第六章 集中供暖系统的热负荷

t w A Bn Cn Dn En
2 3 4
式中：n～延迟小时数，它的指数次数取决于所要求达到 的精度。 ②根据热负荷随室外温度变化规律Q=f(tw),由此可导出Q ＝f（n）的数学表达式。该方法的拟合精度高，但是必 须有详细的室外气温资料。 2.无因次综合公式法 ①表达式的几个共性依据 各城市的开始和终止供热的温度均为+5℃。 各城市的不保证天数为5天。 各城市的供热长短与其室外温度变化幅度，大致也有 一定规律。 0 ②无因次群数学模型 R N≦5 t b 5<N≦Nζh (6-12) Rn
建筑物的供暖热负荷应与室外温度差成正比，因此 Qn＝f（tw）为线性关系。 三、热负荷延续时间图（图6－4） 在供热工程规划设计过程中，需要绘制热负荷延续 时间图。热负荷延续的时间图的特点与热负荷时间图不 同。 在热负荷延续时间图中，热负荷不是按出现时间的 先后排列，而按其数值的大小来排列。它须有热负荷随 室外温度变化曲线和室外气温变化规律的资料绘出。 （一）供暖热负荷延续时间图 （二）利用数学公式绘制供暖系统热负荷延续时间曲 线的方法 1.函数公式方法 ①根据该地区不同室外温度的延续小时数，利用最小二 乘法，可以拟合tw＝f（n）的函数式：
或用下式表达：
5<N≦Nzh (6-13) 式中：t‘w、 tp.j～室外计算温度、室外日平均温度。 Rn和Rt～两个无因次群，分别代表无因次室外气温 和无因次延续天数或小时数。
' tw tw Rt ' 5 tw
t tw ' b t w (5 t p. j ) Rn
1 Q b 1 0 Rn
' n
5<N≼Nzh
N≼5 5<N≼Nzh
（6-19）
或 式中：
（6-21） 利用无因次综合式法绘制供暖热负荷延续时间图的最大优 点是：当缺乏一个城市详细室外气温分布统计资料情况 下，只要从《暖通规范》中查出该城市的三个规定数 据～即t‘w、Nzh、tpj就可以利用式（6-20）作图了。
本方法是依据城市居住人口，公用建筑和民用建筑比 例，人均建筑面积占有数等试验数据。 二、通风设计热负荷 通风设计热负荷是指为保证室内的清洁度和一定的 温湿度，对生产厂房公共建筑，居住房进行通风或空气 调节。而加热这部分通风空气所需要的热负荷。 通风设计热负荷可采用“通风体积热负荷指标法” 或“百分数法”进行概算。 1.通风体积热指标法 KW 3 （6-3） ' ' t t w n w.t 式中：Vw～建筑物外围的体积 qt～通风的体积指标，w/m3· ℃，它表示建筑物在 室内外温度tn和t’w.t差1度时，每1立方米建筑物外围 体积的通风热负荷。
第பைடு நூலகம்节
热负荷图
热负荷图是用来表示整个热源或用户系统热负荷随室 外温度或时间变化的图 一、热负荷时间图 热负荷图的特点是图中热负荷的大小按照它们出现的 先后顺序排列。 1.全日热负荷图 这是一种以小时为横坐标，从零时开始的图标 对供热性质为全年性热负荷的情况下，它因受到室外 温度的影响不大，但在全天中小时的变化较大。因此对 生产工艺热负荷，必须绘制全日热负荷图为设计集中供 热系统提供基础数据。
μ～修正系数。
（6-17） 根据供暖热负荷与室内、外温度差成正比关系，即
N zh nzh N zh 5 n zh 120
Qn t n t w Q ' ' Qn t n t w
（6-18）
综合式（6-12）和（6-13），可得出供暖热负荷延续时间 图的数学表达式： N≼5
GJ/a (6-25)
式中： Qi～一年12个月中第i个月得日平均耗热量 GJ/d Ti～一年12个月得第i个月得天数。

' K sh Dg , max (i g t g .b )
(ir tr ,b ) w
t/h (6-10)
式中：D’～热源出口的设计蒸汽流量，t/h ir、tr，b～热源出口蒸汽的焓与凝水的焓值，kJ/kg D‘max～各工厂核实的最大蒸汽流量，t/h ig、tg，b ～各工厂使用蒸汽压力下的焓值和凝结水焓 值 ηw～热网效率，一般取0.9～0.95
第三节
1、供暖年耗热量Qn，n
Qn ,n 0.0864Q (
' n
年耗热量计算
tn t p, j tn t
' w
)N
GJ/a
24Q (
' n
tn t p, j tn t
' w
)N
kwh/a
(6-22)
式中：N～供暖期天数。 Q’n~供暖设计热负荷，kw 2、通风年耗热量Qta t t p. j ' n GJ/a (6-23) Qt .a 0.0036ZQt ( ) N '
kwh/a
0.0864Q [ N (350 N )(
t r tl , x t r tl
GJ/a (6-24)
Qsa QiTi
式中：tl，x～夏季冷水温度，tl～冬季冷水温度 tr～热水供应设计温度，Q’rp～供暖期热水供应得平均温度热负荷 kw 4、生产工艺年耗热量Qsa
' w
N≦5
（6-14）
N 5 n 120 Rn N zh 5 nzh 120
（6-15）
式中：Nzh，nzh，5、120～供暖期总天数，不保证天数， 总小时数等。 N、n～延续天数和小时数。 b～Rn的指数值。
b
5 t p , j
t p , j t
' w
（6-16）
平均小时热负荷可按下式计算：
Cm (t r t1 ) m (t r t1 ) Qr . p 0.001163 ‘ T T
KW（6-5）
式中：m～用热水单位数。 V～每个用热水单位每天的热水用量，L/d，可按第 330页上的附录6-2选用。 T～每天供水小时数， C～水的比热，C＝4.1868 KJ/kg· ℃ ρ～水的密度， tr～热水温度， t1～冷水的计算温度， 热网的热水供应设计热负荷，与用户热水供应系统 和热网连接方式有关，当热水用户有储水箱时，可采用 供热热水小时平均热负荷Qr。p’计算，如无储水箱时要 采用热水供应小时最大热负荷Qr，max‘作为设计热负荷
因它们的生产性质和方法，用量差别很大，一般不 好用统一的标准核算，常采用以产品单位能耗指标方法， 或按全年实际耗煤量来核算。 工业成品单位耗热量的扩大概算指标，可参用附录 6-5的数值。 向工业供热，各企业的最大用热负荷不可能同时出 现，可采用使用系数的概念；用核实后的各企业最大用 热负荷之后乘以使用系数来获得设计负荷。使用系数：
Q q V (t t ) 10
注意：民用建筑的这部分计算已由冷风渗透热负荷计 算代替，不必另算。 工业厂房的供暖体积热指标qv和通风体积热指 标qt由有关手册可查询。 2.百分数法 对有通风空调的民用建筑（体育馆、旅馆等） 即 Q’i＝ktQ‘n KW （6-4） k一般取值0.3～0.5 三、生活用热设计热负荷 1、热水供热用于洗脸、洗澡等日常生活用热。 它的供应特点是具有昼夜周期性，每天用量变化不 大，但每小时变化量起伏大，因此它的设计须首先根据 用热水单位数和相应的热水用水标准，先确定全天的热 水用量和耗热量，然后再进行计算热水供应系统的设计 小时热负荷
一般来说，工厂生产不可能每天一致，冬夏期间总 会有区别。因此，需要分别绘制冬季和夏季典型工作日 的全日生产工艺热负荷图，由此确定生产工艺的最大、 最小热负荷和冬季、夏季平均热负荷值。 对季节性供暖、通风热负荷，它的大小主要取决于 室外温度，而在全天中小时的变化不大，因此，通常用 它的热负荷随室外温度变化来反映热负荷变化的规律。 2.年热负荷图（图6－2） 它是以每月为横坐标的图标。 对季节性的供暖、通风热负荷，可根据该月份的室外 平均温度确定。 对热水供应热负荷按平均小时热负荷确定。 对生产工艺热负荷可根据日平均热负荷确定。 二、热负荷随室外温度变化图 （图6－3）
式中：Vw～建筑物外围体积 qv～建筑物供暖体积热指标，W/m3· ℃,它表示各类 建筑物在室内外温差为1℃时，每1立方米建筑物外围体 积的供暖热负荷。 2.面积热指标法： Q`n=qf×F×10-3 Kw （6-2） 式中：F～建筑面积 qf～建筑物供暖面积热指标，W/m3,它表示每1平方 米建筑物的供暖设计热负荷。 我国的供暖设计热负荷在P330上的附录6-1可查得。 3.城市规划指标法 对一个城市新区各类建筑物还未确定是可依靠本方法 概算。
tn t w.t
式中：z是通风装置的日平均运行小时数。
Q‘t～通风设计热负荷 kw t’w.t～冬季通风室外计算温度，℃ 3.热水供应全年耗热量Qr，a
Qr ,a 24[Q N Q (
' r, p ' r, p ' r, p
t r tl , x t r tl
)(350 N )] )]
Q Q b ' (1 0 Rn )Q n ' ' 0 (5 t w ) /(t n t w )
（6-20）
第332页上的 附录6-6给出了我国北方20个城市的无因 次综合式中的β0和b值。 （三）生产工艺热负荷延续曲线图的绘制方法 绘制的主要条件是须有冬季和夏季典型日的生产工艺 负荷时间图作为依据。总之，事实上绘制切合实际的生 产工艺热负荷延续时间图是难以做到的。对以热电厂为 热源的集中供热系统，各类热用户的总热负荷延续时间 曲线图，主要用于热电厂选择供热汽轮机型式台数等， 对集中供热系统的网路设计用处，不是很大。
' Qw . max (工厂区的生产工艺最大负荷) K sh Q'sh.max (各厂生产工艺最大负荷) （6-9）
当热源（如热电厂）的蒸汽参数与各工厂用户使用 的蒸汽压力和温度参数不一致时，确定热电厂出口热网 的设计流量应进行必要的换算：
D'
' 103 Qw , max
(ir tr ,b ) w
最大热水用量与平均热水用量之间可用小时变化系统 来换算： '
K小时变化系数＝ 每天中最大热负荷用量时的小时热负荷Q r ,max 每天平均每小时热水用量热负荷Q'r , p
得 Q’r。Max＝Kr·Q‘r· P KW 2.其它生活用热 可参考上述方法，根据一些指标（试验数）进行计算。 四、生产工艺热负荷 1、生产工艺用热得种类 ①低温供热：P＝0.4～0.6MPa，t0＝130～150℃以下。 ②中温供热：P＝0.8～1.3MPa， t0＝130～250℃由中 小型锅炉，热电厂供应。 ③高温供热：P＝由热电厂新汽减温减压来， t0＝ 250～300℃ 2、热负荷的确定方法