供热工程课件：第一章 2013供热工程2.ppt

1、1 张建雨张建雨180186667832供热工程著译者：贺平 孙刚编著版次：第四版开本：1616开 页数：459459 装帧：平装定价： 46 46元 出版单位：中国建筑工业出版社3内内 容容 简简 介介本书详细阐述：本书详细阐述：1.以热水和蒸汽作为热媒的集中供暖系统以热水和蒸汽作为热媒的集中供暖系统2.城市集中供热系统的工作原理和设计方法并介绍了有关运行管理的基城市集中供热系统的工作原理和设计方法并介绍了有关运行管理的基本知识。本知识。3.对我国近年来供暖和集中供热事业迅速发展中采用的新技术、新设备对我国近年来供暖和集中供热事业迅速发展中采用的新技术、新设备和新的研究成果，给予了较充分的介

2、绍。和新的研究成果，给予了较充分的介绍。冬天冷了有什么办法取暖？冬天冷了有什么办法取暖？ 如：电暖、暖风机、中央空调、如：电暖、暖风机、中央空调、4 本书由本书由哈尔滨建筑工程学院哈尔滨建筑工程学院、天津大学天津大学、西安冶金建筑西安冶金建筑学院学院、太原工业大学太原工业大学编写。编写。 本书按两大篇编写：本书按两大篇编写：第篇：供暖工程第篇：供暖工程第二篇；集中供热。第二篇；集中供热。 对近年来在供暖和供热方面的新技术、新设备和新的研对近年来在供暖和供热方面的新技术、新设备和新的研究成果，给予了较充分的介绍。究成果，给予了较充分的介绍。5【目录】绪论；绪论；第一篇第一篇 供暖工程：供暖工程：

3、第一章第一章 供暖系统的设计热负荷供暖系统的设计热负荷失热量有：失热量有：1围护结构传热耗热量围护结构传热耗热量Q1；2冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量:由门、窗缝隙渗入室内的冷由门、窗缝隙渗入室内的冷 空气的耗热量空气的耗热量Q2；3由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3，称冷风侵入耗热，称冷风侵入耗热量；量；4水分蒸发的耗热量水分蒸发的耗热量Q ；5由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q；6通风耗热量通风耗热量:通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量Q ；得热量有：得热量

4、有：7生产车间最小负荷班的工艺设备散热量生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q；8非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q；9热物料的散热量热物料的散热量Q。；。；10太阳辐射进入室内的热量太阳辐射进入室内的热量Q10；6第二章第二章 供暖系统的散热设备供暖系统的散热设备 1.目前，国内生产的散热器种类繁多，按其制造材质，主要有目前，国内生产的散热器种类繁多，按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热铸铁、钢制散热器器两大类。按其构造形式，主要分为两大类。按其构造形式，主要分为柱型、翼型、管型，平板型等。柱型、翼型、管型，平板型等。 2.暖风机是由通风机、电动机

5、及空气加热器组合而成的联合机组。暖凤机分为暖风机是由通风机、电动机及空气加热器组合而成的联合机组。暖凤机分为轴流式与离心式两种，常称为小型暖凤机和大型暖风机。轴流式与离心式两种，常称为小型暖凤机和大型暖风机。 3.钢制辐射板钢制辐射板第三章第三章 热水供暖系统；热水供暖系统；第四章第四章 室内热水供暖系统的水力计算；室内热水供暖系统的水力计算；第五章第五章 室内蒸汽供热系统；室内蒸汽供热系统； 第二篇第二篇 集中供热：集中供热：第六章第六章 集中供热系统的热负荷；集中供热系统的热负荷；第七章第七章 集中供热系统；集中供热系统；第八章第八章 热水供热系统的供热调节；热水供热系统的供热调节；7第九

6、章第九章 热水网路的水力计算和水压图；热水网路的水力计算和水压图；第十章第十章 热水供热系统的水力工况；热水供热系统的水力工况；第十一章第十一章 蒸汽供热系统的水力工况计算与蒸汽供热系统的水力工况计算与 水力工水力工况；况；第十二章第十二章 集中供热系统的热力站及其主要集中供热系统的热力站及其主要 设备；设备；8第十三章第十三章 供热管线的敷设和构造；供热管线的敷设和构造；第十四章第十四章 供热管道的应力计算；供热管道的应力计算；第十五章第十五章 集中供热系统的热源；集中供热系统的热源；第十六章第十六章 集中供热系统的技术经济分析。集中供热系统的技术经济分析。附录附录91.供热工程著译者：李德

7、英版次：第一版 出版时间：2004年07月开本：16开 页数：304 装帧：平装标准书号：ISBN7-112-06155-5 征订号：12168定价： 27.00 出版单位：中国建筑工业出版社 10.供热工程供热工程著译者：卜（著译者：卜（b）广林等）广林等版次：第一版版次：第一版 出版时间：出版时间：1993年年11月月开本：开本：16开开 页数：页数：301 装帧：平装装帧：平装标准书号：标准书号：ISBN7-112-02002-6 征订号：征订号：7024定价：定价： 23.50 出版单位：中国建筑工业出版社出版单位：中国建筑工业出版社 11.供热工程著译者：王宇清著译者：王宇清版次：第

8、一版版次：第一版 出版时间：出版时间：2004年年04月月开本：开本：16开开 页数：页数：248 装帧：平装装帧：平装标准书号：标准书号：ISBN7-112-06301-9 征订号：征订号：12315定价：定价： 23.00 出版单位：中国建筑工业出版社出版单位：中国建筑工业出版社 124.供暖工程管燕玲编著管燕玲编著化学工业出版社出版化学工业出版社出版年月第一版年月第一版页页13绪论一、供热工程研究对象和主要内容供热工程课程的研究对象和主要内容：供热工程课程的研究对象和主要内容：以热水和蒸汽作为热媒的建筑物供以热水和蒸汽作为热媒的建筑物供暖暖(采暖采暖)系统和集中供热系统。系统和集中供热系

9、统。 人们在日常生活和社会生产中都需要使用大量的热能。a冬季取暖b反应器加热c把水加热为开水。热能工程：将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为热能工程。 能源 热能供热工程：生产、输配和应用中、低品位热能的工程技术，称为供热工程。15在本专业的范畴内，在本专业的范畴内，热媒热媒(载能体载能体)主要是采用水或蒸汽。主要是采用水或蒸汽。应用中、低品位热能的热用户，主要是：应用中、低品位热能的热用户，主要是：1.保证建筑物卫生和舒适条件的用热系统保证建筑物卫生和舒适条件的用热系统(如供暖，通风，空调和如供暖，通风，空调和热水供应热水供应)。2.消耗中、低品位热能消耗中、

10、低品位热能(温度低于温度低于300350)的生产工艺用热的生产工艺用热系统。系统。16本教材分两篇本教材分两篇:第一篇第一篇:“供暖工程供暖工程”第二篇第二篇:“集中供热集中供热”供暖供暖就是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内就是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。 当人体衣着适宜，保暖量充分且处于安静状况时，室内当人体衣着适宜，保暖量充分且处于安静状况时，室内温度温度20比较舒适，比较舒适，18无冷感，无冷感，15是产生明显冷感的是产生明显冷感的温度界限。民用建筑的主要房间，宜采用温度界限。民用

11、建筑的主要房间，宜采用1620。 所有供暖系统都由热媒制备(热源) 、热媒输送和热媒利用(散热设备) ，三个主要部分组成。根据三个主要组成部分的相互位置关系来分，供暖系统可分为局部供暖系统和集中式供暖系统。18局部供暖系统：局部供暖系统：热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要组成部分在构造热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要组成部分在构造上都在一起的供暖系统，称为上都在一起的供暖系统，称为局部供暖系统局部供暖系统。 如烟气供暖如烟气供暖(火炉、火墙和火炕等火炉、火墙和火炕等)，电热供暖和燃气供暖，电热供暖和燃气供暖等。等。 虽然燃气和电能通常由远处输送到室内来，但热量的转化虽然燃气和电能通常由远

12、处输送到室内来，但热量的转化和利用都是在散热设备上实现的。和利用都是在散热设备上实现的。集中式供暖系统集中式供暖系统 热源和散热设备分别设置，用热媒管道相连接，由热源向热源和散热设备分别设置，用热媒管道相连接，由热源向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。系统。19 集中供热系统由三大部分组成：集中供热系统由三大部分组成： 热源、热力网热源、热力网(热网热网)和热用户和热用户。 1热源热源: 在热能工程中，热源是泛指能从中吸取在热能工程中，热源是泛指能从中吸取热量的任何物质、装置或天然能源。热量的任何物质、装置或天然能

13、源。 供热系统的热源，是指供热热媒的来源。目前供热系统的热源，是指供热热媒的来源。目前最广泛应用的热源是：区域锅炉房和热电厂。在此最广泛应用的热源是：区域锅炉房和热电厂。在此热源内，使燃料燃烧产生的热能，将热水或蒸汽加热源内，使燃料燃烧产生的热能，将热水或蒸汽加热。此外也可以利用核能、地热、电能、工业余热热。此外也可以利用核能、地热、电能、工业余热作为集中供热系统的热源。作为集中供热系统的热源。 热网热网(热力网热力网): 由热源向热用户输送和分配供由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统，称为热网。热介质的管线系统，称为热网。 3热用户热用户: 集中供热系统利用热能的用户，称为集中供热系统

14、利用热能的用户，称为热用户，如室内供暖、通风、空凋热水供应以及生热用户，如室内供暖、通风、空凋热水供应以及生产工艺用热系统等。产工艺用热系统等。2021 图图31是重力循环热水供暖系统的工作原理图。在图中假设整个系是重力循环热水供暖系统的工作原理图。在图中假设整个系统只有一个放热中心统只有一个放热中心1(散热器散热器)和一个加热中心和一个加热中心2(锅炉锅炉)，用供水管，用供水管3和回和回水管水管4把锅炉与散热器相连接。在系统的最高处连接一个膨胀水箱把锅炉与散热器相连接。在系统的最高处连接一个膨胀水箱5，用，用它容纳水在受热后膨胀而增加的体积。它容纳水在受热后膨胀而增加的体积。2223在系统工

15、作之前，先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后，密在系统工作之前，先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后，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，使热水沿供水度减小，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。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。这样形成如图这样形成如图31箭头所示的方向循环流动。箭头所示的方向循环流动。24重力循环热水供暖系统主要分双管和单管两种型式。重力循环热水供暖系统主要分双管和单管两种型式。图图32(a)为双管上供下回式系统，为双管上供下回式系统，右

16、侧图右侧图 32(b)为单管上供下回顺流式系统。为单管上供下回顺流式系统。2526 上供下回式重力循环热水供暖系统管道布置的一上供下回式重力循环热水供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流向。其反向的坡度为向上升的流向。其反向的坡度为0.5一一1.0；散热；散热器支管的坡度一般取器支管的坡度一般取1。这是为了使系统内的空气。这是为了使系统内的空气能顺利地排除，因系统中若积存空气，就会形成气塞，能顺利地排除，因系统中若积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环。影响水的正常循环。 在重力循环系统中，水的流速较低，水平

17、干管在重力循环系统中，水的流速较低，水平干管中流速小于中流速小于0.2m/s ,而在干管中空气气泡的浮升速度而在干管中空气气泡的浮升速度为为0.1 0.2m/s ，而在立管中约为，而在立管中约为0.25m/s 。因此，。因此，在上供下回重力循环热水供暖系统充水和运行时，空在上供下回重力循环热水供暖系统充水和运行时，空气能逆着水流方向，经过供水干管聚集到系统的最高气能逆着水流方向，经过供水干管聚集到系统的最高处，通过膨胀水箱排除。处，通过膨胀水箱排除。 为使系统顺利排除空气和在系统停止运行或检修为使系统顺利排除空气和在系统停止运行或检修时能通过回水干管顺利地排水，回水干管应有向锅炉时能通过回水干

18、管顺利地排水，回水干管应有向锅炉方向的向下坡度。方向的向下坡度。27单管系统与双管系统异同：单管系统与双管系统异同：1.作用压力计算不同作用压力计算不同2.各层散热器的平均进出水温度不相同各层散热器的平均进出水温度不相同 在双管系统中，各层散热器的平均进出水温度是相同的；在双管系统中，各层散热器的平均进出水温度是相同的； 在单管系统中，各层散热器的进出口水温是不相等的。越在下层，在单管系统中，各层散热器的进出口水温是不相等的。越在下层，进水温度越低，因而各层散热器的传热系数进水温度越低，因而各层散热器的传热系数K值也不相等。所以，单值也不相等。所以，单管系统立管的散热器总面积一般比双管系统的稍

19、大些。管系统立管的散热器总面积一般比双管系统的稍大些。28 在单管系统运行期间，由于立管的供水温度或流量不符合设计要求，在单管系统运行期间，由于立管的供水温度或流量不符合设计要求，也会出现垂直失调现象。也会出现垂直失调现象。 在单管系统中，影响垂直失调的原因，是由于各层散热器的传热系在单管系统中，影响垂直失调的原因，是由于各层散热器的传热系数数K随各层散热器平均计算温度差的变化程度不同而引起的。随各层散热器平均计算温度差的变化程度不同而引起的。29(一一)图图3为机械循环上供下回式热水供暖系统。图为机械循环上供下回式热水供暖系统。图左侧为双管式系统，图右侧为单管式系统。机械循环左侧为双管式系统

20、，图右侧为单管式系统。机械循环系统除膨胀水箱的连接位置与重力循环系统不同外，系统除膨胀水箱的连接位置与重力循环系统不同外，还增加了循环水泵和排气装置。还增加了循环水泵和排气装置。 在机械循环系统中，水流速度往往超过自水中分在机械循环系统中，水流速度往往超过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，供水干管应按水流方向设上升坡度，使气泡入立管，供水干管应按水流方向设上升坡度，使气泡随水流方向流动汇集到系统的最高点，通过在最高点随水流方向流动汇集到系统的最高点，通过在最高点设置排气装置设置排气装置3，将空气排出系统外。供水及回水干，

21、将空气排出系统外。供水及回水干管的坡度，宜采用管的坡度，宜采用0.003，不得小于，不得小于0.002。回水干管。回水干管的坡向与重力循环系统相同，应使系统水能顺利排出。的坡向与重力循环系统相同，应使系统水能顺利排出。30图图3左侧的双管式系统，在管路与散热器连接方式上与重力循环系统没左侧的双管式系统，在管路与散热器连接方式上与重力循环系统没有差别。有差别。 图图37右侧立管右侧立管是单管顺流式系统。是单管顺流式系统。单管顺流式系统的特点是立管中全单管顺流式系统的特点是立管中全部的水量顺次流入各层散热器。部的水量顺次流入各层散热器。顺流式系统型式简单、施工方便，造价低，顺流式系统型式简单、施工

22、方便，造价低，是国内目前一般建筑广泛应用的一种型式。它最严重的缺点是不能进行局是国内目前一般建筑广泛应用的一种型式。它最严重的缺点是不能进行局部调节。部调节。3132机械循环下供下回式双管系统(图38)系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面。在设有地下室的建筑物，或在平屋顶建筑顶棚面。在设有地下室的建筑物，或在平屋顶建筑顶棚下难以布置供水干管的场合，常采用下供下回式系下难以布置供水干管的场合，常采用下供下回式系统。统。特点：特点： (1)在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热损失小。室，无效热损失小

23、。 (2)在施工中，每安装好一层散热器即可开始供暖，在施工中，每安装好一层散热器即可开始供暖，给冬季施工带来很大方便。给冬季施工带来很大方便。 (3)排除系统中的空气较困难。排除系统中的空气较困难。3334参考题：参考题：1.供暖供暖就是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜就是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。的生活条件或工作条件的技术。2.所有供暖系统都由所有供暖系统都由热媒制备热媒制备(热源热源) 、热媒输送热媒输送和和热媒利用热媒利用(散热设备散热设备) ，三，三个主要部分组成。个主要部分组成。3.根据供暖系统三个主要

24、组成部分的相互位置关系来分，供暖系统可分为根据供暖系统三个主要组成部分的相互位置关系来分，供暖系统可分为局局部供瞹系统部供瞹系统和和集中式供暖系统集中式供暖系统。4.热媒制备热媒制备、热媒输送热媒输送和和热媒利用热媒利用三个主要组成部分在构造上都在一起的供三个主要组成部分在构造上都在一起的供暖系统，称为暖系统，称为局部供暖系统局部供暖系统，如烟气供暖，如烟气供暖(火炉、火墙和火炕等火炉、火墙和火炕等)，电热供，电热供暖和燃气供暖等。暖和燃气供暖等。5.热源热源和和散热设备散热设备分别设置，用热媒管道相连接，由热源向各个房间或各个分别设置，用热媒管道相连接，由热源向各个房间或各个建筑物供给热量的

25、供暖系统，称为建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统集中式供暖系统6.集中供热系统由三大部分组成：热源、热力网集中供热系统由三大部分组成：热源、热力网(热网热网) 和热用户。和热用户。 1热源热源 在热能工程中，热源是泛指能从中吸取热量的任何物质，装置或天在热能工程中，热源是泛指能从中吸取热量的任何物质，装置或天然能源。供热系统的热源，是指供热热媒的来源。目前最广泛应用的是：然能源。供热系统的热源，是指供热热媒的来源。目前最广泛应用的是：区域锅炉房和热电厂。在此热源内，使燃料燃烧产生的热能，将热水或蒸区域锅炉房和热电厂。在此热源内，使燃料燃烧产生的热能，将热水或蒸汽加热。此外也可以利用核

26、能、地热、电能、工业余热作为集中供热系统汽加热。此外也可以利用核能、地热、电能、工业余热作为集中供热系统的热源。的热源。 热网热网(热力网热力网) 由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统，称为热网。由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统，称为热网。 3热用户热用户 集中供热系统利用热能的用户，称为热用户，如室内供暖、通风、集中供热系统利用热能的用户，称为热用户，如室内供暖、通风、空凋热水供应以及生产工艺用热系统等。空凋热水供应以及生产工艺用热系统等。357.将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为热能工

27、程。学技术，称为热能工程。8.生产、输配和应用中、低品位热能的工程技术，称为生产、输配和应用中、低品位热能的工程技术，称为供热工程。供热工程。36第一篇供暖工程第一篇供暖工程 第一章第一章 供暖系统的设计热负荷供暖系统的设计热负荷 供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。它直供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择。供暖管道管径和散热器等设备接影响供暖系统方案的选择。供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。 第一节第一节 供暖系统设计热负荷供暖系统设计热负荷 人们为了生产和生活，要求室内保证一

28、定的温度。一个人们为了生产和生活，要求室内保证一定的温度。一个建筑物或房间可有各种得热和散失热量的途径。建筑物或房间可有各种得热和散失热量的途径。 当建筑物或房间的失热量大于得热量时，为了保持室内当建筑物或房间的失热量大于得热量时，为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补进热量，以在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补进热量，以保证室内要求的温度。保证室内要求的温度。 供暖系统通常利用散热器向房间散热，通风系统送入高供暖系统通常利用散热器向房间散热，通风系统送入高于室内要求温度的空气，一方面向房间不断地补充新鲜空气，于室内要求温度的空气，一方面向房间不断地补充新鲜空气，另一方

29、面也为房间提供热量。另一方面也为房间提供热量。371.供暖系统的热负荷供暖系统的热负荷: 指在某一室外温度指在某一室外温度Tw下，为了达到要求的室内温度下，为了达到要求的室内温度Tn，供暖系统在单，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变化。位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变化。 2.供暖系统的设计热负荷供暖系统的设计热负荷: 指在设计室外温度指在设计室外温度Tw 下，为达到要求的室内温度下，为达到要求的室内温度Tn 供暖系统在单位供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量时间内向建筑物供给的热量Q -它是设计供暖系统的最基本依据。它是设计供暖

30、系统的最基本依据。38 冬季供暖通风系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得、失热量确定：失热量有：失热量有：1围护结构传热耗热量围护结构传热耗热量Q1；2冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量:由门、窗缝隙渗入室内的冷由门、窗缝隙渗入室内的冷 空气的耗热量空气的耗热量Q2；3由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3， 称冷风侵入耗热量；称冷风侵入耗热量；4水分蒸发的耗热量水分蒸发的耗热量Q ；5由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q；6通风耗热量通风耗热量:通风系统将空气从室内排到室外所通风系统将空气从室内排到室外所 带走的热

31、量带走的热量Q ；39得热量有：得热量有：7 生产车间生产车间最小负荷班最小负荷班的工艺设备散热量的工艺设备散热量Q；8 非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q；9 热物料的散热量热物料的散热量Q；10太阳辐射进入室内的热量太阳辐射进入室内的热量Q10；40 对于没有由于生产工艺所带来得失热量而需设置对于没有由于生产工艺所带来得失热量而需设置通风系统的建筑物或房间通风系统的建筑物或房间(如一般的民用住宅建筑，办如一般的民用住宅建筑，办公楼等公楼等)，建筑物或房间的热平衡就筒单多了。，建筑物或房间的热平衡就筒单多了。 失热量失热量Qsh:只考虑上述的前

32、三项耗热量只考虑上述的前三项耗热量 :1. 围护结构传热耗热量围护结构传热耗热量Q1：指当室内温度高于室外温指当室内温度高于室外温 度时，通过围护结构向外传递的热量。度时，通过围护结构向外传递的热量。2. 冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量:由门、窗缝隙渗入室内的冷由门、窗缝隙渗入室内的冷 空气的耗热量空气的耗热量Q2；3. 由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热 量量Q3，称冷风侵入耗热量；，称冷风侵入耗热量；41 得热量得热量Qd:只考虑太阳辐射进入室内的热量。只考虑太阳辐射进入室内的热量。 住宅中其它途径的得热量。住宅中其它途径的得热量。1.人体散热量人体

33、散热量,2.炊事散热量炊事散热量,3.照明散热量照明散热量(统称为自由热统称为自由热)， 一般散发量不大，且不稳定，通常可不予计入一般散发量不大，且不稳定，通常可不予计入。 对没有装置机械通风系统的建筑物，供暖系统的设计热负荷可对没有装置机械通风系统的建筑物，供暖系统的设计热负荷可用下式表示用下式表示 :Q= Qsh Qd= Q1+ Q2+ Q3 Q10 上式带上式带“”的上标符号均表示在设计工况下的各种参数的上标符号均表示在设计工况下的各种参数(以下以下PPT均以此表示之均以此表示之)。42 围护结构的传热耗热量围护结构的传热耗热量Q1 :指当室内温度高于室外温度时，通过指当室内温度高于室外

34、温度时，通过围护结构向外传递的热量。围护结构向外传递的热量。 在工程设计中，计算供暖系统的设计热负荷时，常把它分成围在工程设计中，计算供暖系统的设计热负荷时，常把它分成围护结构传热的基本耗热量和附加护结构传热的基本耗热量和附加(修正修正)耗热量两部分进行计算。耗热量两部分进行计算。 1 基本耗热量基本耗热量 供暖系统的设计热负荷供暖系统的设计热负荷 2 附加附加(修正修正)耗热量耗热量 基本耗热量基本耗热量Q1.j: 指在设计条件下，通过房间各部分围护结构指在设计条件下，通过房间各部分围护结构(门、窗、墙、地板、屋顶等门、窗、墙、地板、屋顶等)从室内传到室外的稳定传热量的总和。从室内传到室外的

35、稳定传热量的总和。 附加附加 (修正修正)耗热量耗热量: 指围护结构的传热状况发生变化而对基本指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量。耗热量进行修正的耗热量。 附加(修正)耗热量包括： 1.风力附加、 2.高度附加、 3.朝向修正等耗热量。 朝向修正是考虑围护结构的朝向不同，太阳辐射得热量不同而对基本耗热量进行的修正。 44 因此，在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般可分几因此，在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般可分几部分进行计算。部分进行计算。 Q= Q1.j+ Q1.x+ Q2 + Q3 (12)式中式中 Q1.j 围护结构的基本耗热量，围护结构的基本耗热量，

36、 Q1.x 围护结构的附加围护结构的附加(修正修正)耗热量。耗热量。 计算围护结构附加计算围护结构附加(修正修正)耗热量时，耗热量时， 1.太阳辐射得热量可用太阳辐射得热量可用减去一部分减去一部分基本耗热量的方法列入，基本耗热量的方法列入， 2.而风力和高度影响用增加一部分基本耗热量的方法进行而风力和高度影响用增加一部分基本耗热量的方法进行附加。附加。 式中前两项表示通过围护结构的计算耗热量，后两项表示式中前两项表示通过围护结构的计算耗热量，后两项表示室内通风换气所耗的热量。室内通风换气所耗的热量。 451.供暖系统的设计热负荷供暖系统的设计热负荷 指在设计室外温度指在设计室外温度Tw 下，为

37、达到要求的室内下，为达到要求的室内 温度温度Tn 供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量.2.围护结构的传热耗热量围护结构的传热耗热量Q1 指当室内温度高于室外温度时，通过围护结指当室内温度高于室外温度时，通过围护结 构向外传递的热量。构向外传递的热量。3.基本耗热量基本耗热量Q1.j指在设计条件下，通过房间各部分围护结构指在设计条件下，通过房间各部分围护结构(门、窗、门、窗、 墙、地板、屋顶等墙、地板、屋顶等)从室内传到室外的稳定传热量的总和。从室内传到室外的稳定传热量的总和。4.附加附加 (修正修正)耗热量耗热量:指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗

38、热量进指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进 行修正的耗热量。行修正的耗热量。5.附加附加(修正修正)耗热量耗热量包括包括a.风力附加、风力附加、b.高度附加、高度附加、 c.朝向修正等耗热量。朝向修正等耗热量。6.朝向修正朝向修正是考虑围护结构的朝向不同，太阳辐射得热量不同而对基本是考虑围护结构的朝向不同，太阳辐射得热量不同而对基本 耗热量进行的修正。耗热量进行的修正。 7.计算围护结构附加计算围护结构附加(修正修正)耗热量时，耗热量时，1.太阳辐射得热量可用太阳辐射得热量可用减去减去一部分一部分 基本耗热量的方法列入，基本耗热量的方法列入，2.而风力和高度影响用而风力和高度影响用增加

39、增加一部分基本耗热量一部分基本耗热量 的方法进行附加。的方法进行附加。46笫二节 围护结构的基本耗热量 在工程设计中，围护结构的在工程设计中，围护结构的基本耗热量基本耗热量是是按按一维稳定传热一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其它传热过程算时间内，室内、外空气温度和其它传热过程参数都不随时间变化。参数都不随时间变化。 围护结构基本耗热量，可按下式计算：围护结构基本耗热量，可按下式计算：)(wnttKFq47 式中式中 ： K：围护结构的传热系数，：围护结构的传热系数，Wm； F：围护结构的面积，：围护结构的面积，m，tn: 冬季室内计算

40、温度，冬季室内计算温度，tw:供暖室外计算温度，供暖室外计算温度，:围护结构的温差修正系数。围护结构的温差修正系数。 围护结构温差修正系数围护结构温差修正系数值值的大小，取决于非供暖房的大小，取决于非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。间或空间的保温性能和透气状况。 对于保温性能差和易与室外空气流通的情况，不供暖房间或空对于保温性能差和易与室外空气流通的情况，不供暖房间或空间的空气温度间的空气温度th更接近于室外空气温度，则更接近于室外空气温度，则值更值更接近于接近于1。 整个建筑物或房间的基本耗热量整个建筑物或房间的基本耗热量Q1.j等于它的围护结构各部分等于它的围护结构各部分基本耗热量基本

41、耗热量q的总和的总和下面对上式中各项分别讨论。下面对上式中各项分别讨论。481、付立叶定律、付立叶定律 在平壁内在平壁内,单位时间以热传导的方式传递的单位时间以热传导的方式传递的热量热量与垂直于与垂直于热流的截面积热流的截面积成正比，与成正比，与平壁两侧的温度差平壁两侧的温度差成正比，而与热成正比，而与热流方向上的流方向上的路程长度路程长度成反比。成反比。2、导热系数、导热系数 导热系数是物质的一种物理性质，表示导热系数是物质的一种物理性质，表示物质的导热能力物质的导热能力的大小，导热系数值越大，物质的导热性能越好。的大小，导热系数值越大，物质的导热性能越好。dxdtAQdxdtAQ493、单

42、层平壁热传导4、多层平壁热传导: 多层平壁热传导的总推动力，为各层温度之和，即总温度差（tw1-tw4）。 总热阻为各层热阻之和。 热阻和推动力具有加合性。)(21wwttAQAAAttQww3322114150一室内计算温度 室内计算温度室内计算温度是指距地面是指距地面2m2m以内人们活动地区的平均空以内人们活动地区的平均空气温度。室内空气温度的选定，应满足人们生活和生产工艺气温度。室内空气温度的选定，应满足人们生活和生产工艺的要求。的要求。 生产要求的室温，一般由工艺设计人员提出。生产要求的室温，一般由工艺设计人员提出。 生活用房间的温度，主要决定于人体的生理热平衡。它生活用房间的温度，主

43、要决定于人体的生理热平衡。它和许多因素有关，如与房间的用途、室内的潮湿状况和散热和许多因素有关，如与房间的用途、室内的潮湿状况和散热强度、劳动强度以及生活习惯、生活水平等有关。强度、劳动强度以及生活习惯、生活水平等有关。 许多国家所规定的冬季室内温度标准，大致在许多国家所规定的冬季室内温度标准，大致在16162222范围内。范围内。 根据国内有关卫生部门的研究结果认为：当人体衣着适根据国内有关卫生部门的研究结果认为：当人体衣着适宜，保暖量充分且处于安静状况时，室内温度宜，保暖量充分且处于安静状况时，室内温度2020比较舒适，比较舒适，1818无冷感，无冷感，1515是产生明显冷感的温度界限。是

44、产生明显冷感的温度界限。51中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准采暖通风与空气调节设计规范采暖通风与空气调节设计规范规定：设计集中规定：设计集中供暖时，冬季室内计算温度供暖时，冬季室内计算温度tn ，应根据建筑物的用途，按下列规定采用：，应根据建筑物的用途，按下列规定采用： 1民用建筑的主要房间，宜采用民用建筑的主要房间，宜采用1620， 2生产厂房的工作地点：生产厂房的工作地点：轻作业不应低于轻作业不应低于15，中作业不应低于中作业不应低于12，重作业不应低于重作业不应低于10, 轻作业是指能量消耗在轻作业是指能量消耗在140W的工种，如仪表、机械加工、印刷、针织等；的工种，如仪表、

45、机械加工、印刷、针织等； 中作业是指能量消耗在中作业是指能量消耗在140220W的工种，如木工、钣金工，焊接等；的工种，如木工、钣金工，焊接等；重作业是指能量消耗在重作业是指能量消耗在220290W的工种，如人力运输、大型包装等。的工种，如人力运输、大型包装等。 3辅助建筑物及辅助用室的冬季室内计算温度值，辅助建筑物及辅助用室的冬季室内计算温度值， 见附录见附录1-1。52附录附录11主要内容：主要内容：浴室：浴室：更衣室：更衣室：托儿所、托儿所、 幼儿园、幼儿园、 医务室：医务室：办公室：办公室：食堂：食堂： 53 对于高度较高的生产厂房，由于对流作用，上部空气温度必然高于工作地区温度，通过

46、上部围护结构的传热量增加。因此，当层高超过4M4M的建筑物或房间，冬季室内计算温度T TNN ，应按下列规定采用： (1)计算地面的耗热量时，应采用工作地点的温度，计算地面的耗热量时，应采用工作地点的温度， tg()； (2)计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下的温度，计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下的温度，td()s 屋顶下的空气温度屋顶下的空气温度td受诸多因素影响，难以用理论方法确定。受诸多因素影响，难以用理论方法确定。A.最好是按已有的类似厂房进行实测确定；最好是按已有的类似厂房进行实测确定；B.或按经验数值，用温度梯度法确定。即或按经验数值，用温度梯度法确定。即 td tg +(

47、2) t 式中式中 ：屋顶距地面的高度，：屋顶距地面的高度，m； t：温度梯度，温度梯度，m。 对于散热量小于对于散热量小于23Wm2的生产厂房，当其温度梯度值不能确定时，可用工作的生产厂房，当其温度梯度值不能确定时，可用工作地点温度计算围护结构耗热量，但应按后面讲述的高度附加的方法进行修正，增大地点温度计算围护结构耗热量，但应按后面讲述的高度附加的方法进行修正，增大计算耗热量计算耗热量(因上部温度高，散热多因上部温度高，散热多). (3)计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内平均温度计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内平均温度tp.j。tp.j=(tg+ td)/254二、供暖室外计算温度T

48、TWW 目前国内外选定供暖室外计算温度目前国内外选定供暖室外计算温度tw的方法，可的方法，可以归纳为两种：一是根据围护结构的以归纳为两种：一是根据围护结构的热惰性原理热惰性原理，另，另一种是根据一种是根据不保证天数不保证天数的原则来确定。的原则来确定。1.热惰性原理选定供暖室外计算温度热惰性原理选定供暖室外计算温度tw:它规定供暖室外计算温度要按它规定供暖室外计算温度要按50年中最冷的八个年中最冷的八个冬季里最冷的连续冬季里最冷的连续5天的日平均温度的平均值确定。天的日平均温度的平均值确定。50-8-5热惰性原理。热惰性原理。 通过围护结构热惰性原理分析得出：在采用通过围护结构热惰性原理分析得

49、出：在采用21/2 砖实心墙情况下，即使昼夜间室外温度波幅为砖实心墙情况下，即使昼夜间室外温度波幅为18，外墙内表面的温度波幅也不会超过，外墙内表面的温度波幅也不会超过1，对人的舒适感不受影响。根据热惰性原理确定供暖室对人的舒适感不受影响。根据热惰性原理确定供暖室外计算温度，规定值是比较低的。外计算温度，规定值是比较低的。552.2.根据不保证天数的原则来确定供暖室外计算 温度T TWW 采用采用不保证天数不保证天数方法的原则是：方法的原则是：人为允许有几天时间可以低于规定的供暖室外计人为允许有几天时间可以低于规定的供暖室外计算温度值，亦即容许这几天室内温度可能稍低于室内算温度值，亦即容许这几

50、天室内温度可能稍低于室内计算温度计算温度tn值。不保证天数根据各国规定而有所不同，值。不保证天数根据各国规定而有所不同，有规定有规定1天、天、3天、天、5天等。天等。我国现行的我国现行的暖通规范暖通规范采用了采用了不保证天数方法不保证天数方法确定北方城市的供暖室外计算温度值。规范规定：确定北方城市的供暖室外计算温度值。规范规定： “供暖室外计算温度，应采用历年平均不保证供暖室外计算温度，应采用历年平均不保证5天的天的日平均温度日平均温度”。56三、温差修正系数值 温差修正系数值温差修正系数值 对供暖房间围护结构外侧不是与室外空气直对供暖房间围护结构外侧不是与室外空气直接接触，而中间隔着不供暖房