《供热系统介绍》PPT课件.ppt

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1、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

2、，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

3、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,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

4、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）。,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

5、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

6、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300500mm。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12%。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：

7、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

8、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

9、：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。,散热器供暖系统,双管下供下回式适用条件：室温需调节

10、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

11、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，

12、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

13、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0.40.5 MPa，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0.81.0W/（kg），最高工作压力可达0.8 MPa1.2 MPa；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，

14、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1/41/3，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1.0M

15、pa。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。垂直温度场分布比较均匀。,热水辐射供暖,在室温相同的条件下,距地面0.050.15m(人体对冷暖的敏感部位)高度的温度,较对流供暖方式约高810,对人体生理有益。与对流供暖方式相比,空气对流减弱,有较好的空气洁净度。房间热惰性较好。平均辐射温度适当,可减少人体辐射散热。,热水辐射供暖,

16、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23。节能幅度约为1020。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）有利于实施逐步以生产过程低能耗和低污染塑料管材替代金属管材的产业政策。,热水辐射供暖,7）经济比较并不占劣势由于塑料类管材生产的发展和市场竞争,地面辐射供暖的造价已呈大幅度降的趋势,已从应用初期的按

17、建筑面积计的100元/m2以上,下降到甚至50元/m2以下。而多种质量较为可靠的散热器加上调节阀门、配件和管道,按建筑面积计的造价,并不低于地面辐射供暖了。,热水辐射供暖,地面辐射供暖缺点：1）仅适合于建筑热工条件较佳的节能住宅。不节能住宅地面温度超标。2）需占用空间高度至少80mm,需增加地面荷载约120kg/m2。4）因对热媒温度和流量的要求不同,需设置单独热源系统。5）热媒温差较小,流量较大,热媒输送管道断面和输送能耗较散热器供暖约增大一倍。,热水辐射供暖,6）材料和施工市场状况令人担忧,施工、调试和验收程序方面困难较多：开发建设单位片面追求低价位；施工单位的资质审查认定未制度化；施工现

18、场保护难以实施；调试和验收难以按照规范的要求程序严格实施。由于管材质量问题，施工和现场保护、初次通暖方式不当等，北京地区1990年以前的热水地面辐射采暖工程，几乎都出现问题！,辐射供暖地板,1、现场敷设加热管（加热电缆）地面供暖施工前，加热管未与供暖地面其他材料预制组合，在现场敷设。分为混凝土填充式、预制沟槽保温板两种形式。（1）混凝土填充式地面供暖：加热管敷设在绝热层之上，填充混凝土或水泥砂浆后再铺设地面面层的热水或加热电缆地面供暖形式。,辐射供暖地板,（2）预制沟槽保温板地面供暖：将外径1220mm的加热管或加热电缆敷设在带预制沟槽的泡沫塑料保温板的沟槽中，加热管或发热电缆与保温板沟槽尺寸

19、吻合且上皮持平，不需要填充混凝土即可直接铺设面层的地面供暖形式。保温板厚度一般不超过35mm。2、预制轻薄供暖板地面供暖：以热水为热媒，采用预制轻薄供暖板加热的地面供暖形式。由保温基板、支撑龙骨、塑料加热管、粘接胶、铝箔和分水器、集水器等组成的一体化薄板，其成品厚度小于或等于13mm，保温基板内镶嵌的加热管外径小于或等于8mm，并在工厂制作的产品。,混凝土填充式辐射供暖地板,预制沟槽辐射供暖地板,预制轻薄供暖板,EPE垫层：约2mm厚的发泡聚乙烯薄层，可起到隔潮、降噪、增加地面平整度等作用。,第九节 住宅分户热计量采暖,特点：便于分户管理及分户分室控制、调节供热量。,第八节 住宅分户热计量采暖

20、,3、分户水平式室内供暖系统通常在每一个用户内只设一个热力出、入口，入口处设热量表，可计量用户的用热量。户内采用水平式单、双管系统，每组散热器设温控阀进行室温调节。入口装置位置：每个用户系统与共用立管的连接处。设置在楼梯间或用户内。供水管：调节阀、过滤器、户用热量表；回水管：锁闭阀。,第八节 住宅分户热计量采暖,第八节 住宅分户热计量采暖,2热量表热量表由流量计、温度传感器和积分仪组成。流量计测量流经系统的体积流量，主要有：机械流速式、文丘里管式、电磁式、超声波式流量计等。温度传感器用来测量供、回水温度。积分仪根据流量计提供的流量与温度传感器的温度信号积算消耗的热量，并累计流量和显示其他相关参

21、数：累计热量，累计流量，瞬时流量，功率，供水温度、回水温度和供回水温差，累计运行时间。户用热量表安装于供水管上，以免失水不准。入口总热量表宜安装在回水管上。流量传感器安装在回水管上，有利于降低仪表所处环境温度，延长电池寿命和改善仪表使用工况。,第八节 住宅分户热计量采暖,3、热分配表热分配表测量散热器向房间散发出的热量。热分配表有蒸发式和电子式两种型式。热分配表构造简单，成本低廉，宜安装。但热分配表的测量受散热器类型、规格尺寸、散热器位置等多方面的影响，其安装位置有严格的要求，需要有专业人员进行，并且每年需要入户更换散热器上分配表的玻璃管和读表。,第八节 住宅分户热计量采暖,集中供暖系统热计量

22、,用户热分摊方法散热器热分配计法；流量温度分摊法；通断时间面积分摊法；户用热量表法。散热器热分配计法：建筑物热力入口装热量表，每个散热器装热分配表。适用于垂直采暖散热器系统的既有建筑热计量改造。流量温度法：热力入口的热量表，流量热能分配器、温度采集器处理器等组成。测量各用户的流量比例系数和温度系数，测算用热比例进行分摊，需要进行用户的位置修正。适用于共用立管的独立分户系统。,集中供暖系统热计量与室温调控,通断时间面积分摊法：室温通断控制阀、温控器、热量表组成。记录统计各用户通断控制阀的接通时间，根据累计接通时间结合采暖面积分摊热量。适用于水平单管串联的分户独立系统，不用进行用户的位置修正。户用热量表法：各户热表和楼栋热表组成。需要对用户进行位置修正。适用于分户独立的采暖系统。,