建筑采暖系统

第6章建筑采暖系统

0.采暖系统概述

1.采暖系统的分类与选择

2采暖系统的热负荷与计算

3.热源

4.采暖设备及附件

6.0 采暖系统概述

1.建筑采暖系统：为了维持建筑物室内所需的空气温度而向其供给相应的热量所需的工程设施。

2.建筑采暖系统的任务和目的：满足人们日常生活和社会生产所需要的大量的热能。

3.建筑采暖工程的应用历史

19世纪初期，开始用锅炉产生的蒸汽或热水来采暖。

1877年，美国建成了区域采暖系统。

二战后，区域采暖技术得到普遍应用（俄罗斯和东欧以热电厂作为热源，美国和西欧以区域锅炉房为主）

我国，解放后得到较大发展，主要热源为热电厂、区域锅炉房和分散锅炉房。

6.1 采暖系统的分类与选择

6.1.0 采暖系统组成与分类

6.1.1 热水采暖系统

6.1.2 高层建筑热水采暖系统

6.1.3 蒸汽采暖系统

6.1.4 热风采暖系统

6.1.5 辐射采暖

6.1.6 采暖系统热媒的选择

6.1.7 采暖系统的管路布置和敷设

6.1.0 采暖系统组成与分类

所有采暖系统都是由以下三个主要部分组成：

（1）热源：使燃料燃烧产生热，将热媒加热成热水

或蒸汽的部分，如锅炉房、热交换站等。

（2）输热管道：供热管道是指热源和散热设备之间

的连接管道，将热媒输送到各个散热设备。

（3）散热设备：将热量传至所需空间的设备，如散

热器、暖风机等。

6.1.0 采暖系统组成与分类

● 1.按热媒种类分类

●热水采暖系统：以热水为热媒，主要用于民用建筑。

●蒸汽采暖系统：以水蒸气为热媒，主要用于工业建筑。

●热风采暖系统：以热空气为热媒，主要用于大型工业车间。

● 2.按设备相对位置分类

●局部采暖系统：热源、热网、散热器三部分在构造上合在一起的采暖系统，如火炉

采暖、煤气采暖和电热采暖。

●集中采暖系统：热源和散热设备分别设置，用热网相连接，由热源向各个房间或建

筑物供给热量的采暖系统。

●区域供暖系统：以集中供热的热网作为热源，用以满足一个建筑群或一个区域供暖

用热需要的系统。它的供热规模比集中供暖要大得多，实质上它是集中供暖的一种

形式。

6.1.1 热水采暖系统

低温热水采暖系统 & 高温热水采暖系统

●低温热水采暖系统：水温≤100℃。

●供回水温度多采用95/70 ℃；新型采暖系统供回水温度60/40℃，50/ 30℃。

●低温水供暖系统卫生条件较好，目前广泛用于民用建筑。

●高温热水采暖系统：水温＞100℃。

●高温水采暖系统用在生产厂房，采用120～130／70～80℃。

单管系统

●热水经供水管顺序流过多组散热器，并顺

序地在各散热器中冷却的系统。

●立管上的散热器串联起来形成构成一个循

环环路，从上到下各层散热器的进水温度

不同，每组散热器的热媒流量不能单独调

节。

双管系统

●热水经供水管平行地分配给多个散热器，冷却后的回水自每个

散热器直接沿水管回流到热源的系统。

●每组散热器都能组成一个循环环路，每组散热器的供水温度基

本上是一致的，各组散热器可自行调节热媒流量，互相不受影响。

垂直式系统& 水平式系统

重力(自然)循环系统 & 机械循环系统

重力循环系统：依靠供水与回水的密度差进行循环的系统。

机械循环系统：靠机械力(水泵压力)进行水循环的系统。

重力(自然)循环热水采暖系统

1、工作原理：在系统工作之前，先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后，它的密度减小，同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱动，使热水沿着供水干管上升，流入散热器。在散热器内水被冷却，再沿回水干管流回锅炉。

这样，水连续被加热，热水不断上升，在散热器及管路中散热冷却后的回水又流回锅炉被重新加热，形成如图箭头所示的方向循环流动。

重力(自然)循环热水采暖系统

2、循环动力：锅炉与散热器的供水、回水温度差而形成的密度差所产生的作用压力。

设P1和P2分别表示A —A 断面右侧和左侧的水柱压力，则 P1=g(h0ρh+h ρh+h1ρg) P2=g(h0ρh+h ρg+h1ρg)

断面A —A 两侧之差值，即系统的循环作用压力为 ΔP=P1-P2=gh(ρh-ρg) (6－3)

由式（6-3）可见，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密度差。

如供回水温度为95℃/70℃，则每米高差可产生的作用压力为gh(ρh-ρg)=9.81×(977.81-961.92) =156(Pa)

重力(自然)循环热水采暖系统 3、自然循环热水系统的排气：水流慢，水平干管中水流

速<0.2m/s ；而干管中空气气泡的浮升速度为0.1～0.2m/s ，立管中为0.25m/s ；所以水中的空气能逆着水流方向向高处聚集。

因此，上供下回式自然循环热水供暖系统系统的供水干

管必须有向膨胀水箱方向上升的坡向，坡度为0.005～0.01。散热器支管的坡度一般取1％。回水干管应有向锅炉方向的向下坡度0.005～0.01。

重力(自然)循环热水采暖系统 4、特点：

重力循环双管系统：由于各层散热器与锅炉间形成独立的循环，因而随着从上层到下层，散热器中心与锅炉中心的高差逐渐减小，各层循环压力也出现由大到小的现象，上层作用压力大，因此流过上层散热器的热水流量大于实际需求量，流过下层散热器的热水流量小于实际需求量。这样会造成上层温度偏高，下层温度偏低。楼层越多，失调现象越严重。

重力循环单管系统：不存在垂直失调问题，但在单管系统中，存在从上到下各楼层散热器的进水温度不同，且每组散热器的热媒流量不能单独调节的弊端。

h h o A

2

L P A R P 4

10i=0.5%~1%(a)11

9

(b)7h 1

3

I 51

I 56

1

34

i=0.5%~1%

82