《供熱工程》第六課集中供暖系統(tǒng)的熱負荷課件

第六章集中供熱系統(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(yīng)、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)劃扣設(shè)計的最重要依據(jù)。供熱工程第六章集中供熱系統(tǒng)的熱負荷集中供熱系統(tǒng)的熱用戶季節(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。特點：與室外溫度、適度、風向、風速和太陽輻射熱等氣候條件密切相關(guān)，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。季節(jié)性熱負荷生活用熱（主要是熱水供應(yīng)）和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱。特點：與氣候條件關(guān)系不大，用熱狀況在全日中變化較大。一、供暖設(shè)計熱負荷供暖設(shè)計熱負荷是集中供熱系統(tǒng)中最主要的熱負荷,通常占全部設(shè)計熱負荷的80%～90%以上，其概算可采用體積熱指標法和面積熱指標法。體積熱指標法面積熱指標法城市規(guī)劃指標法1.體積熱指標法影響供暖體積熱指標的因素：1)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)：圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)越大，qｖ值越大。2)建筑外露體積或建筑物的長寬比：外露表面積越大，qｖ值越大；建筑物等高，等底面積時，周長越大，長寬比越qｖ越大。3)窗墻比越大，qｖ越大。4)不同的地區(qū)，tw′不同，寒冷地區(qū)qｖ越大。2.面積熱指標法建筑物的供暖熱負荷主要取決于通過垂直圍護結(jié)果向外傳遞熱量，與建筑物平面尺寸和層高有關(guān)，不是直接取決于建筑平面面積。采用面積熱指標法比體積熱指標更易于概算。2.面積熱指標法(1)供暖面積熱指標的物理意義：表示每1m2

建筑面積的供暖設(shè)計熱負荷。(2)Qn′的大小主要取決于通過垂直圍護結(jié)構(gòu)向外傳遞的熱量,與建筑物平面尺寸和層高有關(guān),不是直接取決于建筑平面面積,即F表示各層總建筑面積。用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(shè)計中，國內(nèi)外常采用供暖面積熱指標法進行概算。在總結(jié)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(chǔ)上，我國《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》(CJJ34-2002)給出的供暖面積熱指標的推薦值。隨著我國對建筑節(jié)能要求的不斷提高，各地區(qū)根據(jù)當?shù)氐那闆r制訂了相應(yīng)的供暖熱指標，應(yīng)根據(jù)當?shù)匾?guī)定的指標計算。住宅建筑的供暖面積熱指標可取30～50W/m2

。3.城市規(guī)劃指標法我國《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》推薦的居住區(qū)綜合供暖面積熱指標中，未采取節(jié)能措施的建筑為60～67W/m2，采取節(jié)能措施后的建筑為45～55W/m2。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，各地區(qū)和街區(qū)建設(shè)的具體情況不同，綜合熱指標差別可能較大。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(yīng)用不多，有待整理和總結(jié)這方面的資料。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，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。二、通風設(shè)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氣所耗的熱量，稱為通風熱負荷。建筑物的通風熱負荷，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(shè)計熱負荷中，不必另行計算。三、生活用熱的設(shè)計熱負荷

1．熱水供應(yīng)用熱

2．其他生活用熱，在工廠、醫(yī)院、學校等中，除熱水供應(yīng)以外，還可能有開水供應(yīng)、蒸飯等項用熱。1.熱水供應(yīng)用熱熱水供應(yīng)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(shè)備的完善程度和人們的生活習慣。公共建筑（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(guān)。熱水供應(yīng)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，但是小時熱水用量變化較大。1.熱水供應(yīng)用熱通常首先根據(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(yīng)的熱水用水量標準，先確定全天的熱水用量和耗熱量，然后在進一步計算熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計小時熱負荷。供暖期的熱水供應(yīng)平均小時熱負荷可按下式計算：

計算城市居住區(qū)熱水供應(yīng)的平均熱負荷的估算公式：2.其他生活用熱在工廠、醫(yī)院、學校等中，除熱水供應(yīng)外，還可能有開水供應(yīng)，蒸飯等項用熱。這些用熱負荷的概算，可根據(jù)一些指標，參照上述方法計算。例如計算開水供應(yīng)用熱量，加熱溫度可取105℃，用水標準V可取2～3L/（天·人），蒸飯鍋的蒸汽消耗量，當蒸煮量為100kg時，約需耗蒸汽100～250kg(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0.15～0.25MPa。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、熔化等過程的用熱，或者作為動力用于驅(qū)動機械設(shè)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(shè)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(shè)備的型式、以及工廠的工作制度等因素。四、生產(chǎn)工藝熱負荷按照工藝要求熱媒溫度的不同，大致可分為三種：供熱溫度在130℃~150℃以下稱為低溫供熱；供熱溫度在130℃~150℃以上到250℃以下時，稱為中溫供熱；當供熱溫度高于蒸汽供熱250℃~300℃時，稱為高溫供熱。一、熱負荷時間圖對全日熱負荷圖，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，必需繪制全日熱負荷圖為設(shè)計集中供熱系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而且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。一、熱負荷時間圖對季節(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(yīng)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(shè)備維修計劃和安排職工休假日等方面的基本參考資料。年負荷圖第三節(jié)年耗熱量計算集中供熱系統(tǒng)的年耗熱量是各類熱用戶年耗熱量的總和。1.供暖年耗熱量2.通風年耗熱量3.熱水供應(yīng)全年耗熱量4.生產(chǎn)工藝年耗熱量1.熱水供應(yīng)用熱供暖年耗熱量通風年耗熱量小結(jié)