低温辐射供暖课件.ppt
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- 低温 辐射 供暖 课件
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1、Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备l散热器散热器l散热器的计算散热器的计算l低温地板辐射供暖散热设备低温地板辐射供暖散热设备l钢制辐射板钢制辐射板l暖风机暖风机Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备第一节第一节 散热器散热器 散热设备是供暖系统的主要组成部分。而散热设备向室内散热的传热方式主要有下列三种:1、热媒通过散热设备的壁面,主要以对流传热方式向房间传热的称为散热器。2、热媒通过散热设备的壁面,主要以辐射方式向房间传热的称辐射采暖系统。3、通过散热设备对房间空气进行循环和通风加热的称为热风采暖系统。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备一、散热器的主要性
2、能指标:一、散热器的主要性能指标:1.热工性能方面的要求 传热系数要大 房间受热后温度均匀 2.经济方面的要求: 放出单位散热量的价格(元/W)要低;金属耗量要少;安装费用低;制造散热器的材料来源要广;使用寿命长。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备式中 q 散热器的金属热强度,W/kg; k 散热器的传热系数,W/m2; G 散热器每1m2散热面积的质量,kg/m2。GKq/W/kg 散热器的金属热强度散热器的金属热强度q q:指散热器内热媒平均温度与室内空气指散热器内热媒平均温度与室内空气温度差为温度差为11时,每公斤质量散热器单位时间所散出的热量。时,每公斤质量散热器单位时间
3、所散出的热量。适用:同种材料的散热器通过q来衡量,q越大说明散出同样热量所消耗的金属量越少,经济性越高;不同种材料的散热器还要考虑到造价,元/W。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备3.安装、使用和生产工艺方面的要求: 散热器应具有一定机械强度和承压能力,耐腐蚀,寿命长 散热器的结构形式结构尺寸要小,便于组合成所需要的面积,少占房间面积和空间; 散热器的生产工艺简单,应满足大批量生产的要求,制造过程能耗、污染少4.卫生和美观方面的要求 : 散热器外表光滑,不积灰和易于清扫,美观与建筑协调。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备二、散热器的种类:二、散热器的种类:1.按材质
4、分:铸铁、钢制、铝合金、铜铝复合及塑料散热器。2.按构造分:柱型、翼型、管型、平板型、柱翼型。1)铸铁散热器:类型:翼型(长翼、圆翼)、柱型、柱翼型优点:结构简单、耐腐蚀(材料:灰口铸铁)、使用寿命长、热稳定性好(水容量大)。缺点:金属耗量大(笨重,制造安装和运输劳动繁重)、q比钢制散热器低。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备(a) (b) (c) (d) 铸铁散热器示意图 (a)圆翼型散热器; (b)长翼型散热器; (c)M-132二柱型散热器; (d)四柱型散热器Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备2)钢制散热器 柱型散热器与翼型散热器相比,其金属热强度及传热系数
5、高,外形美观,易清除积灰,容易组成所需的面积,因而得到较广泛应用类型:a. 闭式钢串片对流散热器b. 板式散热器c. 扁管式散热器(扁管式散热器的板型有单板、双板、单板带对流片和双板带对流片四种结构形式)d. 钢制柱式散热器Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备特征:a.金属耗量少,金属热强度高;b.耐压强度高,适用于高层建筑和高温水供暖系统;c.水容量小,热稳定性差;在间歇供暖时,停止供暖后,延续供暖效果差d.钢制散热器的外形美观整洁;e.易被腐蚀,使用寿命比铸铁散热器短。在蒸汽供暖系统、具有腐蚀性其他的生产厂房或者相对湿度较大的房间中不应采用钢制散热器。采用钢制散热器的热水采暖系
6、统中要进行除氧处理,非采暖期系统要满水养护。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备闭式钢串片式散热器Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备钢制板型散热器Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备钢制扁管式散热器Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备钢制柱形散热器Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备3)其它材质散热器a.铝及铝合金散热器, 铝制散热器的重量轻、外表美观;但造价较高,不如铸铁的抗腐蚀耐用;铝的辐射系数比铸铁和钢制的小,为补偿其辐射放热的减小,外形上应采取措施以提高其对流散热量。b.非金属
7、散热器,如陶瓷散热器、混凝土板内嵌钢管的散热器型式 、塑料散热器。塑料散热器,重量轻,可节省金属,耐腐蚀,但不能承受太高的温度和压力。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备三、散热器的选用三、散热器的选用 综合考虑:热工、安全、经济、卫生和美观。但在具体工程选用时要有侧重抓住主要。即:1.要承压强、2.要耐腐、3.要美观(1)散热器的工作压力,当以热水为热媒时,不得超过制造厂规定的压力值。当高层建筑使用热水供暖时,首先要求保证承压能力。当采用蒸汽为热媒时,在系统启动和停止运行时,散热器的温度变化剧烈,易使接口等处渗漏,因此,铸铁柱型和长翼型散热器的工作压力,不应高于0.2MPa;铸铁
8、圆翼型散热器,不应高于0.4MPa。(2)在民用建筑中有冻结危险的场所,宜采用外形美观,易于清扫的散热器。(3)在放散粉尘或防尘要求较高的生产厂房,应采用易于清扫的散热器。(4)在具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间,宜采用铸铁散热器。(5)热水系统采用钢制散热器时,应采取必要的防腐措施,蒸汽采暖系统不得采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。(6)采用铝制散热器时,应选用内防腐型铝制散热器,并满足水质对产品的要求。(7)安装热量表和恒温阀的热水采暖系统,不宜采用水流通道内含有粘砂的散热器。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备四、散热器的布置:四、散热器的布置:原则:原则:容易造
9、成室内冷暖气流,室外侵入的冷空气加热迅速,人们停留区域暖和舒适以及少占用室内有效空间和使用面积。1)一般沿外墙,特别是沿外窗布置。也可以靠内墙布置。2)一般明装,有装修要求时暗装。幼儿园的散热器必须安装或加防护罩幼儿园的散热器必须安装或加防护罩3)楼梯间的散热器应尽量布置在底层及下部各层,不能置于两道外门之间,有冻结危险的楼梯间或其他有冻结危险的场所,应由单独的立支管供暖。有冻结危险的楼梯间或其他有冻结危险的场所,应由单独的立支管供暖。散热器钱不得设置调节阀。散热器钱不得设置调节阀。4)散热器组对后,以及整组出厂的散热器在安装之前应做水压试验。如设计无要求时实验压力应为工作压力的1.5倍,但不
10、小于0.6MPa。检验方法:试验时间为23 min,压力不降且不渗不漏。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备一、计算目的与依据一、计算目的与依据目的:确定供暖房间所需散热器的面积和片数。依据:供暖设计热负荷Q、供暖系统的形式、散热器的类型设计条件下,单位时间内散热器的散热量设计条件下,单位时间内散热器的散热量= =房间需要的采暖设房间需要的采暖设计热负荷计热负荷 第二节第二节 散热器的计算散热器的计算Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散
11、热设备备二、散热面积的计算二、散热面积的计算式中 散热器的散热量,W; 散热器内热媒平均温度,; 供暖室内计算温度,; 散热器的传热系数,W/m2; 散热器组装片数修正系数; 散热器连接形式修正系数; 散热器安装形式修正系数。 QpjtntK123123p jnQFKtt m2 Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备1. 散热器内热媒、平均温度tpj 主要依据热媒(蒸汽或热水)参数和供暖系统形式而定a. 热水供暖系统中为散热器进、出口水温算术平均值对双管系统即为设计供、回水温度;对单管系统需分别计算各散热器进出口水温。b. 对蒸汽供暖系统 当蒸汽表压P0.03MPa时,tpj=100
12、 当蒸汽表压0.03MPa时,tpj=进口蒸汽压力相应的饱和温度 2shsgpjtttChap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备2. 散热器传热系数K与其它修正系数a.k的物理意义:是散热器散热能力强弱的主要标志,指(tpj-tn)为1时,每平方米散热器的散热量。b.影响因素:散热器的制造情况;散热器的使用条件。其中,影响传热系数和散热量的最主要因素最主要因素- (- (t tpjpj-t-tn n) ) 。K K值是通过实验确定的。值是通过实验确定的。c. Kc. K的实验确定方法的实验确定方法bnpjbttataK W/m2 Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备实验条件:
13、实验条件:在一个长宽高为(40.2m)(40.2m)(40.2m)的标准化的封闭测试小室里,保持室温恒定下进行测试。散热器安装方式:无遮挡、敞开设置。散热器供回水方式:同侧上进下出。测试时散热器的片数一定,如对柱式散热器为8-10片,室温保持在18,通过散热器的水流量为标准流量。通过改变供回水温度来测定传热系数Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备 1)片数修正 ( 1 ):考虑到每组散热器两端面积占总面积的比例关系与实验条件下不同而做的修正。即比例大K,否则K。2)连接形式修正(2 ):考虑到散热器支管与散热器的连接方式与实验条件下不同时,由于散热器外表面温度场变化的影响,使散热器
14、的传热系数发生变化,而对K值进行修正。同侧上进下出同侧上进下出k k值值最高最高异侧上进下出异侧上进下出异侧下进下出异侧下进下出异侧下异侧下进上出进上出异侧上进上出异侧上进上出同侧下进上出最差同侧下进上出最差 但实验不能代表一切不同条件的真值,也就是有局限性。故要推广之就需要考虑实际的修正。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备 3)安装形式修正(3 ):考虑到安装方式与实验条件不同而做的修正。 实验条件为散热器敞露明装,当散热器安装有遮挡时,就会影响散热器的散热效果,从理论上降低了散热器的传热系数。故3 1,只是程度不同。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备其他影响因素
15、:其他影响因素: 流量:对内换热系数无大影响,但对散热器平均温度有较流量:对内换热系数无大影响,但对散热器平均温度有较大影响。平均温度高,外换热系数大,且对带肋片的散热大影响。平均温度高,外换热系数大,且对带肋片的散热器影响更大。器影响更大。 不同的涂料也有影响(涂银料即铝粉的辐射系数低于调和不同的涂料也有影响(涂银料即铝粉的辐射系数低于调和漆)漆) 热媒不同,热媒不同,k值不同,蒸汽散热器内表面凝结放热,表面温值不同,蒸汽散热器内表面凝结放热,表面温度较均匀,相同的度较均匀,相同的tpj,蒸汽的高于热水的。蒸汽的高于热水的。注:修正数值见供热工程附录或采暖通风设计手册。注:修正数值见供热工程
16、附录或采暖通风设计手册。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备三、散热器片数或长度的确定(长度由片数决定)三、散热器片数或长度的确定(长度由片数决定) f每片或每1m长的散热器的散热面积,m2/片或m2/m 计算时先假设1取1,而后根据计算出的片数再对F进行( 1 )修正,而最终得到片数。87版暖通规范:柱型散热器面积可比计算值小;翼型散热器面积可比计算值小5%。/ nFfChap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备四、考虑供暖管道散热量时,散热器散热面积的计算四、考虑供暖管道散热量时,散热器散热面积的计算 供热管道布置有明装 和暗装(有保温,无保温)两种方式 暖通规范:民用建筑
17、和室内温度 要求较严格的工业建筑中的非保温管道,明设时,应计算管道的散热量对散热器数量的折减;暗设时,应计算管道中水的冷却对散热器数量的增加 。详见设计手册。 对于明装:在精确计算散热器散热量时,应采用下式 ggQfK l t W Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备式中 供暖管道散热量,W; 每米长管道的表面积,m2; 明装供暖管道长度,m; 管道的传热系数,W/m2; 管道内热媒温度与室内温度差,; 管道安装位置的修正系数。gQflgKt沿顶棚下面沿顶棚下面的水平管道的水平管道沿地面上的沿地面上的水平管道水平管道立管立管连接散热器连接散热器的支管的支管0.51.00.751.0
18、Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备重点内容回顾:重点内容回顾:1. 散热器性能要求2. 常用散热器类型3. 散热器的选用与布置4. 散热器计算123p jnQFKtt Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备第三节第三节 低温热水地板辐射供暖散热设备低温热水地板辐射供暖散热设备一、辐射供暖的分类一、辐射供暖的分类1.按热媒种类不同:按热媒种类不同:热水、电热辐射供暖、燃气辐射供暖热水、电热辐射供暖、燃气辐射供暖2.按散热设备构造不同:按散热设备构造不同:埋管式、组合式、风道式埋管式、组合式、风道式3.按辐射体表面温度不同:按辐射体表面温度不同:低温辐射供暖(表面温度低于低
19、温辐射供暖(表面温度低于80)、中温辐射供暖(表面温度)、中温辐射供暖(表面温度80200 )、高温辐射供暖)、高温辐射供暖(表面温度高于(表面温度高于200 )4.按辐射板面位置不同:按辐射板面位置不同:地面式、顶面式等地面式、顶面式等Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备二、辐射供暖的应用二、辐射供暖的应用 中温辐射供暖的散热设备主要为钢制辐射板,以高温水或蒸汽为热媒。主要用于工业建筑,用于高大的工业厂房中效果更好。也可用于商场、体育馆、展览厅、车站等对美观与装饰要求不太高的大空间公共建筑中。目前较多采用的辐射供暖主要有低温热水地面辐射供暖、发热电缆地面辐射供暖、顶棚电热膜辐射供
20、暖、热水吊顶辐射供暖、燃气红外线辐射供暖。Chap2 供暖系统的散热设供暖系统的散热设备备三、低温热水地板辐射采暖三、低温热水地板辐射采暖 低温热水地板辐射供暖是将加热管埋设在地板构造层中,低温热水地板辐射供暖是将加热管埋设在地板构造层中,以不高于以不高于60的热水为热媒流过加热管,加热地板,通过地面的热水为热媒流过加热管,加热地板,通过地面以辐射换热和对流换热方式向室内供给热量的供暖方式。以辐射换热和对流换热方式向室内供给热量的供暖方式。1.低温热水地板辐射供暖的特点低温热水地板辐射供暖的特点优点:优点:热舒适度高,节能,卫生,节约建筑面积;热稳定性好热舒适度高,节能,卫生,节约建筑面积;热
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