集中供熱系統(tǒng)的熱負荷

1、一 集中供熱系統(tǒng)的熱負荷第一節(jié) 集中供熱系統(tǒng)熱負荷的概算和特征 集中供熱系統(tǒng)的熱用戶有供暖，通風，熱水供應，空氣調(diào)節(jié)、生產(chǎn)工藝等用熱系統(tǒng)。這些用熱系統(tǒng)熱負荷的大小及其性質(zhì)是供熱規(guī)劃和設計的最重要依據(jù)。 上述用熱系統(tǒng)的熱負荷，按其性質(zhì)可分為兩大類： 1季節(jié)性熱負荷 供暖、通風、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱負荷是季節(jié)性熱負荷。季節(jié)性熱負荷的特點是：它與室外溫度、濕度、風向、風速和太陽輻射熱等氣候條件密切相關，其中對它的大小起決定性作用的是室外溫度，因而在全年中有很大的變化。 2常年性熱負荷 生活用熱(主要指熱水供應)和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱屬于常年性熱負荷。常年性熱負荷的特點是：與氣候條件關系不大，而且，它的用熱狀

2、況在全日中變化較大。 生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的用熱量直接取決于生產(chǎn)狀況，熱水供應系統(tǒng)的用熱量與生活水平，生活習慣以及居民成分等有關。 對集中供熱系統(tǒng)進行規(guī)劃或初步設計時，往往尚未進行各類建筑物的具體設計工作，不可能提供較準確的建筑物熱負荷的資料。因此，通常是采用概算指標法來確定各類熱用戶的熱負荷。 一、供暖設計熱負荷 供暖熱負荷是城市集中供熱系統(tǒng)中最主要的熱負荷。它的設計熱負荷占全部設計熱負荷的80%90%以上(不包括生產(chǎn)工藝用熱)。供暖設計熱負荷的概算，可采用體積熱指標法或面積熱指標法等進行計算。 1體積熱指標法，建筑物的供暖設計熱負荷，可按下式進行概算 Qn'=qr Vw (tn-twn&#

3、39;) × 10-3 kW (6-1)式中 Q'n建筑物的供暖設計熱負荷，kW； Vw 建筑物的外圍體積，m3； tn 供暖室內(nèi)計算溫度，； t'w供暖室外計算溫度，； qr 建筑物的供暖體積熱指標，Wm3.，它表示各類建筑物，在室內(nèi)外溫差1時，每1m3建筑物外圍體積的供暖熱負荷。 根據(jù)第一章供暖系統(tǒng)的設計熱負荷所闡述的基本原理可見，供暖體積熱指標qr的大小，主要與建筑物的圍護結構及外形有關。建筑物圍護結構傳熱系數(shù)越大，采光率越大，外部建筑體積越小、或建筑物的長寬比越大，單位體積的熱損失，亦即qr值也越大。因此，從建筑物的圍護結構及其外形方面考慮降低qr值的種種措施

4、，是建筑節(jié)能的主要途徑，也是降低集中供熱系統(tǒng)的供熱設計熱負荷的主要途徑。 各類建筑物的供暖體積熱指標qr，可通過對許多建筑物進行理論計算或?qū)υS多實測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計歸納整理得出，可見有關設計手冊或當?shù)卦O計單位歷年積累的資料數(shù)據(jù)。 2面積熱指標法，建筑物的供暖設計熱負荷，也可按下式進行概算： Q'n=qf·F×l0-3 kW (6-2)式中 Q'n建筑物的供暖設計熱負荷，kW； F 建筑物的建筑面積，m2； gf 建筑物供暖面積熱指標，Wm2；它表示每1m2建筑面積的供暖設計熱負荷。 應該說明：建筑物的供暖熱負荷，主要取決于通過垂直圍護結構(墻，門，窗等)向外傳遞

5、熱量，它與建筑物平面尺寸和層高有關，因而不是直接取決于建筑平面面積。用供暖體積熱指標表征建筑物供暖熱負荷的大小，物理概念清楚，但采用供暖面積熱指標法，比體積熱指標更易于概算，所以近年來在城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃設計中，國外，國內(nèi)也多采用供暖面積熱指標法進行概算。 在總結我國許多單位進行建筑物供暖熱負荷的理論計算和實測數(shù)據(jù)工作的基礎上，我國城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范給出的供暖面積熱指標的推薦值，見附錄6-1。 3城市規(guī)劃指標法 對一個城市新區(qū)供熱規(guī)劃設計，各類型的建筑面積尚未具體落實時，可用城市規(guī)劃指標來估算整個新區(qū)的供暖設計熱負荷。 根據(jù)城市規(guī)劃指標，首先確定該區(qū)的居住人數(shù)，然后根據(jù)街區(qū)規(guī)劃的人均建筑面積

6、，街區(qū)住宅與公共建筑的建筑比例指標，來估算該街區(qū)的綜合供暖熱指標值。 附錄6-1給出熱網(wǎng)規(guī)范推薦的居住區(qū)綜合供暖面積熱指標值為6067Wm2。此數(shù)據(jù)是根據(jù)北京許多居住街區(qū)的規(guī)劃資料，按居住區(qū)公共建筑占居住區(qū)總建筑面積的14%和公共建筑的平均供暖熱指標為住宅的1.3倍條件估算的。當然，各個地區(qū)和街區(qū)建設具體情況不同，綜合熱指標值會有不小差別。利用城市規(guī)劃指標確定供熱規(guī)劃熱負荷的方法，目前在我國應用不多，有待進一步整理和總結這方面的資料。 二、通風設計熱負荷 為了保證室內(nèi)空氣具有一定的清潔度及溫濕度等要求，就要求對生產(chǎn)廠房、公共建筑及居住建筑進行通風或空氣調(diào)節(jié)。在供暖季節(jié)中，加熱從室外進入的新鮮空

7、氣所耗的熱量，稱為通風熱負荷。通風熱負荷也是季節(jié)性熱負荷，但由于通風系統(tǒng)的使用和各班次工作情況不同，一般公共建筑和工業(yè)廠房的通風熱負荷，在一晝夜間波動也較大。 建筑物的通風設計熱負荷，可采用通風體積熱指標或百分數(shù)法進行概算。 1、通風體積熱指標法 可按下式計算通風設計熱負荷， Q't=qtVw(tn-t'wt)×10-3 kW (6-3)式中 Q't 建筑物的通風設計熱負荷，kW; Vw 建筑物的外圍體積，m3； tn 供暖室內(nèi)計算溫度，； t'wt通風室外計算溫度， qt通風的體積熱指標，Wm3.，它表示建筑物在室內(nèi)外溫差1時，每1 m3建筑物外圍體

8、積的通風熱負荷。 通風體積熱指標qt值，取決于建筑物的性質(zhì)和外圍體積。工業(yè)廠房的供暖體積熱指標qr和通風體積熱指標qt值，可參考有關設計手冊選用。對于一般的民用建筑，室外空氣無組織地從門窗等縫隙進入，預熱這些空氣到室溫所需的滲透和侵入耗熱量，已計入供暖設計熱負荷中，不必另行計算。 2百分數(shù)法 對有通風空調(diào)的民用建筑(如旅館，體育館等)，通風設計熱負荷可按該建筑物的供暖沒計熱負荷的百分數(shù)進行概算，即 Q't=Kt·Q'n kW (6-4)式中 Kt 計算建筑物通風，空調(diào)新風加熱熱負荷的系數(shù)，般取0.30.5。 其它符號同前。 三，生活用熱的設計熱負荷 1熱水供應用熱 熱

9、水供應熱負荷為日常生活中用于洗臉，洗澡，洗衣服以及洗刷器皿等所消耗的熱量。熱水供應的熱負荷取決于熱水用量。住宅建筑的熱水用量，取決于住宅內(nèi)衛(wèi)生設備的完善程度和人們的生活習慣。公用建筑(如浴池，食堂、醫(yī)院等)和工廠的熱水用量，還與其生產(chǎn)性質(zhì)和工作制度有關。 熱水供應系統(tǒng)的工作特點是熱水用量具有晝夜的周期性。每天的熱水用量變化不大，但小時熱水用量變化較大。圖6-1所示為一個居住區(qū)的典型日的小時熱水用熱變化示意圖。因此，通常首先根據(jù)用熱水的單位數(shù)(如人數(shù)，每人次數(shù)，床位數(shù)等)和相應的熱水用水量標準，先確定全天的熱水用量和耗熱量，然后再進一步計算熱水供應系統(tǒng)的設計小時熱負荷。 供暖期的熱水供應平均小時

10、熱負荷可按下式計算： KW (6-5) 式中 Qr.p 供暖期的熱水供應平均小時熱負荷，kW; m 用熱水單位數(shù)(住宅為人數(shù)，公共建筑為每日人次數(shù)，床位數(shù)等); v 每個用熱水單位每天的熱水用量，Ld，可按室內(nèi)給水排水和熱水供應設計規(guī)范的標準選用(見附錄6-2)； tb 生活熱水溫度，按熱水用量標準中規(guī)定的溫度取用，一般為6065; t1 冷水計算溫度，取最低月平均水溫，; 如無資料時，可按上述規(guī)范的數(shù)值計算。 T 每天供水小時數(shù)，hd，對住宅、旅館，醫(yī)院等，一般取24h。 c 水的熱容量，c=4.1868kJkg·； 水的密度，按=1000kgm3計算； 0.001163公式化簡和

11、單位換算后的數(shù)值，(0.001163=4.1868×1033600×1000)。 對計算城市居住區(qū)熱水供應的平均熱負荷時，熱網(wǎng)規(guī)范在總結北京城市集中供熱資料的基礎上，給出了一個估算公式： Q'rp=qr·F×10-3 kW (6-6)式中 Q'rp居住區(qū)供暖期的熱水供應平均熱負荷，kW； F 居住區(qū)的總建筑面積，m2； gr 居住區(qū)熱水供應的熱指標，Wm2，當無實際統(tǒng)計資料時，可按附錄6-3取用。 建筑物或居住區(qū)的熱水供應最大熱負荷取決于該建筑物或居住區(qū)的每天使用熱水的規(guī)律，最大熱水用量(熱負荷)與平均熱水用量(熱負荷)的比值稱為小時變化

12、系數(shù)。 如圖6-1中，縱坐標OA表示最大值Qr.max。在一天，n=24 內(nèi)的總熱水用熱量，等于曲線所包圍的面積。將全天總用熱量除以每天供水時數(shù)T小時，即為平均熱負荷Qr.p。 kr=Q'r.maxQ'r.p (6-7) 或 Qr.max=k·Q'r.p kW (6-8)式中 kr 小時變化系數(shù)，根據(jù)用水單位數(shù)，按室內(nèi)給水排水和熱水供應設計規(guī)范選用，見附錄6-4。 建筑物或居住區(qū)的用水單位數(shù)越多，全天中的最大小時用水量(用熱量)越接近于全天的平均小時用水量(用熱量)，小時變化系數(shù)kr，值越接近1。對全日使用熱水的用戶，如住宅，醫(yī)院，旅館等，小時變化系數(shù)按附錄6

13、-4取用。對短時間使用熱水的用戶，如工業(yè)廠房、體育館和學校等的淋浴設備，kr值可取大些，可按kc=512取用。 熱網(wǎng)的熱水供應設計熱負荷，與用戶熱水供應系統(tǒng)和熱網(wǎng)的連接方式有關。當用戶的熱水供應系統(tǒng)中有儲水箱時，可采用供暖期的熱水供應平均熱負荷Qr.p計算。當用戶無儲水箱時，應以供暖期的熱水供應最大熱負荷Qr.max'作為設計熱負荷。 對城市集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)的干線，由于連接的用水單位數(shù)目很多，干線的熱水供應設計熱負荷可按熱水供應的平均熱負荷Q'r.p計算。 2其它生活用熱，在工廠，醫(yī)院，學校等中，除熱水供應以外，還可能有開水供應，蒸飯等項用熱。這些用熱負荷的概算，可根據(jù)一些指標

14、，參照上述方法計算。例如計算開水供應用熱量，加熱溫度可取105，用水標準v可取23L天·人，蒸飯鍋的蒸汽消耗量，當蒸煮量為100kg時， 約需耗蒸汽100250kg(蒸煮量越大，單位耗汽量越小)。一般開水和蒸鍋要求的加熱蒸汽表壓力為0.150.25MPa。 四、生產(chǎn)工藝熱負荷 生產(chǎn)工藝熱負荷是為了滿足生產(chǎn)過程中用于加熱、烘干，蒸煮，清洗，溶化等過程的用熱，或作為動力用于驅(qū)動機械設備(汽錘，汽泵等)。 生產(chǎn)工藝熱負荷和生活用熱熱負荷一樣，屬于全年性熱負荷。生產(chǎn)工藝設計熱負荷的大小以及需要的熱媒種類和參數(shù)，主要取決于生產(chǎn)工藝過程的性質(zhì)、用熱設備的型式，以及工廠的工作制度等因素。 集中供熱

15、系統(tǒng)中，生產(chǎn)工藝熱負荷的用熱參數(shù)，按照工藝要求熱煤溫度的不同，大致可分為三種：供熱溫度在130150以下稱為低溫供熱，一般靠0.40.6MPa(abs)蒸汽供熱，供熱溫度在130150以上到250以下時，稱為中溫供熱。這種供熱的熱源往往是中、小型蒸汽鍋爐或熱電廠供熱汽輪機的0.81.3MPa(abs)級或4.0MPa級的抽汽；當供熱溫度高于250300時，稱為高溫供熱，這種供熱的熱源通常為大型鍋爐房或熱電廠的新汽經(jīng)過減壓減溫后的蒸汽。 由于生產(chǎn)工藝的用熱設備繁多、工藝過程對熱媒要求參數(shù)不一，工作制度各有不同，因而生產(chǎn)工藝熱負荷很難用固定的公式表述。在確定集中供熱系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝熱負荷，對新增加的

16、熱負荷，應按生產(chǎn)工藝系統(tǒng)提供的設計數(shù)據(jù)為準，并參考類似企業(yè)確定其熱負荷。對已有工廠的生產(chǎn)工藝熱負荷，由工廠提供。為了避免用戶多報熱負荷量，規(guī)劃或設計部門應對所報的熱負荷進行核算。通常可采用以產(chǎn)品單位能耗指標方法，或按全年實際耗煤量來核算，最后確定較符合實際情況的熱負荷。 工業(yè)成品單位耗熱量的擴大概算指標，可參用附錄6-5的數(shù)值。 向工業(yè)企業(yè)供熱的集中供熱系統(tǒng)，各個工廠或車間的最大生產(chǎn)工藝熱負荷不可能同時出現(xiàn)。因此，在計算集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)的最大生產(chǎn)工藝熱負荷時，應以核實的各工廠(或車間)的最大生產(chǎn)工藝熱負荷之和乘以同時使用系數(shù)ksh。同時使用系數(shù)的概念，可用下式表示： ksh=Q'w.m

17、axQ'sh.max (6-9)式中 Q'w.max 工廠區(qū)(工廠)的生產(chǎn)工藝最大熱負荷，GJh; Q'sh.max 經(jīng)核實的各工廠(各車間)的生產(chǎn)工藝最大熱負荷，GJh； ksh 生產(chǎn)工藝熱負荷的同時使用系數(shù)。一般可取0.70.9。 當熱源(如熱電廠)的蒸汽參數(shù)與各工廠用戶使用的蒸汽壓力和溫度參數(shù)不一致時，確定熱電廠出口熱網(wǎng)的設計流量應進行必要的換算。計算公式為： 式中 D' 熱源出口的設計蒸汽流量，th； ir-tr.b 熱源出口蒸汽的焓與凝水的焓值，kJkg； Dg.max'各工廠核實的最大蒸汽流量，th； ig-tg.b各工廠使用蒸汽壓力下的焓值

18、和凝水焓值，kJkg； w 熱網(wǎng)效率，一般取w =0.90.95。 對于熱電廠供熱系統(tǒng)，根據(jù)“以熱定電”的原則，必需對生產(chǎn)工藝熱負荷在全年中的變化情況有更多的設計數(shù)據(jù)。除供暖期的最大熱負荷外，還應有供暖期的平均熱負荷、非供暖期的平均熱負荷，非供暖期的最小熱負荷等資料，以及必要的典型的周期(日或一段時間)的蒸汽熱負荷曲線和年延續(xù)時間曲線等資料。這些數(shù)據(jù)對選擇供熱機組型式，分析熱電廠的經(jīng)濟性和運行工況都是非常必要的。 第二節(jié) 熱 負 荷 圖 熱負荷圖是用來表示整個熱源或用戶系統(tǒng)熱負荷隨室外溫度或時間變化的圖。熱負荷圖形象地反映熱負荷變化的規(guī)律。對集中供熱系統(tǒng)設計，技術經(jīng)濟分析和運行管理，都很有用處

19、。 在供熱工程中，常用的熱負荷圖主要有熱負荷時間圖，熱負荷隨室外溫度變化圖和熱負荷延續(xù)時間圖。 一、熱負荷時間圖 熱負荷時間圖的特點是圖中熱負荷的大小按照它們出現(xiàn)的先后排列。熱負荷時間圖中的時間期限可長可短，可以是一天，一個月或一年，相應稱為全日熱負荷圖，月熱負荷圖和年熱負荷圖。 (一)全日熱負荷圖 全日熱負荷圖用以表示整個熱源或用戶的熱負荷，在一晝夜中每小時變化的情況。 全日熱負荷圖是以小時為橫坐標，以小時熱負荷為縱坐標，從零時開始逐時繪制的。圖6-1所示是一個典型的熱水供應全日熱負荷圖。對全年性熱負荷，如前所述，它受室外溫度影響不大，但在全天中小時的變化較大，因此，對生產(chǎn)工藝熱負荷，必需繪

20、制全日熱負荷圖為設計集中供熱系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)。 一般來說，工廠生產(chǎn)不可能每天一致，冬夏期間總會有差別。因此，需要分別繪制出冬季和夏季典型工作日的全日生產(chǎn)工藝熱負荷圖，由此確定生產(chǎn)工藝的最大、最小熱負荷和冬季，夏季平均熱負荷值。 生產(chǎn)工藝的全日熱負荷圖可見圖6-5左側的示意圖。 對季節(jié)性的供暖，通風等熱負荷，它的大小主要取決于室外溫度，而在全天中小時的變化不大(對工業(yè)廠房供暖、通風熱負荷，會受工作制度影響而有些規(guī)律性的變化)。通常用它的熱負荷隨室外溫度變化圖來反映熱負荷變化的規(guī)律。 (二)年熱負荷圖 年熱負荷圖是以一年中的月份為橫坐標，以每月的熱負荷為縱坐標繪制的負荷時間圖。圖6-2為典型全年熱

21、負荷的示意圖，對季節(jié)性的供暖，通風熱負荷，可根據(jù)該月份的室外平均溫度確定，熱水供應熱負荷按平均小時熱負荷確定，生產(chǎn)工藝熱負荷可根據(jù)日平均熱負荷確定。年熱負荷圖是規(guī)劃供熱系統(tǒng)全年運行的原始資料，也是用來制訂設備維修計劃和安排職工休假日等方面的基本參考資料。 圖6-2 年熱負荷圖 圖6-3 熱負荷隨室外溫度變化曲線圖曲線1供暖熱負荷隨室外溫度變化曲線， 曲線2冬季通風熱負荷隨室外溫度變化曲線，曲線3熱水供應熱負荷變化曲線，曲線4總熱負荷隨室外溫度變化曲線二，熱負荷隨室外溫度變化圖季節(jié)性的供暖、通風熱負荷的大小，主要取決于當?shù)氐氖彝鉁囟?，利用熱負荷隨室外溫度變化圖能很好地反映季節(jié)性熱負荷的變化規(guī)律。

22、圖6-3示意圖為一個居住區(qū)的熱負荷隨室外溫度的變化圖。圖中橫坐標為室外溫度，縱坐標為熱負荷。開始供暖的室外溫度定為5。根據(jù)式(6-1)，建筑物的供暖熱負荷應與室內(nèi)外溫度差成正比，因此，Qn=f(tw)為線性關系。圖6-3中的線1代表供暖熱負荷隨室外溫度的變化曲線。同理，根據(jù)式(6-3)，冬季通風熱負荷Qt, 在室外溫度5>twt'w.t 期間內(nèi)，Qt=f(tw)亦為線性關系。當室外溫度低于冬季通風室外計算溫度t'w.t時，通風熱負荷為最大值，不隨室外溫度改變。圖6-3中的線2代表冬季通風熱負荷隨室外溫度變化的曲線。 圖6-3還給出了熱水供應隨室外溫度變化曲線(見曲線3)。

23、熱水供應熱負荷受室外溫度影響較小，因而它呈一條水平直線，但在夏季期間，熱水供應的熱負荷比冬季的低。 將這三條線的熱負荷在縱坐標的表示值相加，得圖6-3的曲線4。曲線4即為該居住區(qū)總熱負荷隨室外溫度變化的曲線圖。 三、熱負荷延續(xù)時間圖 在供熱工程規(guī)劃設計過程中，需要繪制熱負荷延續(xù)時間圖。熱負荷延續(xù)時間圖的特點與熱負荷時間圖不同，在熱負荷延續(xù)時間圖中，熱負荷不是按出現(xiàn)時間的先后來排列，而按其數(shù)值的大小來排列。熱負荷延續(xù)圖需要有熱負荷隨室外溫度變化曲線和室外氣溫變化規(guī)律的資料才能繪出。 (一)供暖熱負荷延續(xù)時間圖 在供暖熱負荷延續(xù)時間圖中，橫坐標的左方為室外溫度tw, 縱坐標為供暖熱負荷Qn; 橫坐

24、標的右方表示小時數(shù)(見圖6-4)。如橫坐標n'代表供暖期中室外溫度twt'w (t'w為供暖室外計算溫度)出現(xiàn)的總小時數(shù)；n1代表室外溫度twtw.1 出現(xiàn)的總小時數(shù)；n2 代表室外溫度twtw.2 出現(xiàn)的總小時數(shù)；nzh代表整個供暖期的供暖總小時數(shù)。 供暖熱負荷延續(xù)時間圖的繪制方法如下：圖左方首先繪出供暖熱負荷隨室外溫度變化曲線圖(以直線Q'nQ'k表示)。然后，通過t'w時的熱負荷Q'n引一水平線，與相應出現(xiàn)的總小時數(shù)n' 的橫坐標上引的垂直線相交于a'點。同理，通過tw.1 時的熱負荷Q1'引一水平線，與相應

25、出現(xiàn)的總小時數(shù)nl的橫坐標上引的垂直線相交于al點。依此類推，在圖6-4右側連接Qn'a'a1a2a3ak等點形成的曲線，得出供暖熱負荷延續(xù)時間圖。圖中曲線Qn'a'ala2a3akbkO所包圍的面積就是供暖期間的供暖年總耗熱量。 附錄6-6給出我國一些北方城市不同室外溫度下相應的延續(xù)小時數(shù)的氣溫資料。該資料是按1951年1980年30年歷年的日平均數(shù)值得出的，可供繪制季節(jié)性的熱負荷延續(xù)時間圖應用。 當一個供熱系統(tǒng)或居住區(qū)具有供暖、通風和熱水供應等多種熱負荷時，也可根據(jù)整個熱負荷隨室外溫度變化的曲線圖(見圖6-3曲線4)，按上述同樣的繪制方法，繪制相應的總熱負荷

26、延續(xù)時間圖。 (二)利用數(shù)學公式繪制供暖熱負荷延續(xù)時間曲線的方法。 熱負荷延續(xù)時間圖對集中供熱系統(tǒng)，特別是對以熱電廠為熱源的集中供熱系統(tǒng)的技術經(jīng)濟分析很有用處。如對確定熱電廠供熱機組型式、規(guī)格和臺數(shù)、確定熱媒的最佳參數(shù)，多熱源供熟系統(tǒng)的熱源運行方式等等技術和經(jīng)濟問題，都是非常有用的資料。 如能利用數(shù)學公式，用Q=f(n)的函數(shù)式表示供暖熱負荷延續(xù)時間曲線，則對目前大量使用計算機分析和解決一些技術經(jīng)濟問題，帶來更多的方便。 目前國內(nèi)研究了兩種方法： 1函數(shù)公式法 根據(jù)該地區(qū)不同室外溫度的延續(xù)小時數(shù)，利用最小二乘法，可擬合tw=f(n)的函數(shù)表達式，如： tw=A+Bn+Cn2+Dn3+En4.

27、(6-11)式中 tw 某一室外溫度； A、B、C、D、E常數(shù)值； n 延續(xù)小時數(shù)，它的指數(shù)次數(shù)取決于所要求達到的精度。 根據(jù)熱負荷隨室外溫度變化的規(guī)律Q=f(tw)，由此可導出Q=f(n)的數(shù)學表達式。 該方法擬合的精度較高，但必需掌握該地區(qū)室外溫度tw的延續(xù)小時數(shù)，亦即需要有該地區(qū)的詳細室外氣溫的統(tǒng)計資料。 2無因次綜合公式法 各城市的地理位置和氣象條件等因素是有很大差別的，但也有一些共同的特點： (1)根據(jù)暖通規(guī)范，各城市的開始和停止供暖溫度都定為+5； (2)根據(jù)暖通規(guī)范，以不保證天數(shù)為5天的原則，確定各城市的供暖室外計算溫度tw'值; (3)各城市供暖期長短(n小時數(shù))與其室

28、外溫度變化幅度，大致也有一定規(guī)律。 基于上述這些共同的特點，根據(jù)許多城市從1951年1980年30年歷年的室外日平均氣溫的資料，通過數(shù)學分析和回歸計算，可用下列無因次群形式的數(shù)學模型，來表達供暖期內(nèi)的氣溫分布規(guī)律?；蛴孟率奖硎?， 式中 tw 某一室外溫度，； t'w、tp.j和5供暖室外計算溫度，供暖期室外日平均溫度和供暖期開始及終止供暖的室外日平均溫度，； Rt、Rn兩個無因次群，分別代表無因次室外氣溫和無因次延續(xù)天數(shù)或小時數(shù)， (6-14) (6-15) Nzh、nzh、5，120供暖期總天數(shù)或總小時數(shù)，不保證天數(shù)(5天)或不保證小時數(shù)(120h)； N、n延續(xù)天數(shù)或延續(xù)小時數(shù)，即

29、供暖期內(nèi)室外日平均溫度等于或低于某tw的歷年平均天數(shù)或小時數(shù)； bRn的指數(shù)值； (6-16) 修正系數(shù)。 (6-17)根據(jù)供暖熱負荷與室內(nèi)、外溫度差成正比關系，即 (6-18)式中 Qn'、Qn供暖設計熱負荷和在室外溫度tw下的供暖熱負荷； Q 供暖相對熱負荷比; tn供暖室內(nèi)計算溫度，取tn=18。 綜合式(6-12)和式(6-l3)，可得出供暖熱負荷延續(xù)時間圖的數(shù)學表達式： (6-19)或 (6-20)式中 (6-21) 利用無因次綜合公式法繪制供暖熱負荷延續(xù)時間圖的最大優(yōu)點是：當缺乏一個城市詳細的室外氣溫分布統(tǒng)計資料情況下，只要從暖通規(guī)范中查出該城市的三個規(guī)定數(shù)據(jù)即供暖室外計算

30、溫度tw'、供暖期天數(shù)Nxh和供暖期室外日平均溫度tp.j, 就可以利用式(6-20)繪制出供暖熱負荷延續(xù)時間圖。 附錄6-6給出了我國北方二十個城市的無因次綜合公式中的b。和b值，通過二十個城市的驗證，按無因次綜合公式繪制的供暖熱負荷延續(xù)時間曲線，某一室外溫度tw下的熱負荷偏差率(與某一室外溫度tw下的理想公式(6-18)與式(6-19)確定的熱負荷的差異，一般不超過±5%，整個供暖期供熱總耗熱量的相對誤差很小，其值只在1.74%2.85%以內(nèi)，因而所具有的精度，可適用于工程計算上。 (三)生產(chǎn)工藝熱負荷延續(xù)曲線圖的繪制方法 生產(chǎn)工藝全年熱負荷延續(xù)曲線圖的繪制比供暖熱負荷延

31、續(xù)曲線圖要麻煩些，而且與實際的差距也較大。根據(jù)我國能源部的有關規(guī)定，至少要有冬季和夏季典型日的生產(chǎn)工藝熱負荷時間圖作為依據(jù)，來繪制生產(chǎn)工藝年熱負荷延續(xù)時間曲線圖。 圖6-5左方表示冬季和夏季典型日的生產(chǎn)工藝熱負荷圖?？v坐標為熱負荷，橫坐標為一晝夜的小時時刻。如圖所假設，生產(chǎn)工藝熱負荷Qn在冬季和夏季的每天工作小時數(shù)為(m1+m2)和(m3+m4)小時。假定冬季和夏季的實際工作天數(shù)為Nd和Nx則在橫坐標表示延續(xù)小時數(shù)na=(m1+m2)Nd+(m3+m4)Nx處，引垂直線交生產(chǎn)工藝熱負荷Qa值于a點，同此方法類推，則可繪制出按生產(chǎn)工藝熱負荷大小排列的延續(xù)時間曲線圖。 如熱電廠同時具有生產(chǎn)工藝熱負荷和民用性質(zhì)(供暖，通風和熱水供應)熱負荷，熱電廠的總熱負荷延續(xù)時間曲線圖可將兩個延續(xù)時間圖疊加得出。圖6-5 生產(chǎn)工藝熱負荷延