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1、第1章 建筑采暖系统工程 1.1 采暖系统的分类与组成 1.2 热水采暖系统 1.3 蒸汽采暖系统 1.4 热风采暖系统 1.5 采暖设备 1.6 分户计量 1.7 低温辐射采暖 1.8 采暖系统的运行管理与维护 概念：使室内获得并保持一定热量，以达到适 宜的生活条件或工作条件的技术，也称供暖。 系统组成：热媒制备(热源)、热媒输送(供热 管道)、热媒利用（散热设备） 1.1 采暖系统的分类与组成 1.1.1 采暖系统的分类 1局部供暖 2集中供暖 3区域供暖 值班供暖1.热水供暖 2.蒸汽供暖 3.热风供暖 供热范围热媒其他 采暖方式的选择 采暖方式的选择，应根据建筑物规模，所在地区气象条件
2、、能源 状况、能源政策、环保等要求，通过技术经济 比较等确定。 1累年日平均温度5的日数超过90天的地区，宜采用集中采暖。 2累年日平均温度稳定5的日数为6089天或不足60天，但累年日平均温度稳定8 的日数超过75天的地区，其幼儿院、养老院、中小学校、医疗机构等建筑宜采用集中采暖 。 3设置采暖的工业建筑，如工艺对室内温度无特殊要求，且每名工人占用的建筑面积超 过100m2时，不宜设置全面采暖，应在固定工作地点设置局部采暖。当工作地点不固定时 ，应设置取暖室。 4设置采暖的公共建筑和工业建筑，当其位于严寒地区或寒冷地区，且在非工作时间或 中断使用的时间内，室内温度必须保持在0以上，而利用房间
3、蓄热量不能满足要求时， 应按5设置值班采暖。当工艺或使用条件有特殊要求时，可根据需要另行确定值班采暖 所需维持的室内温度。 集中采暖的热媒及其选择 集中采暖系统的热媒，应根据建筑物的用途供热情况 和当地气候特点等条件，经技术经济比较确定，并应遵循下述设 计原则： 1民用建筑应采用热水做热媒。 2工业建筑、当厂区只有采暖用热或以采暖用热为主时，宜采用 高温水做热媒；当厂区供热以工艺用蒸汽为主时，在不违反卫生 、技术和节能要求的条件下，可采用蒸汽做热媒。 3利用余热或天然热源采暖时，采暖热媒及其参数可根据具体情 况确定。 电厂锅炉产生的蒸汽驱动汽轮发电 机组发电 以后，排出的 蒸汽仍含有大部分热量
4、被冷却水带走，因而火电厂的热效率 只有3040。如果蒸汽驱动汽轮机的过程或之后的抽汽或 排汽的热量能加以利用，这个过程既有电能生产又有热能生 产，是一种热、电同时生产、高效的能源利用形式。 太阳能热水器按结构形式分为真空 管式太阳能热水器和平板式太阳能 热水器。太阳能热水器是由全玻璃 真空集热管、储水箱、支架及相关 附件组成。 把太阳能转换成热能主要依靠玻璃 真空集热管。集热管受阳光照射面 温度高，集热管背阳面温度低，而 管内水便产生温差反应，利用热水 上浮冷水下沉的原理，使水产生微 循环而达到所需热水 太阳能采暖 是指将分散的太阳能 通过集热器把太阳能 转换成方便使用的热 水，通过热水输送到
5、 发热末端（例如：地 板采暖系统、散热器 系统等）提供房间采 暖的系统，我们称之 为太阳能采暖。 以太阳能和天然 气作为主要的能源，屋 顶和退台上安装的太阳 能光电池板可以利用太 阳能发电，同时采用天 然气发电和热电冷三联 供系统，冬季发电机组 产生的废热直接用于供 暖，夏季发电机组产生 的废热用于驱动吸收式 制冷机。 中意清华环境节能楼 空气能热泵 空气能热泵通过小部分的电能，搬运 空气中大量免费热能制取热量，并通过 热媒地板下的室内毛细盘管，热媒通过 冷凝相变换热的形式，直接将热量传递 给地板，然后热量再通过地板表面以辐 射的方式散发到室内，以达到室内供暖 的目的。 1.2 热水采暖系统
6、自然循环(单管 ) 热水供暖系 统 1.重力（自然）循环热水采暖系统 自然循环热水采暖系统的特点是：作用压力小、 作用半径不大、管径大。系统简单 、不消耗电能。 适合较小的系统。 工作原理 A-A 断面右侧 P1 = g ( h0 h+hh+h1g ) A-A 断面左侧 P2 = g ( h0 h+hg+h1g ) 系统循环作用压力 PP1-P2gh ( h-g) 2.机械循环热水的采暖系统 机械循环热水的采暖系统的特点是：作用半径大，供热的范 围大，管道中热水的流速大，管径小，启动容易，应用广泛， 但运行耗电量大，维修量大。 目前集中供系统多采用这种形式。 热水采暖存在的问题 从系统中排除空
7、气系统受热膨胀 管道热胀冷缩 膨胀水箱 集气装置 放气阀 管道坡度 膨胀水箱 锅炉房定压 合理利用本 身的弯头 补偿器 机械循环热水的采暖系统形式 上供上回 双管系统上供下回（顺流）式 集气装置将运行初期产 生的空气排出 阀门可使楼层部分工作 ，调节流量，消除或缓解垂直 热力失调现象 优点排气易，上进下出 ，K值大 双管系统下供下回 优点 1.建造时不等封顶即可使用 2.可以缓解垂直热力失调 缺点 排气困难，顶层散热器加装 冷风阀或专设空气管 双管系统中供式 顶部不能放供回水干管 时，将其放入设备层或技 术层 减轻垂直失调现象 双管系统下供上回(倒流)式 连接方式不利，K值较 小 排气易 双管
8、系统上供上回式 系统形式不利，一般不采用 用于工厂或地下水层高的地 区 单管系统 优点：立管数量少，管道少； 经过每组散热器流量大，K值大， 特别采用串片式散热器时有利； 进口供水温度95 ，出口回水温度70 ，较易实现 ； 没有原理性的垂直热力失调。 缺点：对单管顺流式，散热器不能单独调节； 一般无下供下回式； 采用下供上回式和上供下回式 单管系统下供上回式 适用于高温水 管路只能下进上出，排 气易 单管系统上供下回式 水平失调：由于远近立管流量失调出现水平方向冷热不 均的现象。 采用同程式系统可以缓解异程式的水平失调 同程式与异程式系统 水平串联跨越式 水平串联顺流式 2.水平式系统 高层
9、建筑热水采暖系统的形式 分区式 供汽的表压力高于 70kPa时，称为高压 蒸汽采暖； 供汽的表压力低于 或等于70kPa但高于 当地大气压力时， 称为低压蒸汽采暖 ； 当系统中的压力低 于大气压力时，称 为真空蒸汽采暖。 1.3 蒸汽采暖系统 （一）高压蒸汽系统 设备 投资小，但是表面高温容易伤人，并产生二次汽化，一般在 有高压蒸汽热源的工业厂房和辅助建筑中 （二）低压蒸汽采暖系统 运行可靠，卫生条件也较好，可以用于民用建筑 (三)真空系统 这种真空蒸汽采暖方式在我国很少使用。 与热水供暖相比： 加热、冷却过程快适合人员急剧变化的场所 初投资小 卫生条件差 热损失大 能耗高 系统使用年限短 （
10、一）热风采暖系统 将空气加热至高于室温，再直接送入室内，放出热量而达到供暖 目的。 与热水或蒸汽供暖系统相比： 热惰性小，适用于体育馆、剧场等 兼有通风作用 耗能多、噪声大 还需设置少量的散热器，以维持值班温度，所以常与热水或蒸汽 供暖系统同时使用 1.4 热风 采暖系统 空气加热：利用蒸汽或热水通过空气加热器完成， 燃气或燃油，电能 根据送风的方式不同 热风采暖有集中送风，风道送风及暖风机送风等几种基本形式。 按被加热空气的来源不同 热风采暖还可分为直流式（空气全部来自室外）、再循环式（空 气全部来自室内）及混合式（部分室外空气和部分室内空气混合 ）等系统。 定义：利用特制的空气 分布器喷出
11、一定速度和温 度的幕状气流，借此封闭 大门、门厅等，减少和隔 绝外界气流的入侵，以维 持室内或某一工作区域一 定的环境条件，同时可以 阻挡灰尘、有害气体和昆 虫的进入。 热空气幕 空气幕的分类及其特点 1）空气幕按照空气分布器的安装位置可以分为上送式、侧 送式和下送式三种。 2）空气幕按送出气流温度的处理可分为热空气幕、等温空 气幕和冷空气幕。 散热设备+辅助设备 散热器、暖风机、钢质辐射板 散热器分类: 制造材质：金属/非金属（陶瓷、塑料等） 结构形式：柱型/翼型/管型/平板型等 1.5 采暖设备 1散热器的工作压力，应满足系统的工作压力，并符合国 家现行有关产品标准的规定； 2民用建筑宜采
12、用外形美观，易于清扫的散热器；具有腐 蚀性气体的工业建筑和相对湿度较大的房间（如卫生间、洗 衣房、厨房等）应采用耐腐蚀的散热器；放散粉尘或防尘要 求高的工业建筑，应采用易于清扫的散热器（如光排管散热 器）； 3热水采暖系统采用钢制散热器时，应采用闭式系统，并 满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应充水保养 ；蒸汽采暖系统不应采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。 散热器的选择 肋片，是指依附于基础表面上的扩展表面。 工程上经常采用肋片（又叫翅片）来强化换热。 铸铁散热器翼形散热器 圆翼型长翼型 铸铁散热器柱形散热器 钢 串 散 热 器 钢制散热器 钢制散热器板式散热器 柱 形 散 热 器 钢
13、制散热器 扁 管 散 热 器 钢制散热器 卫生间专用散热器 目前市场上的卫生间专用散热器，种类繁多，除散热外，兼 顾装饰及烘干毛巾等功能。材质有钢管、不锈钢管、铝合金 管等多种。 三、散热器的布置 1散热器宜安装在外墙的窗台下，从散热器上升的对流热气流能 阻止从玻璃窗下降的冷气流，使流经生活区和工作区的空气比较暖和 舒适。也可放在内门附近人流频繁之处，对流散热好的地方。当安装 和布置管道困难时，散热器也可靠内墙布置 2双层门的外室及门斗不应设置散热器，以免冻裂影 响整个采暖系统运行。在楼梯间或其它有冻结危险的场 所，其散热器应由单独的立、支管供热，且不得装设调节阀或关断 阀。 3被楼梯、扶梯、
14、跑马廊等贯通的空间，形成了烟囱效应，散热器 应尽量布置在底层；当散热器过多，底层无法布置时，可按比例分 布在下部各层。 4散热器应尽量明装。但对内部装修要求高的房间和幼儿园的散热 器必须暗装或加防护罩。暗装时装饰罩应有合理的气流通道，足够 的通道面积，并方便维修。 1.6 分户计量及低温辐射采暖 适合热计量的采暖系统应具备以下条件： 可以分别计量系统中每一个用户实际所消耗的热量 调节功能：即系统必须具有可调性，用户可以根据需 要分室控制温度。 与调节功能相应的控制装置 收费时应由建筑引入口的总热量表和用户的户用热量 表按一定比例折算。 1.6.1 供暖的计量产品 1、热量表 流量计温度传感器计
15、算仪 总耗热量、总耗水量、瞬时热流量 、单位时间水流量、供水温度、回水温 度、供回水温差 需自备电源、传输设备、接口 2、热量分配表 将其贴在散热器上，根据其中物质 蒸发量来测散热量，精度低 1.6.2 适合计量的供暖系统 1、每家每户供暖系统为独立分支 户与户之间为并联关系 2、按户计量的热水供暖系统形式 整个系统为双管系统，每个用户为单管系统 1.6.3 关于热价的计费问题 初投资、运行费（水耗、水循环费用、管理费） 1、热损失在各个楼层的差别很大，所以纯粹以热 量表 计费不合理，要进行补偿 2、若某一户不供暖，两边用户供暖房间的热量会 传入， 一般将阀门、过滤器、热量表放入户外的管井中
16、辐射采暖的热媒可用热水、蒸汽、空气、电和可燃 气体或液体（如人工煤气、天然气、液化石油气等）。 根据所用热媒的不同，辐射采暖可分为如下几种方式： 当辐射表面温度小于80时，称为低温辐射采暖。 当辐射采暖温度为80200，称为中温辐射采暖。 当辐射体表面温度高于500时，称为高温辐射采暖。 1.7 低温辐射采暖 蒸汽式：热媒为高压或低压蒸汽； 热风式：以加热后的空气作为热媒； 电热式：以电热元件加热特定表面或直接发热； 燃气式：通过燃烧可燃气体或液体经特制的辐射器发射红外线。 1.7.1 低温热水地板辐射采暖构造 目前常用的低温热水地板辐射采暖是以低温热水 为加热热媒，加热盘管采用塑料管，预埋在 地面不宜小于30 mm混凝土垫层内 传统散
