最新1-1-1-1自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式
自然循环热水供暖系统的工作原理
自然循环热水供暖系统的工作原理一、引言自然循环热水供暖系统是一种简单而又实用的供暖方式，其工作原理基于水的自然循环和热传导原理。
这种系统不需要电力或机械设备来驱动，因此具有节能、环保、可靠等优点。
本文将详细介绍自然循环热水供暖系统的工作原理。
二、系统组成自然循环热水供暖系统主要由锅炉、管道、散热器和水泵四个部分组成。
1. 锅炉锅炉是整个系统的核心部件，其作用是将水加热到一定温度后送入管道中。
常见的锅炉有电锅炉、天然气锅炉和柴油锅炉等。
2. 管道管道是连接各个部件的通道，其材质通常为铜管或钢管。
管道内充满了加热后的水，通过自然循环实现散发出去的余热。
3. 散热器散热器是将加热后的水散发出去的关键部件，其作用类似于空调中的冷凝器。
常见的散热器有暖气片、地暖和散热器箱等。
4. 水泵水泵是为了加速水的循环而设置的，其作用是将冷却后的水再次送回锅炉中进行加热。
但是，在自然循环热水供暖系统中，水泵并不是必需品，因为系统可以依靠自然循环实现。
三、工作原理自然循环热水供暖系统的工作原理基于物理学中的两个原理：自然对流和热传导。
1. 自然对流自然对流是指由于密度差异而产生的液体或气体运动。
在自然循环热水供暖系统中，当锅炉将水加热到一定温度后，由于温度差异，管道内的冷却水会产生密度差异，并沿着管道上下流动。
这种运动类似于火山喷发时岩浆从火山口向外喷出的情景。
2. 热传导热传导是指物质内部或不同物质之间因温度差异而发生的能量传递现象。
在自然循环热水供暖系统中，当加热后的水进入散热器时，由于散热器表面的温度低于水的温度，水的热量会通过热传导的方式向外散发。
这种现象类似于冬天手放在暖气片上感受到的温暖。
3. 工作过程自然循环热水供暖系统的工作过程可以分为三个阶段：（1）加热阶段：锅炉将水加热到一定温度后送入管道中。
（2）循环阶段：由于管道内冷却水和加热水之间产生了密度差异，因此冷却水会沿着管道上下流动，形成自然对流。
同时，加热后的水进入散热器，在散发余热的同时降低了自身温度。
1-1-1-1自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式(精)
单元1 热水供暖系统形式
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1-1-1
1-1-1-1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
自然循环热水供暖系统
自然循环热水供暖系统
工作原理及系统形式
知识点：
1 1.自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式。 1 技能点：
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3.填空题 （1）自然循环热水供暖系统，水平干管内空气气泡的浮升速度为 （ ），立管内为（ ），故空气可（ ）水流方向向 （ ）聚集而排除。 （2）热水供暖系统按热水参数的不同分为低温热水供暖系统，供 水温度低于（ ）℃，供水一般为（ ）℃，回水一般为 （ ）℃；高温热水供暖系统，供水温度高于（ ）℃，国内一 般供水为（ ）℃，回水为（ ）℃。 （3）自然（重力）循环热水供暖系统靠供、回水的（ ）作为 循环动力。 （4）自然循环和机械循环热水供暖系统中，空气会在管道的某些 高点处形成（ ），（ ）水的循环流动。空气如果积存于散热 器中，散热器就会不热。另外，氧气还会加剧管路系统的腐蚀。所 以，热水供暖系统应考虑排空气。
系统特点
2、单管和双管系统
3、排空气问题
习题： 1.名词解释 (1)自然循环（重力循环）系统； 2.选择题 (1)自然循环热水供暖系统，空气可逆着水流方向向（ ）聚集而 排除。 A、集气罐 B、膨胀水箱 C、锅炉 (2)自然循环上供下回式热水供暖系统可通过设在供水总立管最上 部的（ ）排空气。 A、集气罐 B、散热器 C、膨胀水箱 (3)为了排除系统内的空气，自然循环上供下回式热水供暖系统的 供水干管应沿水流方向设（ ）坡度。 A、下降 B、上升 C、不必设置 (4)自然循环上供下回式热水供暖系统回水干管应该有向（ ）方 向下降的坡度，以便于系统停止运行或检修时，能通过回水干管顺 利泄水。 A、集气罐 B、散热器 C、锅炉
供热系统的分类
h
回水干管
ρh
回水立管
锅炉。
自然循环热水采暖系统的工作原理图
课程
?基本概念：
在水的循环流动过程中，供水和回水由于温 度差的存在，产生了密度差，系统就是靠供回 水的密度差作为循环动力的。这种系统称为自 然循环热水采暖系统。
?循环作用压力： Δp=p右-p左=gh(ρh-ρg) Pa ρg
课程
h
ρh
水平式
线连接的系统。
课程
垂直式
水平式
课程
3. 按连接散热器的管道数量分类
单管系统
顺流式
跨越式
双管系统
单管顺流式
单管跨越式
双管式
课程
单管系统特点： 节省管材，造价低，施工进度快， 单管系统的水力稳定性比双管系统好。
顺流式单管系统： 不能调节单个散热器的散热量。
跨越式单管系统： 多用管材 (跨越管)、设置散热器 支管阀门和增大散热器的代价换取散热量在一定程度上 的可调性。
机械循环上供下回垂直 单管热水采暖系统
课程
机械循环下供下回垂直 双管热水采暖系统
课程
机械循环上供下回垂直 双管热水采暖系统
课程
课程
水平式热水采暖系统
课程
蒸汽采暖系统
? 原理：利用蒸汽凝结时放出的汽化潜热来供暖。 ? 分类：低压蒸汽供暖系统（P≤0.07MPa）
高压蒸汽供暖系统（P＞0.07MPa） ? 适用：系统的加热和冷却过程都很快，特别适
暖风机的使用要求
1、暖风机运转前，必须排净管路系统及散热管中的冷空 气。 2、调整暖风机百叶开启角度，以便得到合适的气流。 3、热风采暖气的热媒采用0.1~0.3MPa的高压蒸汽或不低 于90℃的热水.也可以采用燃气、燃油。 4、暖风机的供水温度一般应保持在90 ℃以上，最低不 低于80 ℃，水流速在0.2m/s. 5、暖风机的送风温度宜采用35~50 ℃，不得高于70 ℃。
供暖系统简介,很有价值解读
1.1 热负荷
热负荷
外门附加率
外门布置状况 一道门 两道门（有门斗） 三道门（有两个门斗） 公共建筑和厂房的主要出入口 附加率 65n% 80n% 60n% 500%
注：n——建筑物的层数
1.1 热负荷
热负荷
高度附加率
民用建筑筑和工业辅助建筑物(楼梯间除外)的房间 高度大于4m时，高出1m应附加2％，但总的附加率不应大 于15％。 需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构(门、窗、 外墙及用顶的垂直部分)的基本耗热量和其它附加(修正) 耗热量的总和乘以相应的高度附加率。
3 i i
i 1 2
i
机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统
下供上回式采暖系统特点
3
无需设置集气罐等排 气装置（水与空气流 动方向一致） 。
底层散热器的面积减 小，便于布置。
i
i
i 1 2
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机械循环下供上回（倒流式）热水采暖系统
5、混合式采暖系统
混合式系统是由上供下回式、下供下 回式和下供上回式等串联组成的系统。 由于两组及以上的系统串联，系统的 压力损失大些。这种系统一般只宜使用在 连接于高温热水网路上的卫生要求不高的 民用建筑或生产厂房。
下供下回式采暖系统特点
4 5
6
a b
>h
3 1 2
在地下室布置供水干管，管 路直接散热给地下室，无效热 损失小。 排除系统中的空气较易。
3、中供式采暖系统
水平供水干管敷设在 系统中部。 下部：上供下回； 上部：下供下回（左） 上供下回（右）
中供式采暖系统特点
中供式系统可避免由于顶层梁底标高过低,
放热中心1 (散热器) 加热中心2 (锅炉) 供水管3 回水管4 膨胀水箱5
暖气自然循环原理？
暖气自然循环是一种通过自然对流来实现热量传输的暖气系统工作原理。
以下是暖气自然循环的基本原理：
1. **暖气片位置**：暖气片通常安装在房间最冷的墙壁上，因为冷空气具有下沉的趋势。
2. **热水循环**：热水从锅炉或热水器流入暖气片中，暖气片将热能散发给周围的空气。
3. **冷空气下沉**：由于冷空气密度较大，冷空气会下沉到暖气片的底部。
4. **热空气上升**：暖气片底部的冷空气被加热后变得轻，从而向上升起，并通过自然对流将热空气释放到房间中。
5. **形成空气循环**：随着热空气的上升，冷空气从房间其他区域流入冷暖气片底部，形成空气循环。
这种自然对流的过程会不断循环，从而使暖气系统中的热能分布到整个房间。
需要注意的是，暖气自然循环需要合适的暖气片设计和合理的安装位置，以确保热能能够有效地传播到整个房间。
此外，暖气自然循环也可以搭配一些辅助设备，如泵浦或阀门控制，以提高系统的热量分发效率和控制温度。
具体的暖气系统可根据不同的建筑结构和供热需求而有所不同。
如果你需要安装或使用暖气系统，建议请专业的供热工程师进行咨询和安装，以确保系统的正常运行和安全性。
1-1-1-1自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式
项目一：室内热水供暖工程施工模块一：识读、绘制室内热水供暖系统施工图单元1 热水供暖系统形式1-1-1-1自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式1.自然循环热水供暖系统的工作原理图 1-1-1为自然循环热水供暖系统的工作原理图。
图中假设系统有一个加热中心（锅炉）和一个冷却中心（散热器），用供、回水管路把散热器和锅炉连接起来。
在系统的最高处连接一个膨胀水箱，用来容纳水受热膨胀而增加的体积。
运行前，先将系统内充满水，水在锅炉中被加热后，密度减小，水向上浮升，经供水管道流入散热器。
在散热器内热水被冷却，密度增加，水再沿回水管道返回锅炉。
在水的循环流动过程中，供水和回水由于温度差的存在，产生了密度差，系统就是靠供、回水的密度差作为循环动力的。
这种系统称为自然（重力）循环热水供暖系统。
图1-1-1 自然循环热水供暖系统工作原理图1-热水锅炉 2-供水管路 3-膨胀水箱 4-散热器 5-回水管路2．自然循环热水供暖系统的形式特点图1-1-2是自然循环热水供暖系统的两种主要形式，左侧立管为双管上供下回式系统；右侧立管为单管上供下回式（顺流式）系统。
上供下回式系统的供水干管敷设在所有散热器之上，回水干管敷设在所有散热器之下。
图1-1-2 自然循环热水供暖系统1-回水立管 2-散热器回水支管 3-膨胀水箱连接管 4-供水干管5-散热器供水支管 6-供水立管 7-回水干管 8-充水管（接上水管）9-止回阀 10-泄水管（接下水道） 11-总立管（1）自然循环双管上供下回式系统，其特点是：各层散热器都并联在供、回水立管上，热水直接流经供水干管、立管进入各层散热器，冷却后的回水经回水立管、干管直接流回锅炉，如果不考虑水在管道中的冷却，则进入各层散热器的水温相同。
分析该系统循环作用压力时，因假设锅炉是加热中心，散热器是冷却中心，可以忽略水在管路中流动时管壁散热产生的水冷却，认为水温只是在锅炉和散热器处发生变化。
（2）自然循环单管上供下回式系统，其特点是：热水进入立管后，由上向下顺序流过各层散热器，水温逐层降低，各组散热器串联在立管上。
情境一室内热水采暖系统施工图识读
、组成
）分集水器
）作用分水器：将一股水分成几股水
集水器：将几股水汇成一股水
）分集水器设置
、每个分集水器的分支环路不宜多于8路，每个分支环路供、回水管上均应设置可关闭阀门。
地板辐射供暖地板构造示意图
、施工
）地板辐射供暖施工应在建筑封顶后，室内装饰工作如吊顶、抹灰等完成后，与地面施工同时进行，入冬以前完成，不宜冬季施工。
）地辐管铺设时，先将保温板材铺设在基础层面上，要求地面平整，无任何凹凸不平及砂石碎块、钢筋头等。
）保温板可采用贴有锡箔的自熄型聚苯乙烯保温板，锡箔面朝上。
保温层要用胶带贴牢接缝，然后，由远到近逐环铺设塑料管，并用专用塑料卡钉固定，当为直管段时其间距为500mm，当为。
自然循环热水供暖系统的原理
自然循环热水供暖系统的原理自然循环热水供暖系统是一种采用重力作为驱动力的热水循环系统，以满足建筑物制热需求的一种供暖方式。
它的原理是通过热水的密度变化产生自然对流，使热水在供热介质和供热设备之间循环流动，以达到建筑物内的热量传递和热量平衡。
自然循环热水供暖系统的核心是通过热水的密度差异实现冷热水在供暖系统中的自然循环。
当冷热水之间温度差异较大时，冷水由重力的作用引起下行，热水由于密度较大，从上方向下部分流动。
冷水在下部通过加热供暖设备后升温，密度减小，然后向上方流动，热水由上部向下流动，在循环中不断加热和冷却，实现热量的传递。
这样，在供热设备和供热介质之间形成一个热水循环系统。
自然循环热水供暖系统的主要组成部分包括供热设备、供热介质、热水管道、散热设备和管道阀门等。
供热设备一般采用锅炉、热水锅炉、燃气热水器等，这些设备通过燃烧燃料或使用电能加热供热介质，将热量传递给热水管道。
供热介质一般为水，其特点是传热效果好、容易调节温度。
热水管道是连接供热设备和散热设备的管道，用于传输热水。
散热设备一般为散热片或散热器，用于散发热量，使室内温度达到设定的温度。
管道阀门用于控制热水的流量和调节供暖系统的工作状态。
自然循环热水供暖系统具有以下特点：首先，它是一种简单、经济的供暖方式，没有机械驱动设备，不需要额外的能量消耗，只需要利用重力和密度差异即可实现水的自然循环。
相比于强制循环系统，自然循环系统的运行成本更低。
其次，自然循环热水供暖系统的运行稳定可靠，不易出现故障。
由于没有机械设备和控制器，系统的可操作性和稳定性更高。
即使停电或其他设备故障，系统仍能保持正常运行，确保供暖效果。
再次，自然循环热水供暖系统的热交换效率高。
由于热水在循环过程中与散热设备接触时间较长，热量能充分传递给室内空气，提高了供暖效果，使室温更均匀，舒适性更好。
此外，自然循环热水供暖系统还具有使用寿命长、维护成本低等优点。
系统的主要部件均采用耐用材料制造，结构简单，不易出现故障，使用寿命长。
自然循环热水采暖系统的工作原理
自然循环热水采暖系统的工作原理自然循环热水采暖系统是一种高效节能的采暖系统。
它利用水的循环流动和自然对流的原理，使室内得到舒适的温暖，并且不产生任何噪音。
以下是自然循环热水采暖系统的工作原理：1. 热源制热热源可以是电锅炉、燃气锅炉或太阳能热水器等。
通过加热水的方式，使水变热，进而产生热能。
2. 热能的传输热能需要通过管道传输到室内，这也是自然循环热水采暖系统的关键。
系统中有两条管道，一条是供水管道，一条是回水管道。
供水管道从热源处出发，将热水引入建筑物内部。
回水管道则将冷却的水送回到热源处，接受再次加热。
3. 自然循环在自然循环热水采暖系统中，水是按照一定的路线循环流动的。
热水从供水管道流入暖气片，将热能散发出来，然后变成冷水，从回水管道流回热源处。
由于热量的差异，水会自然地向高处流动，形成水的自然循环。
4. 压力差在自然循环热水采暖系统中，热水和冷水之间的温度差异是导致水自然循环的关键。
当冷水在进入暖气片时，温度高于室内空气，水会通过内部管道进入暖气片中央的出水口，然后流向较高的位置，从暖气片的另一个出水口流出。
这种循环不需要循环泵，也不需要外力推动水的流动。
5. 控制水温自然循环热水采暖系统的温度和循环速度需要调整。
如果室内的温度过高，水的温度需要下降。
此时可以通过调整热源的温度来实现。
如果循环速度过快，可以安装调节阀门或者调整管道的长度和宽度来解决。
总结：自然循环热水采暖系统是一种高效的采暖系统，其工作原理简单，不需要使用循环泵等设备。
该系统能够根据温度和循环速度，自行调整水的流动和温度，在保证室内温度舒适的同时，也能够实现节能、环保的采暖效果。
简述自然循环热水供暖系统的基本组成及循环作用压力
简述自然循环热水供暖系统的基本组成及循环作用压力自然循环热水供暖系统是一种利用自然对流的原理进行热水供暖的系统。
它由以下几个基本组成部分组成：热源、热水循环管路、散热器和保温设施。
热源是该系统的核心部分，通常由锅炉或热水器提供。
锅炉或热水器将冷水加热至一定温度，然后将热水通过热水循环管路输送到散热器。
热水循环管路负责将热水从热源输送到散热器并回流到热源。
它由一条或多条管道组成，通常采用金属材料如钢管或铜管制造。
管路需要合理设计并布置，以保证热水能够顺畅地流动，同时减少能量损失。
散热器是将热水的热能传递给室内空气的设备。
常见的散热器包括暖气片、散热器和地暖系统。
散热器通常由金属材料制成，具有较大的表面积以增加与室内空气的接触面积，从而实现热能传递。
保温设施的作用是减少能量损失，提高系统的热效率。
它包括保温层、保温胶带和保温套管。
保温层通常由聚酯纤维、聚氨酯泡沫或硅酸盐纤维制成，可以有效地减少热量的散失。
保温胶带和保温套管则用于包裹热水管道，起到保温和防止热水泄漏的作用。
自然循环热水供暖系统通过自然对流的原理实现热水循环。
在该系统中，热水由热源输送到散热器，然后冷却后的水重回热源。
循环作用压力是指系统中热水的压力差。
由于自然对流不需要外部泵来提供压力，所以循环作用压力相对较低，一般在0.1至0.5MPa之间。
总之，自然循环热水供暖系统的基本组成包括热源、热水循环管路、散热器和保温设施。
通过自然对流原理实现热水的循环，循环作用压力较低。
该系统具有结构简单、安装维护方便、经济实用等优点，适用于小型住宅和办公场所的供暖需求。
作业答案建筑设备概论
9、简述地板辐射供暖的优越性及结构层次。 【答题要点】 ☞ 地板辐射供暖方式与散热器对流供暖比较，具有以下优越性：（1）从节能角 度看：热效率提高 20％~30％，可以节省 20％~30％的能耗。（2）从舒适角度看： 在辐射强度和温度的双重作用下，能形成比较理想的热环境。（3）从美观角度看： 室内不需安装散热器和连接散热器的支管与立管，实际上给用户相对增加了一定 数量的使用面积。（4）能够方便地实现国家节能标准提出的“按户计量，分室调
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温”的要求。 ☞ 按照热源不同，地板辐射供暖方式有热水供暖、电缆供暖和电热膜供暖之分。 比较典型和应用最广泛的是低温热水地板辐射供暖方式，其埋地管结构层次见下 图。从下往上分别为：结构层（承重楼板）、保温层、埋管、膨胀混凝土、找平 层、地面层。
10、常用的散热器有几种类型？ 【答题要点】 ☞ 散热器是安装在房间里的一种放热设备，它把热媒（热水或蒸汽）的部分热 量传给室内空气，用以补充建筑物的热损失，使室内保持所需要的温度以达到供 暖目的。 ☞ 散热器按其制造材质分为铸铁、钢制和其他材质（钢铝、塑料、陶瓷）的散 热器；按其结构形状分为管形、翼形、柱形、平板式和串片式等；按其传热方式 分为对流型和辐射型。 ☞ 常用的散热器主要有：铸铁柱型散热器，如 4 柱 760；钢制柱型散热器；钢 制扁管散热器；钢制闭式对流散热器；钢制板式散热器；钢铝散热器。
3、自然循环热水供暖系统的工作原理是什
5
么？
【答题要点】
自然循环热水供暖系统的工作原理
自然循环热水供暖系统的工作原理自然循环热水供暖系统是一种利用自然法则，通过自然循环来实现热水供暖的系统。
其工作原理基于热水的热胀冷缩特性，利用热水的自然循环来实现热能的传递和供暖。
一、系统构成自然循环热水供暖系统主要由锅炉、水箱、散热器、水泵、管道等组成。
其中，锅炉是热水的加热源，水箱储存加热好的热水，散热器用于将热水的热能释放到空气中，水泵则用于帮助热水完成循环，管道则连接各个组件，将热水从锅炉输送到散热器再回流到水箱。
二、工作原理自然循环热水供暖系统的工作原理基于自然循环原理和热水的热胀冷缩特性。
当锅炉加热热水，热水因受热而体积膨胀，从而形成一个热水流，流向散热器；散热器将热水的热能释放到空气中，热水因受冷而体积缩小，成为一个冷水流，流回水箱。
在这个过程中，不需要外力的干预，热水自然地完成了循环，从而实现了供暖。
三、系统特点自然循环热水供暖系统具有以下特点：1.节能环保：由于不需要额外的电力或燃料来帮助热水完成循环，因此省去了能源的浪费。
2.维护成本低：由于系统中没有复杂的机械装置，因此维护和保养成本较低。
3.运行安全可靠：由于系统的运行不需要外力干预，因此不会出现电力故障或机械故障等问题。
4.供暖效果好：由于热水的自然循环，使得供暖效果更加均匀，不易出现局部温差。
四、应用范围自然循环热水供暖系统适用于中小型建筑物，如别墅、公寓等。
由于其不需要外力干预，因此在建筑物布局较为自由的情况下更为适用。
自然循环热水供暖系统是一种简单、可靠、节能、环保的供暖方式，适用于中小型建筑物。
在今后的发展中，自然循环热水供暖系统有望得到更广泛的应用。
1热水采暖
（5）中供式系统
垂直式、水平式；单管、双管
2.按散热器连接方式分
水平式串联式补偿与排气
水平式跨越式系统
单管式、双管式
3.按连接散热器管道数量分
同程式、 异程式
4.按并联管路的流程分
异程式
三、高层建筑热水采暖系统
高层建筑楼层多，底部散热器受压大， 易产生垂直失调，因此系统形式不同。 三不原则：系统顶部不气化、不倒空，底部散热器不超压
采暖引入口在楼中部管沟内，供水干管沿管沟进入南面外墙内侧（管沟尺寸为1.0×1.2m），向上升至9.6m高度处，布置在顶层楼板下面，末端设集气罐1个。系统为同程式，热媒沿各立管通过散热器散热，流入位于管沟内回水干管，最后汇集在一起，通过总管流出。 系统每个立管上、下端各安装一个闸阀，每组散热器入口装一个截止阀。散热器采用M-132，片数已标注在各层平面图中，明装。
采暖施工图包括平面图、系统（轴测）图、详图、设计施工说明、目录、图例和设备、材料明细表等。 1.平面图。表示建筑物各层采暖管道与设备的平面布置。内容包括： （1）房间名称、立管位置及编号、散热器安装位置与方式、类型、数量； （2）引入口位置，供回水总管走向、位置及采用的标准图（详图）号； （3）干、立、支管位置、走向、管径
设置分户计量供暖系统的目的： 按实际耗热量计费 节约能源 满足用户对供暖系统多方面的功能要求
第四节 住宅分户计量供暖系统
分户计量热水采暖系统
一、系统形式 1.水平单管系统
分户计量热水采暖系统
一、系统形式 2.水平双管系统
分户计量热水采暖系统
一、系统形式 3.放射式系统
一、采暖系统施工图的组成
平面图
（4）膨胀水箱、集气罐等的立管、型号及与管道连接情况； （5）补偿器型号、位置，固定支架安装位置、型号； （6）室内管沟位置、尺寸等。 平面图包括：底层平面图、顶层平面图和标准层平面图 比例：1:100,1:50
自然循环热水采暖系统
四、自然循环单管系统作用压力的计算
上供下回单管式系统中，散热器 S2和S1串联。引起重力循环作用 压力的高差是（h1+h2)m，冷却后 水的密度分别为 2， h ，其循环 作用压力值为
P gh （ gh （ 1 h 2） 2 2 h）
第七讲
自然循环热水采暖系统
自然循环热水采暖系统
系统垂直失调
在供暖建筑物内，同一竖向的各层房间的室 温不符合设计要求的温度，而出现上、下层 冷热不匀的现象，通常称作系统垂直失调。 双管系统的垂直失调，是由于通过各层的循 环作用压力不同而出现的；而且楼层数越多， 上下层的作用压力差值越大．垂直失调就会 越严重。
第七讲
自然循环热水采暖系统
第七讲
本讲主要内容
自然循环热水采暖系统
•自然循环热水采暖系统的工作原理 •自然循环热水采暖系统的主要型式 •自然循环系统作用压力的计算
第七讲
自然循环热水采暖系统
热水采暖系统 以热水作为热媒的采暖系统。 适用： 民用建筑，生产厂房及辅助建筑。 特点： 系统简单，卫生，安全，蓄热能力好
第七讲
热 水 供 暖 系 统 分 类
h
ρh
循环作用压力ΔP取决于水温（密 度）变化，加热中心和冷却中 心的高度差。 起循环作用的只有散热器中心和锅 炉中心之间这段高度内的水柱 密度差。
2 A P左 A
h0
P右
第七讲
自然循环热水采暖系统
• 自然循环热水采暖系统是最早采用的一种热水 供暖方式，已有约200年的历史，至今仍在应用。 • 系统特点 装置简单，运行时无噪音和不消耗电能。 但由于其作用压力小，管径大，作用范围受到 限制。重力循环热水采暖系统通常只能在单幢 建筑物中应用，其作用半径不宜超过50m。
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项目一：室内热水供暖工程施工
模块一：识读、绘制室内热水供暖系统施工图
单元1 热水供暖系统形式
1-1-1-1自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式
1.自然循环热水供暖系统的工作原理
图 1-1-1为自然循环热水供暖系统的工作原理图。
图中假设系统有一个加热中心（锅炉）和一个冷却中心（散热器），用供、回水管路把散热器和锅炉连接起来。
在系统的最高处连接一个膨胀水箱，用来容纳水受热膨胀而增加的体积。
运行前，先将系统内充满水，水在锅炉中被加热后，密度减小，水向上浮升，经供水管道流入散热器。
在散热器内热水被冷却，密度增加，水再沿回水管道返回锅炉。
在水的循环流动过程中，供水和回水由于温度差的存在，产生了密度差，系统就是靠供、回水的密度差作为循环动力的。
这种系统称为自然（重力）循环热水供暖系统。
图1-1-1 自然循环热水供暖系统工作原理图
1-热水锅炉 2-供水管路 3-膨胀水箱 4-散热器 5-回水管路
2．自然循环热水供暖系统的形式特点
图1-1-2是自然循环热水供暖系统的两种主要形式，左侧立管为双管上供下回式系统；右侧立管为单管上供下回式（顺流式）系统。
上供下回式系统的供水干管敷设在所有散热器之上，回水干管敷设在所有散热器之下。
图1-1-2 自然循环热水供暖系统
1-回水立管 2-散热器回水支管 3-膨胀水箱连接管 4-供水干管
5-散热器供水支管 6-供水立管 7-回水干管 8-充水管（接上水管）
9-止回阀 10-泄水管（接下水道） 11-总立管
（1）自然循环双管上供下回式系统，其特点是：各层散热器都并联在供、回水立管上，热水直接流经供水干管、立管进入各层散热器，冷却后的回水经回水立管、干管直接流回锅炉，如果不考虑水在管道中的冷却，则进入各层散热器的水温相同。
分析该系统循环作用压力时，因假设锅炉是加热中心，散热器是冷却中心，可以忽略水在管路中流动时管壁散热产生的水冷却，认为水温只是在锅炉和散热器处发生变化。
（2）自然循环单管上供下回式系统，其特点是：热水进入立管后，由上向下顺序流过各层散热器，水温逐层降低，各组散热器串联在立管上。
每根立管（包括立管上各组散热器）与锅炉、供回水干管形成一个循环环路，各立管环路是并联关系。
3. 热水供暖系统的排空气问题
无论是自然循环还是机械循环热水供暖系统，都应考虑系统充水时，如果未能将空气完全排净，随着水温的升高或水在流动中压力的降低，水中溶解的空气会逐渐析出，空气会在管道的某些高点处形成气塞，阻碍水的循环流动。
空气如果积存于散热器中，散热器就会不热。
另外，氧气还会加剧管路系统的腐蚀。
所以，热水供暖系统应考虑排空气的问题。
4. 自然循环上供下回式热水供暖系统排空气及供回水干管的坡度设置
在自然循环系统中，水的循环作用压力较小，流速较低，水平干管中水的流速小于0.2m /s，而干管中空气气泡的浮升速度为0.1～0.2 m/ s ，立管中约为0.25 m / s ，一般超过了水的流动速度。
此外，自然循环上供下回式热水供暖系统的供水干管应设沿水流方向下降的坡度，坡度值为0.5%～1.0%。
散热器支管也应沿水流方向设下降坡度，坡度值为1%，因此空气能够逆着水流方向向高处聚集。
自然循环上供下回式热水供暖系统可通过设在供水总立管最上部的膨胀水箱排空气。
回水干管应该有向锅炉方向下降的坡度，以便于系统停止运行或检修时，能通过回水干管顺利泄水。