蒸汽供暖系统,压力低于大气压力。散热器供暖系统•按照回水动力不同:•(1)重力回水蒸汽供暖系统;靠坡度。•(2)机械回水蒸汽供暖系统。靠水泵。散热器供暖系统•四、各类供暖系统的形式和特点•1、重力循环热水采暖系统•重力循环热水供暖系统是靠水的密度差进行循环的供暖系统。•优点:装置简单,操作方便,没有噪声,不耗电能。•缺点:升温慢,系统作用压力小,管径大,初投资高。散热器供暖系统•单管上供下回式(最常用的系统形式)•适用条件:作用半径不超过50米的多层建筑。散热器供暖系统•双管上供下回式•适用条件:•作用半径不超过50米的三层以下有室温调节要求的建筑。•特点:易产生垂直失调。室温可调节。散热器供暖系统•单户式•适用条件:作用半径小于20米的单户单层建筑。散热器供暖系统•重力循环系统设计要求•(1)一般只适用于单幢建筑物,其作用半径不宜超过50m。•(2)通常采用上供下回式,锅炉位置应尽量降低,以增大系统的作用压力。如果锅炉中心与底层散热器中心垂直距离较小,宜采用单管上供下回式,最好是单管垂直串联。•(3)膨胀水箱宜设置在供水总立管顶部,据顶300~500mm。系统的供回水干管沿水流方向设向下坡,坡度为0.5%~1%,散热器支管坡度为1~2%。便于排气。散热器供暖系统•2、机械循环热水采暖系统•靠水泵的动力使水在系统中循环。特点是管径小、升温快,但耗费电能,维修量大。散热器供暖系统•上供下回式垂直双管系统•适用条件:室温有调节要求的建筑。•特点:是最常用的双管系统做法。排气方便;室温可调节;易产生垂直失调。散热器供暖系统•垂直双管下供上回式•适用条件:高温水、室温有调节要求的建筑。•特点:有利于减轻垂直失调;排气方便;散热器传热系数小,所需散热器面积大。散热器供暖系统•垂直双管下供下回式系统•适用条件:室温有调节要求且顶棚不能敷设干管的建筑。•特点:减轻垂直失调;建筑物顶棚下无干管,比较美观。下供下回式系统还可以分层施工,分期投入使用,便于冬季施工。•排气不便。系统的排气可通过在顶层散热器设放气阀或设置空气管来集中排气。散热器供暖系统•垂直双管中供式系统•适用条件:顶层供水干管无法敷设或边施工边使用的建筑或“品”字形建筑。•特点:可解决一般供水干管挡窗问题;对扩建有利;排气不便。散热器供暖系统•上供下回式垂直单管顺流式系统•上供下回式垂直单管跨越式系统•适用条件:一般多层建筑。•特点:水力稳定性好;排气方便;安装构造简单。散热器供暖系统•垂直单管下供上回式•适用条件:热媒为高温水的多层建筑。•特点:散热器面积大,浪费散热器。散热器供暖系统•混合式系统•适用条件:热媒为高温水的多层建筑。散热器供暖系统•单双管式•适用条件:8层以上建筑。•特点:避免垂直失调;克服单管系统不能调节的问题。散热器供暖系统•水平单管顺流式系统•省管材,但每个散热器不能进行局部调节,所以它只能用在对室温控制要求不严格的建筑物中。散热器供暖系统•水平单管跨越式系统•跨越式系统由于增加了跨越管,可以在散热器上进行局部调节,可以用在需要局部调节的建筑物中。散热器供暖系统•水平式系统与垂直式系统相比,具有如下优点:•系统的总造价一般比垂直式系统低;•管路简单,便于施工。除了供回水总立管外,没有其他穿过楼板的立管;•膨胀水箱的布置,可以利用最高层的辅助房间(如楼梯间、厕所等),不仅降低了造价,而且还不影响建筑物外观的美观;•便于分层调节和控制。散热器供暖系统•缺点:排气不便。可以通过在散热器上设置冷风阀分散排气,也可以在同一层散热器上部串联一根空气管集中排气,对于较小的系统,可用分散排气,对于较大的系统,为了管理方便,宜采用集中排气方式。散热器供暖系统•4、低压蒸汽采暖系统•双管上供下回式•适用条件:室温需调节的多层建筑。•特点:常用的双管做法。易产生上热下冷。200~250mmh散热器供暖系统•双管下供下回式•适用条件:室温需调节的多层建筑。•特点:可缓和上热下冷现象;需设地沟;室内顶棚无供汽干管、美观。散热器供暖系统•双管中供式•适用条件:当顶层无法敷设供汽干管的多层建筑。•特点:接层方便;可适当减轻垂直失调。散热器供暖系统•单管上供下回式•适用条件:多层建筑•特点:常用的单管做法;安装简便、造价低。散热器供暖系统•单管下供下回式•适用条件:三层以下建筑•特点:安装简便造价低。散热器供暖系统•5、高压蒸汽采暖系统•供汽压力大、流速大、管径小、作用半径大,散热设备面积小;但沿途热损失大,宜烫伤,卫生和安全条件差,凝水温度高,易产生二次蒸汽,若回流不畅会产生严重水击。散热器供暖系统•上供下回式•适用条件:单层公用建筑或工业厂房•特点:常用的做法,可节约地沟。散热器供暖系统•上供上回式•适用条件:厂房暖风机供暖系统。•特点:检修方便,泄水不便。散热器供暖系统•水平串联式•适用条件:单层公用建筑•特点:构造最简单、造价低;散热器接口易漏水漏气。散热器供暖系统•一、对散热器性能的要求•热工性能好:散热器的传热系数大。增大散热器单位体积的散热面积(如加肋片)、提高散热器表面空气流动速度和表面发射率(黑度)及其对房间的角系数等,都可提高其传热系数。散热器的选择与布置•经济性好:散热器的单位散热量所需金属量越少,成本越低。散热器的金属热强度是评价散热器经济性能的重要指标。金属热强度是指散热器内热媒平均温度与室内空气温差为1度时,每公斤质量散热器单位时间所散出的热量。对于同一材质散热器,可采用金属热强度衡量其经济性;对各种不同材质的散热器,其经济性能评价标准宜采用散热器单位散热量的成本(元/W)来衡量。散热器的选择与布置•安装使用方便:散热器的结构型式应便于组合成所需要的散热面积,结构尺寸要小,少占房间面积和空间;散热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。在使用过程中,内腔无渣粒脱落,防止堵塞系统调节控制装置。•卫生美观:不积灰和易于清洁,易与建筑装饰相协调。•使用寿命长:散热器不易被腐蚀和破坏。散热器的选择与布置•二、散热器的类型和特点•按其制造材质分,主要有铸铁、钢制、铝制、铜铝合金和铜制的散热器。按其构造形式分,主要分为柱型、翼型、管型、平板型等。•铸铁散热器的市场占有率最大,其次是钢制散热器。散热器的选择与布置•(1)铸铁散热器•结构简单,耐腐蚀性好,使用寿命长,热稳定性好,价格低廉。普通铸铁散热器的承压能力一般为0.4~0.5MPa,低于钢制散热器;铸铁散热器在使用过程中内腔易掉砂,易堵塞热量表和温控阀。用于分户热计量供暖系统时,需对内腔作相应处理;铸铁散热器的金属热强度低于钢制散热器。散热器的选择与布置•(2)钢制散热器•金属耗量少,钢制散热器金属热强度可达0.8~1.0W/(kg·℃),最高工作压力可达0.8MPa~1.2MPa;外形美观光洁,占地小,便于布置。•普通钢制散热器的最主要缺点是容易被氧腐蚀,发生电化学腐蚀,使用寿命短,热稳定性差。为降低钢制散热器的腐蚀,应控制系统水质和系统补水水质。不适用用于开式系统和蒸汽系统。散热器的选择与布置•(3)铝制散热器•传热性能好。质量轻,仅为钢制散热器的1/4~1/3,是铸铁散热器的1/10。成型容易,可挤压成型为各类轻、薄、美、新的散热器,易与建筑装饰协调。但其价格高,且碱腐蚀严重。近年来铝制散热器防腐技术(如防腐材料内衬及涂层)取得了很大进展,使铝制散热器发展较快。散热器的选择与布置•(4)铜铝散热器•重量轻,金属热强度高,适用于热水供暖系统,热媒温度不高于95℃,氯离子(Cl-)、硫酸根离子(SO42-)分别不大于100mg/L。工作压力≤1.0Mpa。非采暖季,不用进行满水保养,对水质没有要求。壁挂锅炉采暖的家庭适合选择铜铝合金的暖气片,因为它容积小,对水质要求不高,同时散热效率高于钢制暖气片。散热器的选择与布置•(5)铜制散热器•对水质没有要求。但价格昂贵。散热器的选择与布置热水辐射供暖•地面辐射供暖主要优点:•1)与其它供暖方式相比有较高的舒适度。•①垂直温度场分布比较均匀。距地0.1m与1.7m的温差距地0.1m-1.7m的温差平均值地面辐射供暖-0.1~0.1℃0顶部辐射供暖0.2~2.1℃1.15℃散热器供暖0~1.8℃0.9℃热风供暖0.2~2.7℃1.45℃热水辐射供暖•②在室温相同的条件下,距地面0.05~0.15m(人体对冷暖的敏感部位)高度的温度,较对流供暖方式约高8~10℃,对人体生理有益。•③与对流供暖方式相比,空气对流减弱,有较好的空气洁净度。•④房间热惰性较好。•⑤平均辐射温度适当,可减少人体辐射散热。热水辐射供暖2)与其它供暖方式相比,节能、可使用低品位热媒•相同舒适度时,与对流供暖方式相比,可降低2~3℃。节能幅度约为10~20%。对于住宅,节能幅度约为10%。•地面辐射供暖可以使用低于40℃的低品位热媒,适于采用地源热泵、空气源热泵或地热水梯级利用。热水辐射供暖•3)由于没有散热器、供暖立支管等构件,有利于建筑装饰。•4)由于地面辐射供暖本身就是水平的独立系统,有利于实施分户热计量。•5)有利于隔声和降低楼板撞击声。•6)有利于

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