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1、供热工程第六章集中供热系统的热负荷第1页，本讲稿共22页第一节第一节 集中供热系统热负荷的概算和特征集中供热系统热负荷的概算和特征 集集中中供供热热系系统统的的热热用用户户有有供供暖暖、通通风风、热热水水供供应应、空空气气调调节节、生生产产工工艺艺等等用用热热系系统统。这这些些用用热热系系统统热热负负荷荷的的大大小小及及其其性性质质是是供供热热规规划划和和设设计计的的最最重重要要依依据。因此据。因此,必须正确合理地确定供热系统的热负荷。必须正确合理地确定供热系统的热负荷。用热系统的热负荷，按其性质可分为两大类：用热系统的热负荷，按其性质可分为两大类：1季节性热负荷季节性热负荷 2常年性热负荷常
2、年性热负荷 第2页，本讲稿共22页第一节第一节 集中供热系统热负荷的概算和特征集中供热系统热负荷的概算和特征1季季节节性性热热负负荷荷：供供暖暖、通通风风、空空气气调调节节系系统统的热负荷是季节性热负荷。的热负荷是季节性热负荷。特点：它与室外温度、湿度、风向、风速和特点：它与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射热等气候条件密切相关，起决定性太阳辐射热等气候条件密切相关，起决定性作用的是室外温度，因此全年中有很大变化。作用的是室外温度，因此全年中有很大变化。2常年性热负荷常年性热负荷：生活用热（主要指热水供生活用热（主要指热水供应）和生产工艺用热属于常年性热负荷。应）和生产工艺用热属于常年性热负
3、荷。特点：与气候条件关系不大，而且，它的用特点：与气候条件关系不大，而且，它的用热状况在全日中变化较大。热状况在全日中变化较大。第3页，本讲稿共22页 对于已建成和原有建筑物，或已有热对于已建成和原有建筑物，或已有热负荷数据的拟建房屋，可以采取对需要供负荷数据的拟建房屋，可以采取对需要供热的建筑物进行热负荷调查，用统计的方热的建筑物进行热负荷调查，用统计的方法确定系统的热负荷。根据调查统计资料法确定系统的热负荷。根据调查统计资料确定总热负荷时，应考虑管网热损失，附确定总热负荷时，应考虑管网热损失，附加加5%的安全余量。的安全余量。对集中供热系统进行规划或初步设计时，对集中供热系统进行规划或初步
4、设计时，往往尚未进行各类建筑物的具体设计工作，往往尚未进行各类建筑物的具体设计工作，不可能提供较准确的建筑物热负荷的资料。不可能提供较准确的建筑物热负荷的资料。因此，通常采用概算指标法来确定各类热因此，通常采用概算指标法来确定各类热用户的热负荷。用户的热负荷。第4页，本讲稿共22页一、供暖设计热负荷第5页，本讲稿共22页1体积热指标法体积热指标法 各各类类建建筑筑物物的的供供暖暖体体积积热热指指标标qv，可可通通过过对对许许多多建建筑筑物物进进行行理理论论计计算算或或对对许许多多实实测测数数据据进进行行统统计计归归纳纳整整理理得得出出，可可见见有有关关设设计计手手册册或或当当地地设设计计单单位
5、位历历年积累的资料数据。年积累的资料数据。第6页，本讲稿共22页第7页，本讲稿共22页 2面积热指标法面积热指标法 用供暖体积热指标表征建筑物供暖热负荷的大小，物理概念清楚，用供暖体积热指标表征建筑物供暖热负荷的大小，物理概念清楚，但面积热指标更易于概算，并且对集中供暖系统的初步设计或规划设但面积热指标更易于概算，并且对集中供暖系统的初步设计或规划设计来讲已经足够准确了，所以，在城市集中供热系统规划设计中，供计来讲已经足够准确了，所以，在城市集中供热系统规划设计中，供暖面积热指标法应用的更多。暖面积热指标法应用的更多。第8页，本讲稿共22页城市规划：建筑物出现之前，某一块地的用途。城市规划：建
6、筑物出现之前，某一块地的用途。详细规划：对特定小区规划图上包括每一建筑详细规划：对特定小区规划图上包括每一建筑物层数、建筑面积、建筑外形、性质等。物层数、建筑面积、建筑外形、性质等。3城市规划指标法城市规划指标法 对一个城市新区供热规对一个城市新区供热规划设计，各类型的建筑面积尚未具体落实。划设计，各类型的建筑面积尚未具体落实。第9页，本讲稿共22页二、通风设计热负荷二、通风设计热负荷 为为了了保保证证室室内内空空气气具具有有一一定定的的清清洁洁度度及及温温湿湿度度等等要要求求，就就要要求求对对生生产产厂厂房房、公公共共建建筑筑及及居居住住建建筑筑进进行行通通风风或或空空气气调调节节。在在供供
7、暖暖季季节节中中，加加热热从从室室外外进进入入的的新新鲜鲜空空气气所所耗耗的的热热量量，称称为为通通风风热热负负荷荷。建建筑筑物物的的通通风风热热负负荷荷，可可采采用用通通风风体体积积热热指指标标或或百分数法进行概算。百分数法进行概算。第10页，本讲稿共22页二、通风设计热负荷二、通风设计热负荷第11页，本讲稿共22页二、通风设计热负荷二、通风设计热负荷第12页，本讲稿共22页三、生活用热的设计热负荷三、生活用热的设计热负荷1热水供应用热热水供应用热 日常生活中用于洗脸、洗澡、洗衣服以及洗刷日常生活中用于洗脸、洗澡、洗衣服以及洗刷器皿等所消耗的热量。器皿等所消耗的热量。热水供应的热负荷取决于热
8、水用量，住宅的热热水供应的热负荷取决于热水用量，住宅的热水用量取决于住宅内卫生设备的完善程度和人们水用量取决于住宅内卫生设备的完善程度和人们的生活习惯。的生活习惯。热水供应系统的工作特点是：热水供应系统的工作特点是：热水用量具有昼夜的热水用量具有昼夜的周期性。周期性。第13页，本讲稿共22页 1 1、热水供应用热、热水供应用热 用水单位数越多，越接近于1，住宅、医院、旅馆等按附录6-4取用。热网的热水供应设计热负荷与用户热水供应系统和热网的连接方式有关。当用户热水供应系统中有储水箱有储水箱时，可采用供暖期的热水供应平均热负荷热水供应平均热负荷计算；无无储水箱储水箱时，应以供暖期的热水供应最大热
9、负热水供应最大热负荷荷计算。2其他生活用热，在工厂、医院、学校等中，除热水供其他生活用热，在工厂、医院、学校等中，除热水供应以外，还可能有开水供应、蒸饭等项用热。应以外，还可能有开水供应、蒸饭等项用热。第14页，本讲稿共22页四、生产工艺热负荷四、生产工艺热负荷 生产工艺热负荷是为了满足生产过程中用于加热、烘干、生产工艺热负荷是为了满足生产过程中用于加热、烘干、蒸煮、清洗等过程的用热，或作为动力用于驱动机械设备蒸煮、清洗等过程的用热，或作为动力用于驱动机械设备（汽锤、汽泵等）。（汽锤、汽泵等）。生产工艺热负荷属于全年性热负荷。生产工艺设计热负生产工艺热负荷属于全年性热负荷。生产工艺设计热负荷的
10、大小以及需要的热媒种类和参数，主要取决于生产工艺荷的大小以及需要的热媒种类和参数，主要取决于生产工艺过程的性质、用热设备的型式、以及工厂的工作制度等因素。过程的性质、用热设备的型式、以及工厂的工作制度等因素。按照工艺要求热媒温度的不同，大致可分为三种：按照工艺要求热媒温度的不同，大致可分为三种：供热温度在供热温度在130一一150 以下称为低温供热；以下称为低温供热；供热温度在供热温度在130一一150以上到以上到250以下时，称为中以下时，称为中温供热；温供热；当供热温度高于蒸汽供热当供热温度高于蒸汽供热250一一300时，称为高温供热。时，称为高温供热。第15页，本讲稿共22页 生产工艺热
11、负荷通常可采用以产品单位能耗指标方法（如附录6-5），或按全年实际耗煤量来核算，最后确定较符合实际情况的热负荷。生产工艺热负荷的同时使用系数，一般可取0.70.9。当热源（如热电厂）的蒸汽参数与各工厂用户使用的蒸汽压力和温度参数不一致时，确定热电厂出口热网的设计流量应进行必要的换算。第16页，本讲稿共22页 对于热电厂供热系统，根据对于热电厂供热系统，根据“以热定电以热定电”的的原则，必需对生产工艺热负荷在全年中的变化情原则，必需对生产工艺热负荷在全年中的变化情况有更多的设计数据。况有更多的设计数据。除供暖期的最大热负荷外，除供暖期的最大热负荷外，还应有供暖期的平均热负荷、非供暖期的平均热负荷
12、、还应有供暖期的平均热负荷、非供暖期的平均热负荷、非供暖期的最小热负荷等资料，以及必要的典型的周非供暖期的最小热负荷等资料，以及必要的典型的周期期(日或一段时间日或一段时间)的蒸汽热负荷曲线和年延续时的蒸汽热负荷曲线和年延续时间曲线等资料。间曲线等资料。第17页，本讲稿共22页 第二节第二节 热负荷图热负荷图热负荷图：是用来表示整个热源或用户系统热负荷随热负荷图：是用来表示整个热源或用户系统热负荷随室外温度或时间变化的图。室外温度或时间变化的图。热负荷图形象地反映热负荷变化的规律。常用的热负热负荷图形象地反映热负荷变化的规律。常用的热负荷图有荷图有热负荷时间图、热负荷随室外温度变化图热负荷时间
13、图、热负荷随室外温度变化图和和热负荷热负荷延续时间图延续时间图。第18页，本讲稿共22页一、热负荷时间图一、热负荷时间图 特点：图中热负荷的大小按照它们出现的先后排列；特点：图中热负荷的大小按照它们出现的先后排列；有有全日热负荷图、月热负荷图全日热负荷图、月热负荷图和和年热负荷图年热负荷图。全日热负荷图以小时为横坐标，以小时热负荷为纵全日热负荷图以小时为横坐标，以小时热负荷为纵坐标，从零时开始逐时绘制的。坐标，从零时开始逐时绘制的。用来表示整个热源或用用来表示整个热源或用户的热负荷在一昼夜中每小时的变化情况。对生产工艺热户的热负荷在一昼夜中每小时的变化情况。对生产工艺热负荷，必需绘制全日热负荷
14、图为设计集中供热系统提供基负荷，必需绘制全日热负荷图为设计集中供热系统提供基础数据，需要分别绘制础数据，需要分别绘制冬季和夏季典型工作日的全日生冬季和夏季典型工作日的全日生产工艺热负荷图产工艺热负荷图。年热负荷图：月份为横坐标，每月的热负荷为纵年热负荷图：月份为横坐标，每月的热负荷为纵坐标。是规划供热系统全年运行的原始资料，也是用坐标。是规划供热系统全年运行的原始资料，也是用来制订设备维修计划和安排职工休假日等方面的基本来制订设备维修计划和安排职工休假日等方面的基本参考资料。参考资料。第19页，本讲稿共22页 年热负荷图年热负荷图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份月份
15、 Q 第20页，本讲稿共22页二、热负荷随室外温度变化图二、热负荷随室外温度变化图 季节性季节性的供暖、通风热负荷的大小，主的供暖、通风热负荷的大小，主要取决于要取决于当地的室外温度当地的室外温度，利用热负荷随室，利用热负荷随室外温度变化图能很好地反映季节性热负荷的外温度变化图能很好地反映季节性热负荷的变化规律。室外温度为横坐标。变化规律。室外温度为横坐标。第21页，本讲稿共22页热负荷随室外温度变化曲线热负荷随室外温度变化曲线图图曲线曲线1供暖热负荷供暖热负荷随室外温度变化随室外温度变化曲线（曲线（供暖热负荷与室内外温差供暖热负荷与室内外温差成正比）成正比）曲线曲线2冬季通风冬季通风热负荷随室外温度热负荷随室外温度变化曲线变化曲线曲线曲线3热水供应热水供应热负荷随室外温热负荷随室外温度变化曲线（度变化曲线（受室外温度影响较受室外温度影响较小，呈水平直线小，呈水平直线）曲线曲线4总热负荷总热负荷随室外温度变化曲随室外温度变化曲线线tw()+5 0 -5 -10 -15 -20 4123第22页，本讲稿共22页