供熱基礎(chǔ)知識(shí)1

1、 1城市集中供熱由（熱源）、（熱網(wǎng)）及（熱用戶）三部分組成。 2熱電聯(lián)產(chǎn)是指發(fā)電廠既生產(chǎn)（電能），又利用汽輪發(fā)電機(jī)作過(guò)功的蒸汽對(duì)用戶（供熱）的生產(chǎn)方式。 3供熱首站位于熱電廠的出口，完成（汽）（水）換熱過(guò)程，并作為整個(gè)熱網(wǎng)的熱媒制備與輸送中心。 4熱媒是指用以傳遞熱能的中間媒介物質(zhì)，主要有（蒸汽）介質(zhì)和（熱水）介質(zhì)兩種。 5熱網(wǎng)是指由城市集中供熱熱源，向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)。它由（一次網(wǎng)）和（二次網(wǎng)）組成。 6換熱站內(nèi)主要設(shè)備有：（板式換熱器）、（循環(huán)泵）、（補(bǔ)水泵）、（除污器）、（軟化器）以及電氣設(shè)備儀表等。 7一次網(wǎng)通常指的是由（熱源廠）至（換熱站）的管道系統(tǒng)。二次網(wǎng)通常指的

2、是由（換熱站）到（熱用戶）的供熱管道系統(tǒng)。 8一次網(wǎng)常設(shè)置的閥門(mén)有：（排氣閥）、（泄水閥）、（關(guān)斷閥）。 9二次管網(wǎng)常設(shè)置的閥門(mén)有：（關(guān)斷閥）、（排氣閥）、（泄水閥）、（平衡閥）、（安全閥）。 10北京地區(qū)供暖期為每年（11月15日）至次年的（3月15日），供暖時(shí)間為（120）天。供暖期內(nèi)，在用戶房屋正常保溫的情況下，室內(nèi)溫度應(yīng)保證在（18±2）。 11供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方式主要有：（質(zhì)調(diào)節(jié)）、（量調(diào)節(jié)）、（質(zhì)量調(diào)節(jié)）、（間歇調(diào)節(jié)）。 12熱量的傳遞方式有（傳導(dǎo)）、（對(duì)流）、（輻射）。 131GJ=（109）J；1KWh=（0.0036）GJ 141MPa=（100）m水柱=（10）k

3、g/cm2=（1000）Kpa 15汽化是熱水供熱系統(tǒng)內(nèi)，由于水的壓力低于該點(diǎn)水溫下的（汽化壓力）而產(chǎn)生水蒸發(fā)變成蒸汽的現(xiàn)象。 16管道支架分為（固定）支架、（導(dǎo)向）支架、（活動(dòng)）支架。 17熱水管網(wǎng)根據(jù)平面布置分為（枝狀）管網(wǎng)和（環(huán)狀）管網(wǎng)。 18系統(tǒng)定壓點(diǎn)選在循環(huán)泵（入口）處。 19熱網(wǎng)的失水率一般控制在（1-2）%。 20保證供熱系統(tǒng)正常運(yùn)行對(duì)水壓的要求（保證運(yùn)行合理壓力）、（不倒空）、（不超壓）、（不汽化）。 21管道輸送中能量損失一般可分為（沿程阻力）和（局部阻力）兩種形式。 22換熱站是用來(lái)改變供熱介質(zhì)（參數(shù)），分配、控制及計(jì)量供給用戶（熱能）的設(shè)施。 23供熱管道敷設(shè)方式：（架空

4、）、（直埋）、（管溝）。 24地暖以（輻射）熱傳遞為主，暖氣片以（對(duì)流）熱傳遞為主。 25自動(dòng)排氣閥安裝在管道系統(tǒng)的（最高）點(diǎn)，泄水閥安裝在管道系統(tǒng)的（最低）點(diǎn)。 26熱計(jì)量表的安裝方向?yàn)椋ㄘQ向）和（水平）。 27閥門(mén)、熱計(jì)量表等安裝時(shí)候，閥體上的箭頭指向應(yīng)與管道水流方向（相同）。 28只適用于全開(kāi)或者全閉的工況，不適用作為調(diào)節(jié)和節(jié)流使用的閥門(mén)為（閘閥）。 29只允許介質(zhì)向一個(gè)方向流動(dòng)，阻止反方向逆流的閥門(mén)是（止回閥），常用的類型有（旋啟式止回閥）和（升降式止回閥）。 30循環(huán)泵作用是為了克服（阻力損失），使介質(zhì)在供熱系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。 31補(bǔ)水泵作用是（保證運(yùn)行壓力），（系統(tǒng)補(bǔ)水）。 32軟化

5、器的作用是離析自來(lái)水的（Ca）（Mg）離子，阻止換熱器結(jié)垢、堵塞。 33熱網(wǎng)的軟化水硬度合格標(biāo)準(zhǔn)為（0.6mmol/L）。 34中低壓管道上的閥門(mén)一般采用（法蘭）連接，高壓管道上的閥門(mén)采用（焊接）。 35泵的主要性能參數(shù)（反應(yīng)泵性能的物理量稱參數(shù)）（流量）（揚(yáng)程）、（轉(zhuǎn)速）、（功率）。 36閘閥、截止閥、安全閥的類型代號(hào)分別為（Z）、（J）、（A）。 37供熱管道常用補(bǔ)償器：（方形補(bǔ)償器）和（套筒補(bǔ)償器）和（波紋補(bǔ)償器）等。 38多臺(tái)水泵串聯(lián)時(shí)，流量（不變），揚(yáng)程（增加）。多臺(tái)水泵并聯(lián)時(shí)，流量（增加），揚(yáng)程（不變）。 393kg的水溫度從20升至60所需要的熱量為（5.04*105）J。 40

6、將60kg的80熱水與40kg的30熱水混合，水最后的溫度 為（60）。 4110Kg冷水，溫度為20，用12KW的電加熱器進(jìn)行加熱，（140）秒后可加熱至60。 42已知普通鋼管的線膨脹系數(shù)為12*10-3mm/（m），管道安裝時(shí)外界溫度10。一條100米長(zhǎng)的普通鋼管，在采暖水溫達(dá)90的時(shí)候，膨脹量是（96）mm。 43某住宅小區(qū)節(jié)能建筑4萬(wàn)，非節(jié)能建筑3萬(wàn)，已知節(jié)能建筑供熱指標(biāo)為42W/，非節(jié)能建筑供熱指標(biāo)為節(jié)能建筑熱指標(biāo)的1.5倍，那么該小區(qū)采暖熱負(fù)荷為（3.57）MW。 44同上題，假設(shè)供熱熱費(fèi)單價(jià)為32元/GJ，該小區(qū)每天熱費(fèi)合計(jì)為（9870.336）元。 45同上題，若用戶收費(fèi)采用

7、兩部制熱價(jià)，基本熱費(fèi)為3元/，使用熱費(fèi)按熱量表結(jié)算，該小區(qū)全年應(yīng)交供暖費(fèi)用為（1394440.32）元。 46同上題，若該小區(qū)采用電熱器采暖，居民電價(jià)為0.6元/度，電采暖時(shí)間10小時(shí)，電熱采暖費(fèi)為（2570400）元。 47某換熱站地面標(biāo)高為610米，所帶兩棟9層住宅樓地面標(biāo)高為614米，若住宅樓層高為2.8米，防止汽化壓力為30Kpa，安全余量為20Kpa該換熱站所設(shè)定壓點(diǎn)為（0.342）MPa。 48某換熱站所帶熱用戶建筑面積為5萬(wàn)，假定冬季運(yùn)行時(shí)二網(wǎng)供水溫度60，回水溫度40，該建筑供熱指標(biāo)為60W/，為滿足供熱需求所需最大流量為（128.57）t/h。 49同上題，若該熱用戶進(jìn)行節(jié)能

8、改造以后，節(jié)能建筑熱指標(biāo)為42W/，熱費(fèi)單價(jià)為32元/GJ，則該熱用戶每年可節(jié)省熱費(fèi)（298598.4）元. 50同上題，某熱用戶建筑面積為160平方米，管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)時(shí)，需給該用戶分配流量為（0.411）t/h。采暖熱負(fù)荷計(jì)算公式如下：Qnp=Qn(tn-tp)/( tn-twn) (2.2.1-1)式中Qnp采暖平均熱負(fù)荷，KW；Qn 采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，kw;tn室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，°C，可取18°C；tp采暖期室外平均溫度，°C；twn采暖室外計(jì)算溫度，°C。一般房屋的門(mén)窗，墻壁冬季都會(huì)散熱，熱量損失多少，就要補(bǔ)償多少，否則室溫就會(huì)下降。保溫狀況一般的情況下

9、，即房屋不存在特殊保溫層、門(mén)窗關(guān)閉狀況一般、室內(nèi)空氣流動(dòng)一般：東北地區(qū)：每平方米裝機(jī)容量80120W華北地區(qū)：每平方米裝機(jī)容量60100W 平均熱負(fù)荷系數(shù)是一年或一個(gè)供暖期內(nèi)平均熱負(fù)荷與最大熱負(fù)荷之比涉及到單位方面簡(jiǎn)單介紹一下吧1J/s=1w。1KW=3600KJ/h也就是一小時(shí)放出能量3600kj。這些是暖通常見(jiàn)的換算方式。焦耳和大卡是能量計(jì)量常見(jiàn)的單位，國(guó)際通用的功率單位是瓦特，即單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的能量。采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷概算指標(biāo)中常見(jiàn)的有體積熱負(fù)荷指標(biāo)、面積熱負(fù)荷指標(biāo)。它們的相同點(diǎn)：都是熱指標(biāo)。不同點(diǎn)：體積熱指標(biāo)指的是單位供暖體積的指標(biāo)；面積熱指標(biāo)是指單位面積的指標(biāo)。覺(jué)得體積熱指標(biāo)更合適些，因

10、為和房間的高度有關(guān)，也就是和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積關(guān)系更密切。中文名采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo) 外文名index of design load for heating of building 指標(biāo)有體積熱負(fù)荷指標(biāo)面積熱負(fù)荷指標(biāo) 條 件采暖室外計(jì)算溫度 單位：W/M2 分 類體積熱負(fù)荷指標(biāo)、面積熱負(fù)荷指標(biāo) 目錄1 英文名 2 單位 3 計(jì)算方法 4 比較分析 概念差異 方法差異 比較結(jié)論 英文名index of design load for heating of building單位在采暖室外計(jì)算溫度條件下，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度，單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)需由鍋爐房或其他供熱設(shè)施供給的熱量，單位：W/M2 。計(jì)算

11、方法在采暖室外計(jì)算溫度條件下，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度；單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)需由鍋爐房或其他供熱設(shè)施供給的熱量采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)q計(jì)算公式如下：q=Q/Ao(1)式中Q，Ao分別為冬季采暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷（W）和建筑面積（m2）,且Q值應(yīng)根據(jù)建筑物下列散失的獲得的熱量確定：1） 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量，包括基本耗熱量和附加耗熱量，且基本耗熱量計(jì)算公式為Q1=Afk(tn-twn)（2)式中Q1、F、K、a、tn、twn分別表示圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量（W）、面積（m2）、傳熱系數(shù)W/（m2?K）、溫差修正系數(shù)及冬季室內(nèi)計(jì)算溫度（）、采暖室外（）。圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量，包括朝向附加、風(fēng)力附加、外門(mén)附加和高度附

12、加，各項(xiàng)附加應(yīng)按其占基本耗熱量的百分比確定。2） 加熱由門(mén)窗隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量舊設(shè)計(jì)規(guī)范中的計(jì)算公式為：Q2=acpwnLlm(tn-twn)（3)式中Q2表示由門(mén)窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量（W）、a表示單位換算系數(shù)、cp表示空氣的定壓比熱容kJ/(kg/K)、L表示在基準(zhǔn)高度（10m）風(fēng)壓的單獨(dú)作用一，通過(guò)每米門(mén)縫進(jìn)入室內(nèi)的空氣量m3/(m?h)、l表示門(mén)窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度（m）、tn和twn與上同、wn表示采暖室外計(jì)算溫度下的空氣溫度（kg/m3）、m表示綜合修正系數(shù)。新設(shè)計(jì)規(guī)范中的計(jì)算公式為：Q2=0.28cpwnL(tn-twn)（4）式中tn和twn、wn與上同，L表示滲透

13、空氣量（m3/h)、其計(jì)算公式如下：L=L0lmb（5)式中L0表示在基準(zhǔn)高度（10m）風(fēng)壓的單獨(dú)作用下，通過(guò)每米門(mén)縫進(jìn)入室內(nèi)的空氣量m3/(m/h) 、表示門(mén)窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度（m）、m表示冷風(fēng)滲透壓差綜合修正系數(shù)，b表示門(mén)窗縫滲風(fēng)指數(shù)，b=0.560.78。由式（4）和式（5）可知，新設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)公式的形式及有關(guān)參數(shù)的確定上都進(jìn)行了較大的修訂，加熱由門(mén)窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量的計(jì)算將更加合理和精確。3）加熱由門(mén)、孔沿及相鄰房間浸入的冷空氣的耗熱量；4）建筑內(nèi)部設(shè)備得熱；5）通過(guò)其他途徑散失或獲得的熱量。比較分析概念差異1）采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)和建筑物耗熱量指標(biāo)是不完全相同的兩個(gè)概念。前者是

14、在設(shè)計(jì)室內(nèi)外條件下能耗量，其值是按設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算得到的為確定最不利工況時(shí)達(dá)到室內(nèi)溫度所必須設(shè)計(jì)的采暖設(shè)備的依據(jù)，北京地區(qū)其值不宜超過(guò)52.0 W/ m2；后者是在全采暖期間內(nèi)的耗熱量的平均值，其值是按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得到的，可用以計(jì)算全年采暖能耗量，北京地區(qū)其值不應(yīng)超過(guò)20.6 W/ m2；2）在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱和冷風(fēng)滲透耗熱量時(shí)，設(shè)計(jì)規(guī)范中都用到了最大溫差(tn-twn)，而節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中都用到了平均溫差(ti-te)，二者的差異是很大的。以北京地區(qū)為例，前者一般為27（廚房為24，衛(wèi)生間為34），后者統(tǒng)一為17.6，前者為后者的1.534倍；3）設(shè)計(jì)規(guī)范是從純滲透的角度出發(fā)（衛(wèi)生間除外）確定滲透耗熱

15、量，而節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)是從換氣的角度出發(fā)確定滲透耗熱量。方法差異1）設(shè)計(jì)規(guī)范是按各房間分別計(jì)算，然后匯總得到整棟建筑的供熱負(fù)荷；而節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)是按滲透耗熱、圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱和建筑內(nèi)部得熱三部分分別計(jì)算，然后匯總得到整棟建筑的供熱負(fù)荷。2）設(shè)計(jì)規(guī)范與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的計(jì)算公式是類似的，但修正系數(shù)的選取方法不同；由于計(jì)算分類不同，面積的選取也不同，但從整體上講，計(jì)算所用的面積基本一致。3）在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量時(shí)，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)都有上限值要求。以北京地區(qū)為例，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)一設(shè)計(jì)規(guī)范中各圍護(hù)的傳熱系數(shù)列入表1中。從表1可以看出，按設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算時(shí)選用的傳熱系數(shù)一般都比按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算時(shí)選用

16、的傳熱系數(shù)要大一些。4）設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)范與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中滲透耗熱量的計(jì)算公式存在較大的差異，其原因在于進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣的計(jì)算方法不同。5）建筑內(nèi)部得熱的計(jì)算差異。設(shè)計(jì)規(guī)范中雖然指明在計(jì)算冬季采暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷要考慮建筑內(nèi)部得熱，但并沒(méi)有給出相應(yīng)的量化公式，因此，在具體的計(jì)算過(guò)程中往往忽略了建筑內(nèi)部得熱：而節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中明確地對(duì)其進(jìn)行了量化規(guī)定。比較結(jié)論1）設(shè)計(jì)規(guī)范中采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中建筑耗熱量指標(biāo)是有本質(zhì)判別的兩個(gè)概念，計(jì)算方法也不盡相同，且節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的要求更為嚴(yán)格一些；2）設(shè)計(jì)規(guī)范與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量時(shí)溫差和傳熱系數(shù)的差異是最主要的原因，而修正系數(shù)、計(jì)算公式等的不同引

17、起的差異則是相對(duì)次要的原因；3）按設(shè)計(jì)規(guī)范與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的分別計(jì)算的滲透總耗熱量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的百分比差別不大，與一般情況下，滲透耗熱量占30%的比例基本上是一致的。4）新設(shè)計(jì)規(guī)范中將"加熱由門(mén)窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量"的計(jì)算方法作為修訂的重點(diǎn)，是非常有意義的。采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)面積方法面積熱指標(biāo)法：建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷可按下式進(jìn)行概算。Qn=qf×F式中Qn建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，WF建筑物的建筑面積，m2；Qf建筑物的供暖面積熱指標(biāo)，W/m2，它表示每1 m2建筑面積的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷建筑物的供暖熱負(fù)荷，主要取決于通過(guò)垂直圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、門(mén)、窗等）向外傳遞熱量，它與建筑物的平面尺寸和層高有關(guān)，因而不是直接取決于建筑平面面積。用供暖體積熱指標(biāo)表征建筑物供暖熱負(fù)荷的大小，物理概念清楚；但采用供暖面積熱指標(biāo)法，比體積熱