第一講 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)

第一講室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日第三章室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)概述根據(jù)上一章的介紹，供給室內(nèi)供暖系統(tǒng)末端裝置使用的熱媒主要有三類：熱水、蒸汽與熱風，以熱水作為熱媒的供暖系統(tǒng)，稱為熱水供暖系統(tǒng)

：1.按熱媒溫度的不同，可分為低溫水供暖系統(tǒng)和高溫水供暖系統(tǒng)。2.按系統(tǒng)循環(huán)動力的不同，可分為重力（自然）循環(huán)系統(tǒng)和機械循環(huán)系統(tǒng)。3.按系統(tǒng)管道敷設(shè)方式的不同，可分為垂直式和水平式。4.按散熱器供、回水方式的不同，可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。

第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日3-1、重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)一.重力循環(huán)熱水供暖的工作原理及其作用壓力：如假設(shè)圖3-1的循環(huán)環(huán)路最低點的斷面A-A處有一個假想閥門。若突然將閥門關(guān)閉，則在斷面A-A兩側(cè)受到不同的水柱壓力。這兩方所受到的水柱壓力差就是驅(qū)使水在系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán)流動的作用壓力。圖3-1重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)

第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日設(shè)P1和P2分別表示A-A斷面右側(cè)和左側(cè)的水柱壓力，則：

PaPa斷面A-A兩側(cè)之差值，即系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力為：

Pa式中——重力循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力，Pa；g——重力加速度，m/s2,取9.81m/s2；h——冷卻中心至加熱中心的垂直距離，m；——回水密度，㎏/m3；——供水密度，㎏/m3。第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日2.重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要型式：重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)主要分雙管和單管兩種型式。

3.重力循環(huán)熱水供暖雙管系統(tǒng)作用壓力的計算：在如圖3-3的雙管系統(tǒng)中，由于供水同時在上、下兩層散熱器內(nèi)冷卻，形成了兩個并聯(lián)環(huán)路和兩個冷卻中心。它們的作用壓力分別為：PaPa第五頁，共二十五頁，2022年，8月28日4.重力循環(huán)熱水供暖單管系統(tǒng)的作用壓力的計算：在圖3-4所示的上供下回單管式系統(tǒng)中，散熱器串聯(lián)。

Pa單管系統(tǒng)與雙管系統(tǒng)相比，除了作用壓力計算不同外，各層散熱器的平均進出水溫度也是不相同的。在雙管系統(tǒng)中，各層散熱器的平均進出水溫度是相同的；而在單管系統(tǒng)中，各層散熱器的進出口水溫是不相等的。越在下層，進水溫度越低，因而各層散熱器的傳熱系數(shù)K值也不相等。由于這個影響，單管系統(tǒng)立管的散熱器總面積一般比雙管系統(tǒng)的稍大些。第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日3-2、機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)與重力循環(huán)系統(tǒng)的主要差別是在系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵，靠水泵的機械能，使水在系統(tǒng)中強制循環(huán)。

一、垂直式系統(tǒng)

垂直式系統(tǒng)，按供、回水干管布置位置不同，有下列幾種型式：1.上供下回式雙管和單管熱水供暖系統(tǒng)2.下供下回式雙管熱水供暖系統(tǒng)；3.中供式熱水供暖系統(tǒng)；4.下供上回式（倒流式）熱水供暖系統(tǒng)；5.混合式熱水供暖系統(tǒng)。第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日機械循環(huán)下供下回式系統(tǒng)圖1—熱水鍋爐；2—循環(huán)水泵；3—集氣罐；4—膨脹水箱；5—空氣管；6—冷風閥第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日機械循環(huán)中供式熱水供暖系統(tǒng)（a）上部系統(tǒng)—下供下回式雙管系統(tǒng)；（b）下部系統(tǒng)—上供下回式單管系統(tǒng)第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日機械循環(huán)下供上回式（倒流式）1-熱水鍋爐；2-循環(huán)水泵；3-膨脹水箱第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日機械循環(huán)混合式熱水供暖系統(tǒng)

第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日3-2、機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)二、水平式系統(tǒng)

水平式系統(tǒng)按供水管與散熱器的連接方式分，同樣可分為順流式和跨越式兩類。這些連接圖示，在機械循環(huán)和重力循環(huán)系統(tǒng)中都可應(yīng)用。單管水平串聯(lián)式

單管水平跨越式

第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日水平式系統(tǒng)與垂直式系統(tǒng)相比，具有如下優(yōu)點：（a）系統(tǒng)的總造價，一般要比垂直式系統(tǒng)低；（b）管路簡單，無穿過各層樓板的立管，施工方便；（c）有可能利用最高層的輔助空間（如樓梯間、廁所等），架設(shè)膨脹水箱，不必在頂棚上專設(shè)安裝膨脹水箱的房間。這樣不僅降低了建筑造價，還不影響建筑物外形美觀。第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日3-3、高層建筑熱水供暖系統(tǒng)隨著城市發(fā)展，新建了許多高層建筑。相應(yīng)對高層建筑供暖系統(tǒng)的設(shè)計，提出了一些新的問題。首先是高層建筑供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷的計算問題。它的計算特點已在本書第一章第九節(jié)有所闡述。其次是高層建筑供暖系統(tǒng)的型式和與室外熱水網(wǎng)路的連接問題。由于高層建筑熱水供暖系統(tǒng)的水靜壓力較大，因此，它與室外熱網(wǎng)連接時，應(yīng)根據(jù)散熱器的承壓能力，外網(wǎng)的壓力狀況等因素，確定系統(tǒng)的型式及其連接方式。此外，在確定系統(tǒng)型式時，還要考慮由于建筑層數(shù)多而加重系統(tǒng)垂直失調(diào)的問題。目前國內(nèi)高層建筑熱水供暖系統(tǒng)，有如下幾種型式。

第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日一、分層式供暖系統(tǒng)在高層建筑供暖系統(tǒng)中，垂直方向分兩個或兩個以上的獨立系統(tǒng)稱為分層式供暖系統(tǒng)。下層系統(tǒng)通常與室外網(wǎng)路直接連接。它的高度主要取決于室外網(wǎng)路的壓力工況和散熱器的承壓能力。上層建筑與外網(wǎng)采用隔絕式連接（見圖3-23），利用水加熱器使上層系統(tǒng)的壓力與室外網(wǎng)路的壓力隔絕。上層系統(tǒng)采用隔絕式連接，是目前常用的一種型式。當外網(wǎng)供水溫度較低，使用熱交換器所需加熱面過大而不經(jīng)濟合理時，可考慮采用如圖3-24所示的雙水箱分層式供暖系統(tǒng)。

第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日分層式熱水供暖系統(tǒng)

雙水箱分層式熱水供暖系統(tǒng)

第十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日二、雙線式系統(tǒng)雙線式系統(tǒng)有垂直式和水平式兩種型式。垂直雙線式單管熱水供暖系統(tǒng)1-供水干管；2-回水干管；3-雙線立管；4-散熱器；5-截止閥；6-排水閥；7-節(jié)流孔板；8-調(diào)節(jié)閥第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日水平雙線式熱水供暖系統(tǒng)1-供水干管；2-回水干管；3-雙線水平管；4-散熱器；5-截止閥；6-節(jié)流孔板；7-調(diào)節(jié)閥第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日三、單、雙管混合式系統(tǒng)

這種系統(tǒng)的特點是：既避免了雙管系統(tǒng)在樓層數(shù)過多時出現(xiàn)的嚴重豎向失調(diào)現(xiàn)象，同時又能避免散熱器支管管徑過粗的缺點，而且散熱器還能進行局部調(diào)節(jié)。

單雙混合式系統(tǒng)第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日3-4、室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置和主要設(shè)備及附件一、室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置

室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)管路布置合理與否，直接影響到系統(tǒng)造價和使用效果。應(yīng)根據(jù)建筑物的具體條件（如建筑的外形、結(jié)構(gòu)尺寸等），與外網(wǎng)連接的形式以及運行情況等因素來選擇合理的布置方案，力求系統(tǒng)管道走向布置合理，節(jié)省管材，便于調(diào)節(jié)和排除空氣，而且要求各并聯(lián)環(huán)路的阻力損失易于平衡。供暖系統(tǒng)的引入口宜設(shè)置在建筑物熱負荷對稱分配的位置，一般宜在建筑中部。這樣可以縮短系統(tǒng)的作用半徑。在民用建筑和生產(chǎn)廠房輔助性建筑中，系統(tǒng)總立管在房間內(nèi)的布置不應(yīng)影響人們的生活和工作。第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日布置方式示意圖（a）四個分支環(huán)路的異程式系統(tǒng)（b）兩個分支環(huán)路的同程式系統(tǒng)第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日為了有效的排出系統(tǒng)內(nèi)的空氣，所有水平供水干管應(yīng)具有不小于0.002的坡度（坡向根據(jù)重力循環(huán)或機械循環(huán)而定，如前所述）。如因條件限制，機械循環(huán)系統(tǒng)的熱水管道可無坡度敷設(shè)，但管中的水流速度不得小于0.25m/s。第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日3-4、室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置和主要設(shè)備及附件二、熱水供暖系統(tǒng)主要設(shè)備及附件

1、膨脹水箱膨脹水箱的作用是用來貯存熱水供暖系統(tǒng)加熱的膨脹水量。在重力循環(huán)上供下回式系統(tǒng)中，它還起著排氣作用。膨脹水箱的另一作用是恒定供暖系統(tǒng)的壓力。2、熱水供暖系統(tǒng)排除空氣的設(shè)備集氣罐

自動排氣閥

冷風閥

第二十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日二、熱水供暖系統(tǒng)主要設(shè)備及附件

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