第8章热水供热系统的供热调节
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质调节特点
1）运行管理方便，水力工况稳定； 2）消耗电能较多； 3）当室外温度较高时，如仍按质调节供热，难以满足多种热用户的要 求；
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
二、分阶段改变流量的质调节
在供暖期中按室外温度高低分成几个阶段，在室外温度较低的阶段 中，保持最大设计流量，而在室外温度较高的阶段中，保持较小的流 量，在每一阶段中，网路的循环水量始终保持不变，按改变网路供水 温度的质调节进行供热调节，流量不变，水力工况稳定。
四、集中流量调节
随着室外温度的变化，在热源处不断改变网路循环水流量，而网
路的供水温度保持不变的调节方法，称为流量调节。
补充条件为tg＝tgˊ。由基本方程求得调节方程为
1
th
2tn
tg'
th'
2tn
Q1b
t
' g
G
t
' g
th'
Q
tg th
采用流量调节时，随着室外温度升高，网路水流量迅速地减小，常常
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
变形为：
1
tg
tn
ts' Q1b
0.5t
' j
Q
1
tg
tn
ts' Q1b
0.5t
' j
Q
8-16 8-17
式中 ts' 0.5 tg' th' 2tn —热用户散热器的平均设计计算温差,℃
t
' j
t
' g
th' —热用户设计供回水温差，
第八章 热水供热系统的供热调节
8-4 间接连接热水供暖系统的供热调节
K —水-水换热器的相对传热系数比； t —在设计工况下，水-水换热器的对数平均温差，℃；
t —在运行工况下，水-水换热器的对数平均温差，℃；
t
(1
tg ln
) ( 2 1 tg
th )
2 th
t
(1
tg ) ( 2 ln 1 tg
未知值，但只有三个联立方程式，因此需要引进补充条件，才能求出
四个未知数的解。所谓引进补充条件，就是我们要选定某种调节方法。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
一、质调节
在进行质调节时，只改变供暖系统的供水温度，而用户的循环水 量保持不变，即 G =1。
1) 对于无混合装置的直接连接的热水供暖系统，将 此补充条件 G
t
' w
Q1' Q2' Q3'
Q1' qV' V (tn tw ) W
Q2'
K 'F (tp. j tn )
aF(tg th 2
- t n )1b
W
Q3'
G
'c(t
' g
th'
)
/
3600
1.163G
'
(t
' g
th' )
W
2. 运行工况—室外温度 tw
Q1 Q2 Q3
Q1 qVV (tn tw ) W
2）值60%。如流量过少，会加重垂直失调。 分阶段改变流量的质调节方式与纯质调节方式相比，网路的供水温
度升高，回水温度降低。虽然比质调节方式的供回水温差大，但供水 温度的升高和回水温度降低的数值是相等的，也就是从散热器的放热 量的热平衡来看，散热器的平均温度是应保持相等的。
第八章 热水供热系统的供热调节
法的问题。目前采用的一种方法是，调节流量使之随着供暖热负荷
的变化而变化，使热水网路的相对流量比等于供暖系统相对热负荷
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
三、间歇调节
当室外温度升高时，不改变网络的循环水量和供水温度，而只减 少每天供暖小时数，这种供热调节方式称为间歇调节。
应用：间歇调节可以在室外温度较高的供暖初期和末期，作为— 种辅助的调节措施。
调节公式： n 24 • tn tw h / d 8-30 tn tw
对于间接连接系统为保证供暖用户水力稳定性，用户多采用质调
节。而热网的1、 2取决于一级网路调节方式和换热器热力特性。
一、热水外网采用质调节
此时Gyi 1，根据网路供给热量的热平衡方程式，得出：
Q yi
G
yi
1 1
2
2
1 2 1 2
（8-31）
由换热器热平衡方程，可得：
Q K t t
（8-32）
第八章 热水供热系统的供热调节
8-1 概述
二、供热调节方式
集中调节—在热源处进行调节； 局部调节—在热力站或用户入口处调节； 个体调节—直接在散热设备 (如散热器、暖风 机、换热器等)处 进行调节。 对于仅有采暖热负荷的热用户，可采用集中调节，而对于具有多 种热负荷（如供暖 通风 生活热水）往往采用以集中调节为主，局部 调节为辅的综合调节。
＝1代入热水供暖系统供热调节的基本公式(8—13)，可求出质调节 的供、回水温度的计算公式。
1
g tg tn 0.5(tg th 2tn )Q 1b 0.5(tg th )Q ℃（8-14）
1
h th tn 0.5(tg th 2tn )Q 1b 0.5(tg th )Q ℃ （8-15）
8-2 供暖调节的基本公式
Q
Q1 Q1'
tn tn
tw
t
' w
Q
tn tn
tw tw'
(tg
(t
' g
th th'
2tn )1b 2tn )1b
G tg t g'
th th'
8-13
上式是供暖热负荷供热调节的基本公式。在某一室外温度下，如要保
持室内温度值不变，则应保证有相应的 t g 、th 、QQ 和 G (G) 的四个
2 th
通过联立求解，即可确定热水网路采用质调节的相应供、回
水温度1和 2 值。
其中
第八章 热水供热系统的供热调节
8-4 间接连接热水供暖系统的供热调节
二、热水外网采用质量-流量调节
热水网路的质量-流量调节，即同时改变供水温度和流量的供热调
节方法。
随室外温度的变化，如何选定流量变化的规律是一个优化调节方
th )
2 th
对于管壳式水-水换热器的相对传热系数比 K 如下：
0.5
0.5
K Gyi • Ger
（8-35）
第八章 热水供热系统的供热调节
8-4 间接连接热水供暖系统的供热调节
整理可得出：
Q 1 2 tg th 1 2 tg th
Q
(1 tg ) ( 2 th ) t • ln 1 tg
Q2
KF (t p. j
tn)
aF(tg th 2
- t n )1b
W
Q3 Gc(tg th ) / 3600 1.163G(tg th ) W
第八章 热水供热系统的供热调节
8-2 供暖调节的基本公式
二、供暖调节基本公式
若令在运行调节时，相应 tw下的供暖热负荷与供暖设计热负荷之比，
第八章 热水供热系统的供热调节
8-1 概述
三、供热调节的方法
1. 量调节—改变网路的循环水量（很少单独使用） 2．质调节—改变网路的供水温度，流量不变 3．分阶段改变流量的质调节 4．间歇调节—改变每天供暖小时数； 5．质量—流量混合调节—即同时改变网路供水温度和流量。 6. 分区分时调节—根据不同区域不同时间内的热负荷不同需求 进行调节
注：当采用间歇调节时，为使网路远端和近端的热用户通过热媒的小时数接近，在 区域锅炉房的锅炉压火后，网路循环水泵应继续运转一段时间。运转时间相当于热 媒从离热源最近的热用户流到最远热用户的时间。因此，网路循环水泵的实际小时 数，应比计算数值大些。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
调节方程
对每个阶段补充条件 G const 代入基本公式，可求出调节公式
对无混合装置的供暖系统
tg
tn
ts' Q 1/(1b)
0.5t
' j
Q G
C
th
tn
ts' Q 1/(1b)
0.5t
' j
Q G
C
对有混合装置的供暖系统
u u'
1 tg
tg th
' 1
t
' g
t
' g
th'
可得
1 tg u(tg th ) tg uQ(tg th ) （8-21）
式中建筑内供回水温度可按8-16、8-17计算，将8-16、8-20代入上式
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
1
g tn tsQ 1b (tw 0.5tj )Q
8-26 8-27
g
tg
tn ts' Q 1/(1b)
tw'
0.5t
' j
Q G
C
h
th
tn
ts' Q 1/(1b)
0.5t
' j
Q G
C
8-28 8-29
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
分阶段改变流量的质调节的特点：
1）节约电能效果显著；（中小型系统，一般选用两组（台）不同规 格的水泵：100%G流量与70%—80%G流量；大型可考虑选三组 不同流量的水泵）
从供暖系统抽引的回水量与热网的循环 水量之比，称为混合比 u Gh / G0
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
设计工况下根据热平衡原理，可得 cG01 cGhth (G0 Gh )tg c
由此可得设计工况： u 1 tg
tg th
任意工况下，用户阻力工况不变时混合比不变，即 u u ，有
会使供暖系统产生严重的竖向热力失调。集中流量调节的优势在于节省
Hale Waihona Puke Baidu
电耗。在实际运行中，随着室外温度的不断变化而改变网路流量难以运
行管理，所以，目前在国内很少采用单一集中流量调节的方式进行供热
调节，流量调节往往作为集中质调节的一种辅助方式，对局部供暖系统
作辅助性的调节。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-4 间接连接热水供暖系统的供热调节
Q2
KF (t p. j
tn)
aF( tg th 2
- t n )1b
W
Q3 Gc(tg th ) / 3600 4187G (tg th ) / 3600 1.163G(tg th ) W
第八章 热水供热系统的供热调节
8-2 供暖调节的基本公式
一、供暖热平衡方程
1. 设计工况—室外温度
1）随 tw 升高， tg th 降低， t tg th 下降；
2）由于 k a(tp j tn )b 为指数函数，曲线呈向上凸形状；
3）随着室外温度的升高，散热器的平均计算温差亦随之降低。在某 一相对热负荷比室外温度tw下，散热器的相对平均计算温差降低。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
℃
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
2)对带混合装置的直接连接的热水供暖系统，外网供水温度 1，回水 温度 2。见图8-1，则有 2 th ，G G0 Gh 。
建筑内供回水温度 t g 、th ，可按前述公式
8-14、8-15计算。网路供水温度还应根据 混合比求出。
（8-22）
1
h th tn tsQ 1b 0.5tj Q ℃ （8-23）
式中： tw 1 tg — 网路与用户系统的设计供水温度差，℃。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
结论
依据质调节基本公式、水温曲线及例题8-1的分析，网路的供、回 水温度随室外温度的变化有如下规律：
成为相对供暖热负荷比 Q ，而称其流量之比为相对流量比 G ，则
Q
Q1 Q1'
Q2 Q2'
Q3 Q3'
G G G'
为了便于分析计算，假设供暖热负荷与室内外温差的变化成正比，
即把供暖热指标视为常数。因体积热指标受室外风速、风向和太阳辐
射等的影响，上述假设会有一定的误差。忽略这一误差，有
第八章 热水供热系统的供热调节
第八章 热水供热系统的供热调节
第八章 热水供热系统的供热 调节
第八章 热水供热系统的供热调节
8-1 概述
一、供热调节的目的—按需供热
初调节：运行初期对各管段进行调节使各用户达到设计流量 运行调节：是指当热负荷发生变化时,为实现按需供热,而对供热系统 的流量、供水温度等进行的调节。用热系统各用户的热负荷不是恒定 的，如果供暖通风热负荷随室外气象条件：(主要是室外气温)变化， 热水供应和生产工艺随使用条件等因素而不断变化。 1.水力失调：指流量分配偏离设计要求。 2.热力失调：指供热量及室内温度偏离设计要求。 水力失调是热力失调的主要原因之一。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-2 供暖调节的基本公式
供暖调节的目的：维持供暖房屋的室内设计温度，提高热能利用率。 调节原理依据：当热水网路在稳定状态下运行时，如果不考虑管网 沿途热损失，则网路的供热量应等于供暖用户系统散热设备的放热 量，同时也应等于供暖热用户的热负荷。
Q1 Q2 Q3
Q1 qVV (tn tw ) W
1）运行管理方便，水力工况稳定； 2）消耗电能较多； 3）当室外温度较高时，如仍按质调节供热，难以满足多种热用户的要 求；
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
二、分阶段改变流量的质调节
在供暖期中按室外温度高低分成几个阶段，在室外温度较低的阶段 中，保持最大设计流量，而在室外温度较高的阶段中，保持较小的流 量，在每一阶段中，网路的循环水量始终保持不变，按改变网路供水 温度的质调节进行供热调节，流量不变，水力工况稳定。
四、集中流量调节
随着室外温度的变化，在热源处不断改变网路循环水流量，而网
路的供水温度保持不变的调节方法，称为流量调节。
补充条件为tg＝tgˊ。由基本方程求得调节方程为
1
th
2tn
tg'
th'
2tn
Q1b
t
' g
G
t
' g
th'
Q
tg th
采用流量调节时，随着室外温度升高，网路水流量迅速地减小，常常
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
变形为：
1
tg
tn
ts' Q1b
0.5t
' j
Q
1
tg
tn
ts' Q1b
0.5t
' j
Q
8-16 8-17
式中 ts' 0.5 tg' th' 2tn —热用户散热器的平均设计计算温差,℃
t
' j
t
' g
th' —热用户设计供回水温差，
第八章 热水供热系统的供热调节
8-4 间接连接热水供暖系统的供热调节
K —水-水换热器的相对传热系数比； t —在设计工况下，水-水换热器的对数平均温差，℃；
t —在运行工况下，水-水换热器的对数平均温差，℃；
t
(1
tg ln
) ( 2 1 tg
th )
2 th
t
(1
tg ) ( 2 ln 1 tg
未知值，但只有三个联立方程式，因此需要引进补充条件，才能求出
四个未知数的解。所谓引进补充条件，就是我们要选定某种调节方法。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
一、质调节
在进行质调节时，只改变供暖系统的供水温度，而用户的循环水 量保持不变，即 G =1。
1) 对于无混合装置的直接连接的热水供暖系统，将 此补充条件 G
t
' w
Q1' Q2' Q3'
Q1' qV' V (tn tw ) W
Q2'
K 'F (tp. j tn )
aF(tg th 2
- t n )1b
W
Q3'
G
'c(t
' g
th'
)
/
3600
1.163G
'
(t
' g
th' )
W
2. 运行工况—室外温度 tw
Q1 Q2 Q3
Q1 qVV (tn tw ) W
2）值60%。如流量过少，会加重垂直失调。 分阶段改变流量的质调节方式与纯质调节方式相比，网路的供水温
度升高，回水温度降低。虽然比质调节方式的供回水温差大，但供水 温度的升高和回水温度降低的数值是相等的，也就是从散热器的放热 量的热平衡来看，散热器的平均温度是应保持相等的。
第八章 热水供热系统的供热调节
法的问题。目前采用的一种方法是，调节流量使之随着供暖热负荷
的变化而变化，使热水网路的相对流量比等于供暖系统相对热负荷
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
三、间歇调节
当室外温度升高时，不改变网络的循环水量和供水温度，而只减 少每天供暖小时数，这种供热调节方式称为间歇调节。
应用：间歇调节可以在室外温度较高的供暖初期和末期，作为— 种辅助的调节措施。
调节公式： n 24 • tn tw h / d 8-30 tn tw
对于间接连接系统为保证供暖用户水力稳定性，用户多采用质调
节。而热网的1、 2取决于一级网路调节方式和换热器热力特性。
一、热水外网采用质调节
此时Gyi 1，根据网路供给热量的热平衡方程式，得出：
Q yi
G
yi
1 1
2
2
1 2 1 2
（8-31）
由换热器热平衡方程，可得：
Q K t t
（8-32）
第八章 热水供热系统的供热调节
8-1 概述
二、供热调节方式
集中调节—在热源处进行调节； 局部调节—在热力站或用户入口处调节； 个体调节—直接在散热设备 (如散热器、暖风 机、换热器等)处 进行调节。 对于仅有采暖热负荷的热用户，可采用集中调节，而对于具有多 种热负荷（如供暖 通风 生活热水）往往采用以集中调节为主，局部 调节为辅的综合调节。
＝1代入热水供暖系统供热调节的基本公式(8—13)，可求出质调节 的供、回水温度的计算公式。
1
g tg tn 0.5(tg th 2tn )Q 1b 0.5(tg th )Q ℃（8-14）
1
h th tn 0.5(tg th 2tn )Q 1b 0.5(tg th )Q ℃ （8-15）
8-2 供暖调节的基本公式
Q
Q1 Q1'
tn tn
tw
t
' w
Q
tn tn
tw tw'
(tg
(t
' g
th th'
2tn )1b 2tn )1b
G tg t g'
th th'
8-13
上式是供暖热负荷供热调节的基本公式。在某一室外温度下，如要保
持室内温度值不变，则应保证有相应的 t g 、th 、QQ 和 G (G) 的四个
2 th
通过联立求解，即可确定热水网路采用质调节的相应供、回
水温度1和 2 值。
其中
第八章 热水供热系统的供热调节
8-4 间接连接热水供暖系统的供热调节
二、热水外网采用质量-流量调节
热水网路的质量-流量调节，即同时改变供水温度和流量的供热调
节方法。
随室外温度的变化，如何选定流量变化的规律是一个优化调节方
th )
2 th
对于管壳式水-水换热器的相对传热系数比 K 如下：
0.5
0.5
K Gyi • Ger
（8-35）
第八章 热水供热系统的供热调节
8-4 间接连接热水供暖系统的供热调节
整理可得出：
Q 1 2 tg th 1 2 tg th
Q
(1 tg ) ( 2 th ) t • ln 1 tg
Q2
KF (t p. j
tn)
aF(tg th 2
- t n )1b
W
Q3 Gc(tg th ) / 3600 1.163G(tg th ) W
第八章 热水供热系统的供热调节
8-2 供暖调节的基本公式
二、供暖调节基本公式
若令在运行调节时，相应 tw下的供暖热负荷与供暖设计热负荷之比，
第八章 热水供热系统的供热调节
8-1 概述
三、供热调节的方法
1. 量调节—改变网路的循环水量（很少单独使用） 2．质调节—改变网路的供水温度，流量不变 3．分阶段改变流量的质调节 4．间歇调节—改变每天供暖小时数； 5．质量—流量混合调节—即同时改变网路供水温度和流量。 6. 分区分时调节—根据不同区域不同时间内的热负荷不同需求 进行调节
注：当采用间歇调节时，为使网路远端和近端的热用户通过热媒的小时数接近，在 区域锅炉房的锅炉压火后，网路循环水泵应继续运转一段时间。运转时间相当于热 媒从离热源最近的热用户流到最远热用户的时间。因此，网路循环水泵的实际小时 数，应比计算数值大些。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
调节方程
对每个阶段补充条件 G const 代入基本公式，可求出调节公式
对无混合装置的供暖系统
tg
tn
ts' Q 1/(1b)
0.5t
' j
Q G
C
th
tn
ts' Q 1/(1b)
0.5t
' j
Q G
C
对有混合装置的供暖系统
u u'
1 tg
tg th
' 1
t
' g
t
' g
th'
可得
1 tg u(tg th ) tg uQ(tg th ) （8-21）
式中建筑内供回水温度可按8-16、8-17计算，将8-16、8-20代入上式
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
1
g tn tsQ 1b (tw 0.5tj )Q
8-26 8-27
g
tg
tn ts' Q 1/(1b)
tw'
0.5t
' j
Q G
C
h
th
tn
ts' Q 1/(1b)
0.5t
' j
Q G
C
8-28 8-29
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
分阶段改变流量的质调节的特点：
1）节约电能效果显著；（中小型系统，一般选用两组（台）不同规 格的水泵：100%G流量与70%—80%G流量；大型可考虑选三组 不同流量的水泵）
从供暖系统抽引的回水量与热网的循环 水量之比，称为混合比 u Gh / G0
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
设计工况下根据热平衡原理，可得 cG01 cGhth (G0 Gh )tg c
由此可得设计工况： u 1 tg
tg th
任意工况下，用户阻力工况不变时混合比不变，即 u u ，有
会使供暖系统产生严重的竖向热力失调。集中流量调节的优势在于节省
Hale Waihona Puke Baidu
电耗。在实际运行中，随着室外温度的不断变化而改变网路流量难以运
行管理，所以，目前在国内很少采用单一集中流量调节的方式进行供热
调节，流量调节往往作为集中质调节的一种辅助方式，对局部供暖系统
作辅助性的调节。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-4 间接连接热水供暖系统的供热调节
Q2
KF (t p. j
tn)
aF( tg th 2
- t n )1b
W
Q3 Gc(tg th ) / 3600 4187G (tg th ) / 3600 1.163G(tg th ) W
第八章 热水供热系统的供热调节
8-2 供暖调节的基本公式
一、供暖热平衡方程
1. 设计工况—室外温度
1）随 tw 升高， tg th 降低， t tg th 下降；
2）由于 k a(tp j tn )b 为指数函数，曲线呈向上凸形状；
3）随着室外温度的升高，散热器的平均计算温差亦随之降低。在某 一相对热负荷比室外温度tw下，散热器的相对平均计算温差降低。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
℃
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
2)对带混合装置的直接连接的热水供暖系统，外网供水温度 1，回水 温度 2。见图8-1，则有 2 th ，G G0 Gh 。
建筑内供回水温度 t g 、th ，可按前述公式
8-14、8-15计算。网路供水温度还应根据 混合比求出。
（8-22）
1
h th tn tsQ 1b 0.5tj Q ℃ （8-23）
式中： tw 1 tg — 网路与用户系统的设计供水温度差，℃。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
第八章 热水供热系统的供热调节
8-3 直接连接热水供暖系统的集中调节
结论
依据质调节基本公式、水温曲线及例题8-1的分析，网路的供、回 水温度随室外温度的变化有如下规律：
成为相对供暖热负荷比 Q ，而称其流量之比为相对流量比 G ，则
Q
Q1 Q1'
Q2 Q2'
Q3 Q3'
G G G'
为了便于分析计算，假设供暖热负荷与室内外温差的变化成正比，
即把供暖热指标视为常数。因体积热指标受室外风速、风向和太阳辐
射等的影响，上述假设会有一定的误差。忽略这一误差，有
第八章 热水供热系统的供热调节
第八章 热水供热系统的供热调节
第八章 热水供热系统的供热 调节
第八章 热水供热系统的供热调节
8-1 概述
一、供热调节的目的—按需供热
初调节：运行初期对各管段进行调节使各用户达到设计流量 运行调节：是指当热负荷发生变化时,为实现按需供热,而对供热系统 的流量、供水温度等进行的调节。用热系统各用户的热负荷不是恒定 的，如果供暖通风热负荷随室外气象条件：(主要是室外气温)变化， 热水供应和生产工艺随使用条件等因素而不断变化。 1.水力失调：指流量分配偏离设计要求。 2.热力失调：指供热量及室内温度偏离设计要求。 水力失调是热力失调的主要原因之一。
第八章 热水供热系统的供热调节
8-2 供暖调节的基本公式
供暖调节的目的：维持供暖房屋的室内设计温度，提高热能利用率。 调节原理依据：当热水网路在稳定状态下运行时，如果不考虑管网 沿途热损失，则网路的供热量应等于供暖用户系统散热设备的放热 量，同时也应等于供暖热用户的热负荷。
Q1 Q2 Q3
Q1 qVV (tn tw ) W