供热系统设计热负荷
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在任一时刻，在室内温度恒定的情况下，
房间失热量=房间得热量
Q补充=Q失―Q得
tR=20℃
Q失
Q得
供热系统设计热负荷
供暖设计热负荷的基本公式
Q / Q 1 /Q 2 /Q 3 /Q 1 / 0
基本耗热量
Q
/ 1,
j
Q
/ 1,x
附加耗热量
Q / Q 1 /,j Q 1 /,xQ 2 / Q 3 /
围护结构 基本耗热量
室 外
tw
房非
间供
th
暖
间供
暖
tn
房
q/ kF(tn th) akF(tn tw/ )
a tn th
tn
t
/ w
见附录1-2。实测统计值。大小取决于不 供暖房间的保温状况、通风情况及周围环
境。供热系统设计热负荷
封闭阳台温差修正系数：
南向——0.5 北向——0.7 东西向——0.6
供热系统设计热负荷
7) 工艺设备散热量(生产车间最小负荷班的) Q7； 8) 非供暖通风系统的其他管道和热表面的散热量Q8； 9) 热物料的散热量Q9； 10)太阳辐射得热量Q10； 11)通过其它途径散失或获得的热量Q11。
供热系统设计热负荷
第一节 供暖系统的设计热负荷
4. 采暖系统热负荷的建立基础—保持室内温度下的 热平衡
供热系统设计热负荷
➢ 对层高超过4 m的房间，地面、天棚、外墙和
门窗分别采用不同的室内温度。
地面耗热量 屋顶、天窗耗热量 门、窗、墙耗热量
工作地点空气温度 tg； 屋顶下空气温度 td=tg+△t(H-2); 室内平均温度 tp,j=(tg+td)/2
△t——温度梯度。一般由实验测定或按同类厂房已有资料确定无资 料时取0.3-1.5℃/m
各房间的内外隔墙），
当内外温差△t<5℃时，可不计算其传热耗热量;
△t<5℃，且通过隔墙和楼板的传热量大于该 房间热负荷的10%时，尚应计算其传热量 。
供热系统设计热负荷
1．室内计算温度tn
指距地面2m以内人们活动地区的平均空温度,各处 温度不同，随高度而变化 其主要取决于：建筑房间使用功能对舒适性的要求 与地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素有关
+ Q10
--Q2
--Q5
供热系统设计热负荷
3.建筑物或房间得失热量的途径： 失热量有：
1) 围护结构传热耗热量Q1； 2) 冷风渗透耗热量Q2； 3) 冷风侵入耗热量Q3； 4) 水分蒸发耗热量Q4； 5) 加热运入冷物料和运输工具的耗热量Q5；
6) 通风耗热量 Q6；
供热系统设计热负荷
得热量有:
尺寸计宽。上表面（除底层）计高，按本层地面上表面到上
地下室面积丈量
从与室外地面相平的墙面开始划分四个地带
供热系统设计热负荷
Notice of K (sup.)
1.供暖系统的热负荷 指在某一室外温度tw下，为了达到要求的室内温 度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
❖ 它随着建筑物得失热量的变化而变化。
Q 随tw变化。如何确定设计依据？
供热系统设计热负荷
供暖系统的设计热负荷——在设计室外温度 tw ’
下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单 位时间内向建筑物供给的热量Q’。
影响因素：
室内设计温度tn 、室外设计温度t’w 、围护结构 它是设计供暖系统的最基本依据。
计算目的：
设计散热器 设计输送管道 设计热源
Ø Next:如何确定设计热负荷（计算原理）
？
供热系统设计热负荷
热负荷的确定
Q/ Qs/hQd/ Q1/ Q2/ Q3/ Q1/0
--Q6 --Q1
--Q3
--Q4
H——屋顶距地面高度
供热系统设计热负荷
2. 供暖室外计算温度tw/
确定原则：
1）围护结构热惰性原理。 2）不保证天数法。
规范规定:采用历年(20年)平均每年不保证5天的 日平均温度,一般取整值。
• 新版手册tw/有所提高。
供热系统设计热负荷
3. 温差修正系数a
Ø 何时进行温差修正？
Ø 如何修正？
Ø 研。究表明：人体着衣适宜，保暖充分且处于安静
状态时，室温20℃较舒适，18℃时无冷感，15℃ 时产生明显冷感。
供热系统设计热负荷
Ø 规范规定：
民用建筑的主要房间 16-24℃； 公共建筑和工业建筑值班温度 5℃; 采用地板辐射供暖时 18-19℃ 值班供暖温度------5 ℃保证室内工艺设备不冻结
大纲要求
重点：熟练掌握供暖系统负荷计算基本原理、组成、
及各项修正系数的物理意义。
理解：围护结构最小热阻与经济热阻的意义。 难点：得热量和失热量的热平衡、围护结构热工性能
供热系统设计热负荷
第一节 供暖系统的设计热负荷
«暖通规范»规定
累年日平均温度稳定低于或 等于5 ℃的日数大于 或等于90天的地区，宜采用集中供暖；
4. 围护结构的传热系数k
1）匀质多层材料的k 2）两种以上材料组成、两向非匀质围护结构的k 3）空气间层的k 4）地面的k
供热系统设计热负荷
5. F
原则：按散热面积丈量
供热系统设计热负荷
内屋 门 按层外
墙顶 、 外地墙
——
—— ——
中、 窗 廓面
心地 线面 计 算。外墙
内 表 面 与
外 墙 净 空 尺 寸
围护结构 冷风渗透
附加耗热量 耗热量
供热系统设计热负荷
冷风侵入 耗热量
一、围护结构的传热过程
1、目前普遍采用的方法——稳态计算方法 Q = K F (tn -
实际过程tw为)a非稳态传热过程
供热系统设计热负荷
按稳态传热计算围护结构耗热量的原因
•由于不稳定传热计算比较复杂 •冬季室内外平均温差比室外温度日波动值大 连续供暖，室外温度波动时，引起内表面温度波动
冬季 t
－ 9℃
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2时2 间24
供热系统设计热负荷
二、围护结构基本耗热量计算
q/ kF (tntw / )a
Q/ 1,j
q/
a——围护结构温差修正系数
供热系统设计热负荷
注意：
不同材料（K不同），分开计算； 不同朝向，分开计算，按逆时针或顺时针顺序计算； 对一侧不与室外气温直接接触的围护结构（如楼板、
很小接近稳态源自文库
• 室内温度允许有一定波动
实践证明此法可行。 （讨论：为什么，什么情况下不可以采用稳态计算法）
供热系统设计热负荷
北京室外气温和室内控制温度比较
温 度(℃)
35 30 25 20 15 10
5 0 -5 -10 -15
0
28.6℃ 18℃
夏季 t
26℃
夏季室内控制温度 冬季室内控制温度
夏季室外气温 冬季室外气温
房间失热量=房间得热量
Q补充=Q失―Q得
tR=20℃
Q失
Q得
供热系统设计热负荷
供暖设计热负荷的基本公式
Q / Q 1 /Q 2 /Q 3 /Q 1 / 0
基本耗热量
Q
/ 1,
j
Q
/ 1,x
附加耗热量
Q / Q 1 /,j Q 1 /,xQ 2 / Q 3 /
围护结构 基本耗热量
室 外
tw
房非
间供
th
暖
间供
暖
tn
房
q/ kF(tn th) akF(tn tw/ )
a tn th
tn
t
/ w
见附录1-2。实测统计值。大小取决于不 供暖房间的保温状况、通风情况及周围环
境。供热系统设计热负荷
封闭阳台温差修正系数：
南向——0.5 北向——0.7 东西向——0.6
供热系统设计热负荷
7) 工艺设备散热量(生产车间最小负荷班的) Q7； 8) 非供暖通风系统的其他管道和热表面的散热量Q8； 9) 热物料的散热量Q9； 10)太阳辐射得热量Q10； 11)通过其它途径散失或获得的热量Q11。
供热系统设计热负荷
第一节 供暖系统的设计热负荷
4. 采暖系统热负荷的建立基础—保持室内温度下的 热平衡
供热系统设计热负荷
➢ 对层高超过4 m的房间，地面、天棚、外墙和
门窗分别采用不同的室内温度。
地面耗热量 屋顶、天窗耗热量 门、窗、墙耗热量
工作地点空气温度 tg； 屋顶下空气温度 td=tg+△t(H-2); 室内平均温度 tp,j=(tg+td)/2
△t——温度梯度。一般由实验测定或按同类厂房已有资料确定无资 料时取0.3-1.5℃/m
各房间的内外隔墙），
当内外温差△t<5℃时，可不计算其传热耗热量;
△t<5℃，且通过隔墙和楼板的传热量大于该 房间热负荷的10%时，尚应计算其传热量 。
供热系统设计热负荷
1．室内计算温度tn
指距地面2m以内人们活动地区的平均空温度,各处 温度不同，随高度而变化 其主要取决于：建筑房间使用功能对舒适性的要求 与地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素有关
+ Q10
--Q2
--Q5
供热系统设计热负荷
3.建筑物或房间得失热量的途径： 失热量有：
1) 围护结构传热耗热量Q1； 2) 冷风渗透耗热量Q2； 3) 冷风侵入耗热量Q3； 4) 水分蒸发耗热量Q4； 5) 加热运入冷物料和运输工具的耗热量Q5；
6) 通风耗热量 Q6；
供热系统设计热负荷
得热量有:
尺寸计宽。上表面（除底层）计高，按本层地面上表面到上
地下室面积丈量
从与室外地面相平的墙面开始划分四个地带
供热系统设计热负荷
Notice of K (sup.)
1.供暖系统的热负荷 指在某一室外温度tw下，为了达到要求的室内温 度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
❖ 它随着建筑物得失热量的变化而变化。
Q 随tw变化。如何确定设计依据？
供热系统设计热负荷
供暖系统的设计热负荷——在设计室外温度 tw ’
下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单 位时间内向建筑物供给的热量Q’。
影响因素：
室内设计温度tn 、室外设计温度t’w 、围护结构 它是设计供暖系统的最基本依据。
计算目的：
设计散热器 设计输送管道 设计热源
Ø Next:如何确定设计热负荷（计算原理）
？
供热系统设计热负荷
热负荷的确定
Q/ Qs/hQd/ Q1/ Q2/ Q3/ Q1/0
--Q6 --Q1
--Q3
--Q4
H——屋顶距地面高度
供热系统设计热负荷
2. 供暖室外计算温度tw/
确定原则：
1）围护结构热惰性原理。 2）不保证天数法。
规范规定:采用历年(20年)平均每年不保证5天的 日平均温度,一般取整值。
• 新版手册tw/有所提高。
供热系统设计热负荷
3. 温差修正系数a
Ø 何时进行温差修正？
Ø 如何修正？
Ø 研。究表明：人体着衣适宜，保暖充分且处于安静
状态时，室温20℃较舒适，18℃时无冷感，15℃ 时产生明显冷感。
供热系统设计热负荷
Ø 规范规定：
民用建筑的主要房间 16-24℃； 公共建筑和工业建筑值班温度 5℃; 采用地板辐射供暖时 18-19℃ 值班供暖温度------5 ℃保证室内工艺设备不冻结
大纲要求
重点：熟练掌握供暖系统负荷计算基本原理、组成、
及各项修正系数的物理意义。
理解：围护结构最小热阻与经济热阻的意义。 难点：得热量和失热量的热平衡、围护结构热工性能
供热系统设计热负荷
第一节 供暖系统的设计热负荷
«暖通规范»规定
累年日平均温度稳定低于或 等于5 ℃的日数大于 或等于90天的地区，宜采用集中供暖；
4. 围护结构的传热系数k
1）匀质多层材料的k 2）两种以上材料组成、两向非匀质围护结构的k 3）空气间层的k 4）地面的k
供热系统设计热负荷
5. F
原则：按散热面积丈量
供热系统设计热负荷
内屋 门 按层外
墙顶 、 外地墙
——
—— ——
中、 窗 廓面
心地 线面 计 算。外墙
内 表 面 与
外 墙 净 空 尺 寸
围护结构 冷风渗透
附加耗热量 耗热量
供热系统设计热负荷
冷风侵入 耗热量
一、围护结构的传热过程
1、目前普遍采用的方法——稳态计算方法 Q = K F (tn -
实际过程tw为)a非稳态传热过程
供热系统设计热负荷
按稳态传热计算围护结构耗热量的原因
•由于不稳定传热计算比较复杂 •冬季室内外平均温差比室外温度日波动值大 连续供暖，室外温度波动时，引起内表面温度波动
冬季 t
－ 9℃
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2时2 间24
供热系统设计热负荷
二、围护结构基本耗热量计算
q/ kF (tntw / )a
Q/ 1,j
q/
a——围护结构温差修正系数
供热系统设计热负荷
注意：
不同材料（K不同），分开计算； 不同朝向，分开计算，按逆时针或顺时针顺序计算； 对一侧不与室外气温直接接触的围护结构（如楼板、
很小接近稳态源自文库
• 室内温度允许有一定波动
实践证明此法可行。 （讨论：为什么，什么情况下不可以采用稳态计算法）
供热系统设计热负荷
北京室外气温和室内控制温度比较
温 度(℃)
35 30 25 20 15 10
5 0 -5 -10 -15
0
28.6℃ 18℃
夏季 t
26℃
夏季室内控制温度 冬季室内控制温度
夏季室外气温 冬季室外气温