第八章采暖系统及其分类

•(一)、建筑物内共用采暖系统 组成：建筑物热入口+共用供回水水平干管和共用立管
•(一)、建筑物内共用采暖系统
•(二)、户内采暖系统 户内采用具有热量表的一户一环系统
系统组成：户内采暖系统入户装置、户内供回水管道、散 热器、室温控制装置等
散热器采暖系统主要有以下三种形式： 1、分户独立水平单管采暖系统 特点：每个水平支环路是一个户内采暖系统，支环路上各 散热器是串联的。
二、机械循环热水采暖系统
1、系统组成：锅炉、输热管道、水泵、散热器、 膨胀水箱。
• 2、系统分类：（1）、按供水干管位置不同分： • 上供下回式、下供下回式、下供上回式等 • （2）、按立管与散热器连接形式不同分： • 双管式、单管式、单双管混合式 • （3）、单管式又分为垂直单管式和水平单管式 • （4）、单管式按散热器支管与单管连接方式分： • 顺流式和跨越式 • （5）、按通过各立管的循环环路的总长度是否相
（4）水平顺流式系统：（专设一空气管DN15） 优点：最省管材，管路简单，便于施工。因无沿墙立 管，不影响室内美观。 缺点：末端散热器较多；散热器排气困难；不能进行局部 调节。
应用范围：只用在对温室控制要求不严格的建筑物或大的 房间中。
（5）水平跨越式系统：
优点：可以进行局部调节。 缺点：由于水在散热器中流动速度较慢，
等分：同程式、异程式
3、工作过程
这种系统中，水泵置于回水干管上，水泵产生 的压头促使水在系统内循环。膨胀水箱依靠膨胀 管连在水泵吸入端。系统的循环水在锅炉中被加 热，通过总立管、干管、立管、支管到达散热器， 沿途散热而有一定的温降在散热器中放出大部分 所需热量，沿回水支管、立管、干管重新回到锅 炉被加热。
• 一、蒸汽采暖的特点：
• 定义：蒸汽采暖是以水蒸气为热媒，水蒸气在采暖系 统的散热器中靠凝结放出热量，不管是通入过热蒸汽 还是饱和蒸汽，流出散热器的凝水是饱和凝水还是带 有冷却度的凝水，都可以近似认为每千克蒸汽凝结时 放热量等于蒸汽在凝结压力下的汽化潜热。
• 1、对于同样热负荷，蒸汽采暖所需的蒸汽流量要比 热水采暖所需的热水流量小得多。
• 定义：以热水作为热媒的采暖系统。 • 它是目前最广泛使用的一种采暖系统。 • 热水采暖系统的分类： • 1、按热媒参数分：低温热水采暖系统（热媒参数
低于100 ℃ ）高温热水采暖系统（热媒参数高于 100 ℃ ）。 • 2、按系统循环动力分： • 自然循环（即重力循环）和机械循环系统。 • 3、按系统的每组立管根数分：单管和双管系统。 • 4、按系统的管道敷设方式分：垂直式和水平式。
（2）、机械循环双管下供下回式热水采暖系统 在有地下室的建筑物内，或顶棚下难以布置供水干管时。
（３）、机械循环单管与同程式热水采暖系统
双管：散热器的供、回水管是两根管道 单管：供回为一根，前散热器的回水为下一散热器供水。
单管式系统的优点： 与散热器相连的立管只有一根，比双管式系统少用立管， 立、支管间交叉减少，安装方便。不存在垂直失调问题。 缺点：由于水温是逐层递减的，所以下层散热器片数多， 占地面积大。 同程式：通过各立管的循环环路流程近似相等的系统。 不等的称为异程系统。 同程系统：容易实现系统环路压力损失平衡；同程系统 的管道长度较大，管径稍大，因而比异程系统多耗管材， 这是同程系统存在的另一缺点。 因此较大的建筑物一般都采用同程系统。当建筑楼层低 于3层时，不宜采用同程系统。
• 优点：拱热量大、节约燃料、减轻污染、运行调节 方便、费用低等。
•
分散采暖：热源、热媒输送和散热设备在构造
上合为一体的就地采暖方式。
• 优点：装置简单，容易实现。
• 常见设备：火炉采暖、天然气采暖及电热采暖。
• 热媒：把热量从热源输送到散热器的物质。
• 常见热媒：热水、热蒸汽、热空气
第一节 热水采暖系统
计。当凝水泵无自动启停装置时，水箱容积应适当增大 到30～40 min最大小时凝水量。
在热源处的总凝结水箱也可按0.5～1h 的最大小时 凝水量设计。
（5）、凝结水泵： 应按少于30min的时间将凝结水箱的凝结水送入锅
炉的标准进行设计。 为避免水泵吸入口处压力过低造成凝结水汽化，以
至造成气蚀、水泵停转现象，保证水泵正常工作，凝结 水泵的最大吸水高度及最小正压水头高度要受凝结水温 度的制约。参照表8-1。
为安全考虑，当凝结水温度小于70℃时，水泵必须 低于凝结水箱底面0.5m。
• 四、高压蒸汽采暖系统
定义：压力为0.7 x 105 ～ 3.0 x 105 Pa 的蒸汽采暖系统。 高压蒸汽采暖系统常与生产用汽合用，生产用汽压
一、自然循环热水采暖系统
这种系统中不设循环水泵，依靠锅炉加热和主要依靠 散热器散热冷却造成供、回水的温度差而形成水的密度差， 来维持系统中水的循环，这种水的循环作用压力称为自然 压头。
自然循环热水采暖系统的特征：
1、对于多层建筑，若各层房间的热负荷相同，采用的立、 支管相同，则流经上层散热器的流量多于实际需要量，流
为了顺利排出系统中的空气，供水干管应按 水流方向有向上的坡度，在最末一根立管前的供 水干管的最高点处设置集气罐。
膨胀水箱作用：
1、容纳水受热后所膨胀的体积。
2、维持水泵吸入口的压力恒定。
4、举例：（1）机械循环双管上供下回式热水采暖系统
优点：可调节各房 间的散热量，各层 的散热器比较均衡 缺点：由于自然压 头的存在，造成系 统垂直失调，即上 部房间温度偏高， 下部房间温度偏低。 楼层越高，失调越 严重。因此，双管 系统不宜在四层以 上的建筑中采用。
供热工程： 利用热媒（生产、输送和应用中、 低品位热能）将热源输送到各热户的工程技术— —供热工程。 • 集中供热：从一个或多个热源通过热网向城市、 城镇或其中某些区域热用户供热。
• 1、供热热源：将天然的或人造的能源形态转化 为符合供热要求的能源装置。
• 如热电厂、区域锅炉房、分散锅炉房等
• 2、热网（一次网）：由热源向热用户输送和分 配供热介质（热水或蒸汽）的管线系统。
• 5、蒸汽采暖系统的热惰性很小，系统的加热和冷却都 很快，特别适应于人群迅速集散的建筑如工业车间、 大礼堂、影剧院等。不适合办公、居住建筑。
• 6、蒸汽采暖系统采用间歇调节，系统管道内交替充满 空气、蒸汽，腐蚀快，系统寿命短。
• 7、使用年限要比热水采暖系统短，特别是凝结水管， 更易损坏。
• 二、蒸汽采暖系统的分类： • 1、按系统起始压力的大小分为： • 高压蒸汽采暖系统（＞ 0.7 x 105 Pa） • 低压蒸汽采暖系统（≤ 0.7 x 105 Pa） • 真空蒸汽采暖系统（＜ 大气压力） • 2、按蒸汽干管布置的不同分： • 上供下回式、下供下回式 • 3、按立管布置的特点分： • 单管式、双管式 • 4、按回水动力的不同分： • 重力回水、机械回水
• 三、低压蒸汽采暖系统
低压蒸汽供暖系统的凝结水回流入锅炉有两种方式：
1、重力回水： 蒸汽在散热器中 放热后，变成凝 结水，靠 重力 凝水管流回锅炉。 2、机械回水： 凝结水沿凝水管 靠重力流入凝水 箱，然后用凝结 水泵压入锅炉。
工程中多采用 机械回水方式
3、机械回水蒸汽系统设计注意事项
（1）送汽低头走（以便凝结水流动） （2）疏水器：阻止蒸汽通过，只允许凝结水及不凝气体 （空气）及时排往凝结水管的一种装置。
注意：在每组散热器后都要安装疏水器。
恒温式疏水器： 由内部装有酒精的金 属波形囊控制启闭
（3）、一些问题 沿途凝水：蒸汽在管道中流动时会向外散失热量，
因采暖系统一般用饱和蒸汽，很容易造成一部分蒸汽凝 结成水，叫做“沿途凝水”。
水击现象：高速流动的蒸汽和凝结水在遇到阀门、 弯头等改变流动方向的部件时，会产生“水击”现象。
四、分户计量热水采暖系统
•新建住宅热水集中采暖系统，在条件成熟时应设置分户 热计量和室温控制装置。 系统需具备以下基本条件： 1、用户可以根据需要分室控制室内温度 －－既满足了用户舒定性的要求， 又根据需要区别对待以达节能的目的。 因此，各房间散热器前必须安装恒温阀，以有效的控制手 段，保证室温调节能够实现。 2、可靠的热量计量。准确计量每个用户的用热量，以便 计量收费。 当热水集中采暖系统分户热计量装置采用热量表时，应采 用共用立管的分户独立系统形式。 系统组成：建筑物内共用采暖系统＋ 户内采暖系统
• 3、热用户：从供热系统获得热能的用热装置。
• 如采暖系统、通风空调系统、热水供应系统、生 产工艺消耗热能装置。
• 区域热水锅炉房供热系统
区域蒸汽锅炉房供热系统
背压式热电厂供热系统
抽汽式汽轮机的热电厂供热系统
第八章采暖系统及其分类
•
定义：在冬季，室外温度低于室内温
度，房间内的热量通过围护结构（墙、门、
• 2、蒸汽的比容是热水的比容的数百倍，因此蒸汽在 管中的流速，通常采用比热水流速高得多的数值，但 阻力损失较小。
• 3、蒸汽的比容大、密度小，当用于高层建筑采暖时， 不会像热水采暖那样，产生很大的水静压力。
• 4、平均温度高，故传热系数K大，换热面积小 ，采用 蒸汽系统的管道管径较小，所以蒸汽采暖系统的初投 资要比热水系统少。
散热器内容易积垢 应用范围：用于大面积、多层民用或公共建筑物。
三、高层建筑热水采暖系统
•系统分类： 1、分层式采暖系统 2、双线式系统 3、单、双管混合式系统
（一）、分层式采暖系统 定义：高层建筑热水采暖 系统在垂直方向分成若干 个系统。亦称垂直分区。 这是高层采暖常用的一种 采暖形式因为散热器的承 压能力相对较小，当建筑 高度超过散热器承压能力 时必须垂直分区。
散热器采暖系统主要有以下三种形式： 2、分户独立水平双管采暖系统 特点：每个水平支环路是一个户内采暖系统，支环路上各 散热器是并联的
散热器采暖系统主要有以下三种形式： 3、分户独立水平放射式采暖系统