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1、第章 建筑采暖系统,2,4, 采暖系统的分类与组成, 热水采暖系统, 蒸汽采暖系统, 辐射采暖系统, 采暖系统主要设备,下一页,返回,第章 建筑采暖系统,7, 供暖系统施工与土建配合, 采暖工程施工图识读,上一页,返回, 采暖系统的分类与组成,. 采暖系统的组成与原理 所有采暖系统都是由热源、供热管道、散热设备三个主要部分组成的。 热源 热源是使燃料燃烧产生热，将热媒加热成热水或蒸汽的部分，如锅炉房、热交换站（又称热力站）、地热供热站等，还可以采用燃气炉、热泵机组、废热、太阳能等作为热源。 供热管道 供热管道是指热源和散热设备之间的管道，将热媒输送到各个散热设备，包括供水、回水循环管道。,下一
2、页,返回, 采暖系统的分类与组成, 散热设备 散热设备是将热量传至所需空间的设备，如散热器、暖风机、热水辐射管等。图-所示的热水采暖系统体现了热源、输热管道和散热设备三个部分之间的关系。 系统中的水在锅炉中被加热到所需要的温度，并用循环水泵作动力使水沿供水管流入各用户，散热后回水沿水管返回锅炉，水不断地在系统中循环流动。系统在运行过程中的漏水量或被用户消耗的水量由补给水泵把经水处理装置处理后的水从回水管补充到系统内，补水量的多少可通过压力调节阀控制。膨胀水箱设在系统最高处，用以接纳水因受热后膨胀的体积。,上一页,下一页,返回, 采暖系统的分类与组成,. 采暖系统的分类 按设备相对位置分类 （）
3、局部采暖系统。热源、供暖管道、散热设备三部分在构造上合在一起的采暖系统，如火炉采暖、简易散热器采暖、煤气采暖和电热采暖 （）集中采暖系统。热源和散热设备分别设置，以集中供热或分散锅炉房作热源向各房间或建筑物供给热量的采暖系统。 （）区域采暖系统。区域采暖系统是指以城市某一区域性锅炉房作为热源，供一个区域的许多建筑物采暖的供暖系统。这种供暖方式的作用范围大、高效节能，是未来的发展方向。,上一页,下一页,返回, 采暖系统的分类与组成, 按热媒种类分类 （）热水采暖系统。以热水作为热媒的采暖系统称为热水采暖系统，主要应用于民用建筑。 热水采暖系统的热能利用率高，输送时无效热损失较小，散热设备不易腐蚀
4、，使用周期长，且散热设备表面温度低，符合卫生要求；系统操作方便，运行安全，易于实现供水温度的集中调节，系统蓄热能力高，散热均匀，适于远距离输送。 热水采暖系统按系统循环动力可分为自然（重力）循环系统和机械循环系统。前者是靠水的密度差进行循环的系统，由于作用压力小，目前在集中式采暖中很少采用；后者是靠机械（水泵）进行循环的系统。 热水采暖系统按热媒温度的不同可分为低温系统和高温系统。低温热水采暖系统的供水温度为，回水温度为；高温热水采暖系统的供水温度多采用，回水温度为。,上一页,下一页,返回, 采暖系统的分类与组成,（）蒸汽采暖系统。水蒸气作为热媒的采暖系统称为蒸汽采暖系统，主要应用于工业建筑。
5、图-是蒸汽采暖系统的原理图。水在锅炉中被加热成具有一定压力和温度的蒸汽，蒸汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内，在散热器内放热后，蒸汽变成凝结水，凝结水经过疏水器后沿凝结水管道返回凝结水箱内，再由凝结水泵送入锅炉重新被加热变成蒸汽。 蒸汽采暖系统的凝结水回收方式，应根据二次蒸汽利用的可能性及室外地形，管道敷设方式等决定，可采用以下几种回水方式：闭式满管回水；开式水箱自流或机械回水；余压回水。,上一页,下一页,返回, 采暖系统的分类与组成,（）热风采暖系统。以热空气为热媒的采暖系统，把空气加热至，直接送入房间。主要应用于大型工业车间。例如暖风机、热风幕等就是热风供暖的典型设备。热风供暖以空气作为
6、热媒，它的密度小，比热容与导热系数均很小，因此加热和冷却比较迅速。但其密度小，所需管道断面积比较大。 （）烟气采暖。以燃料燃烧产生的高温烟气为热媒，把热量带给散热设备。如火炉、火墙、火炕、火地等烟气采暖形式在我国北方广大村镇中应用比较普遍。烟气供暖虽然简便且实用，但由于大多属于在简易的燃烧设备中就地燃烧燃料，不能合理地使用燃料，燃烧不充分，热损失大，热效率低，燃料消耗多，而且温度高，卫生条件不够好，火灾的危险性大。,上一页,返回,2 热水采暖系统,. 自然循环热水采暖系统 采暖系统按照系统中水的循环动力不同，分为自然（重力）循环热水采暖系统和机械循环热水采暖系统。以供回水密度差作动力进行循环的
7、系统称为自然（重力）循环热水采暖系统，以机械（水泵）动力进行循环的系统，称为机械循环热水采暖系统。 自然循环热水采暖系统的工作原理及其作用压力 在系统工作之前，先将系统中充满冷水；当水在锅炉内被加热后，它的密度减小，同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱动，使热水沿着供水干管上升，流入散热器；在散热器内水被冷却，再沿回水干管流回锅炉。 这样，水连续被加热，热水不断上升，在散热器及管路中散热冷却后的回水又流回锅炉被重新加热，形成如图-中箭头所示的方向循环流动。这种水的循环称之为自然（重力）循环。,下一页,返回,2 热水采暖系统,由此可见，自然循环热水采暖系统的循环作用压力的大小取决于水温在循环
8、环路的变化状况。在分析作用压力时，先不考虑水在沿管路流动时的散热而使水不断冷却的因素，认为在图-中的循环环路内水温只在锅炉和散热器两处发生变化。设P 和P 分别表示AA断面右侧和左侧的水柱压力，则 断面犃犃两侧之差值，即系统的循环作用压力为 式中，P为自然循环系统的作用压力；g为重力加速度； 为回水密度； 为供水密度。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,由式（）可见，起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之间这段高度内的水密度差。 自然循环热水采暖系统的主要形式 （）双管上供下回式。双管上供下回式系统其特点是各层散热器都并联在供、回水立水管上，水经回水立管、干管直接流回锅炉。如不考虑水在管
9、道中的冷却，则进入各层散热器的水温相同，如图- （）所示。 上供下回式自然循环热水采暖系统管道布置的一个主要特点是：系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡度，其坡度宜采用；散热器支管的坡度一般取。回水干管应有沿水流向锅炉方向下降的坡度。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,（）单管上供下回式图- （b） 。单管系统的特点是热水送入立管后按由上向下的顺序流过各层散热器，水温逐层降低，各组散热器串联在立管上。每根立管（包括立管上各层散热器）与锅炉、供回水干管形成一个循环环路，各立管环路是并联关系。与双管系统相比，单管系统的优点是系统简单，节省管材，造价低，安装方便，上下层房间的温度差异较小
10、；其缺点是顺流式不能进行个体调节。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,. 机械循环热水采暖系统 自然循环热水采暖系统虽然维护管理简单，不需要耗费电能，但由于作用压力小，管中水流动速度不大，所以管径就相对要大一些，作用半径也受到限制。 如果系统作用半径较大，自然循环往往难以满足系统的工作要求，这时，应采用机械循环热水供暖系统。机械循环热水采暖系统与自然循环热水采暖系统的主要区别是在系统中设置了循环水泵，靠水泵提供的机械能使水在系统中循环。系统中的循环水在锅炉中被加热，通过总立管、干管、支管到达散热器。水沿途散热有一定的温降，在散热器中放出大部分所需热量，沿回水支管、立管、干管重新回到锅炉被
11、加热。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,在机械循环系统中，水流的速度常常超过了自水中分离出来的空气气泡的浮升速度。为了使气泡不致被带入立管，在供水干管内要使气泡随着水流方向流动，应按水流方向设上升坡度。 气泡聚集到系统的最高点，通过在最高点设排气装置，将空气排至系统以外。供水及回水干管的坡度根据设计规范i 规定，一般取 i =，回水干管的坡向要求与自然循环系统相同，其目的是使系统内的水能全部排出。 机械循环热水采暖系统有以下几种主要形式： 机械循环双管上供下回式热水采暖系统 机械循环双管上供下回式热水采暖系统（图-）与每组散热器连接的立管均为两根，热水平行地分配给所有散热器，散热器流出
12、的回水直接流回热水锅炉。由图-可见，供水干管布置在所有散热器上方，而回水干管在所有散热器下方，所以叫上供下回式。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,在这种系统中，水在系统内循环，主要依靠水泵所产生的压头，但同时也存在自然压头，它使流过上层散热器的热水多于实际需要量，并使流过下层散热器的热水量少于实际需要量；从而造成上层房间温度偏高，下层房间温度偏低的“垂直失调”现象。 机械循环双管下供下回式热水采暖系统 系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面，如图-所示。与上供下回式系统相比，它有如下特点：,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,（）在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效
13、热损失小 （）在施工中，每安装好一层散热器即可采暖，给冬期施工带来很大方便，免得为了冬期施工的需要，特别装置临时供暖设备。 （）排除空气比较困难。 机械循环中供式热水采暖系统 从系统总立管引出的水平供水干管敷设在系统的中部，下部系统为上供下回式，上部系统可采用下供下回式，也可采用上供下回式。中供式系统（图-）可用于原有建筑物加建楼层或上部建筑面积小于下部建筑面积的场合。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统, 机械循环下供上回式（倒流式）采暖系统 该系统的供水干管设在所有散热器设备的上面，回水干管设在所有散热器下面，膨胀水箱连接在回水干管上。回水经膨胀水箱流回锅炉房，再被循环水泵送入锅炉，如
14、图-所示。倒流式系统具有如下特点： （）水在系统内的流动方向是自下而上流动，与空气流动方向一致，可通过顺流式膨胀水箱排除空气，无需设置集中排气罐等排气装置。 （）对热损失大的底层房间，由于底层供水温度高，底层散热器的面积减小，便于布置。 （）当采用高温水采暖系统时，由于供水干管设在底层，这样可降低防止高温水汽化所需的水箱标高，减少布置高架水箱的困难。 （）供水干管在下部，回水干管在上部，无效热损失小。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,这种系统的缺点是散热器的放热系数比上供下回式低，散热器的平均温度几乎等于散热器的出口温度，这样就增加了散热器的面积。但用于高温水供暖时，这一特点却有利于满
15、足散热器表面温度不致过高的卫生要求。 异程式热水系统与同程式热水系统 在采暖系统中按热媒在供水干管和回水干管中循环路程的异同分为同程式和异程式。 循环环路是指热水从锅炉流出，经供水管到散热器，再由回水管流回到锅炉的环路。如果一个热水采暖系统中各循环环路的热水流程长短基本相等，称为同程式热水采暖系统，在较大的建筑物内宜采用同程系统。热水流程相差很多时，称为异程式热水系统，如图-所示。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,异程方式的特点是回水干管管道行程较短，节省初投资，易于施工。然而这种系统还是有一定的局限性，系统各环路阻力不平衡，易在远近立管处出现流量失调而引起水平方向冷热不均，也就是每组散热器的水流量不同，前端散热器的回水因为离主管道比较近，回得比较快，而后端回水就较慢，可能造成远端暖气不热或不够热的现象，设计者需要通过选择管径和设调节阀门等措施来降低其不平衡率，不然会出现较为严重的不平衡现象。一般在采暖供热要求标准较高的建筑物宜采用同程式采暖系统。 按照管道布置形式的不同，同程式热水系统又可分为： （）垂直（竖向）同程的管路布置，主要用于旅馆客房，如图-所示。,上一页,下一页,返回,2 热水采暖系统,（）水平同程的管路布置，主要用于适用于办公楼，如图-所示 （）垂直同程和水平同程的管路布置，如图
