《采暖系统的设计热负荷.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采暖系统的设计热负荷.pptx（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 采暖系统的设计热负荷定义采暖系统的设计热负荷定义：是指在设计室外温是指在设计室外温度下，为了达到要求的室内温度，保持房间热平衡度下，为了达到要求的室内温度，保持房间热平衡时，采暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。时，采暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。传热的方式传热的方式：导热、对流、辐射三种基本方式导热、对流、辐射三种基本方式组成。组成。第1页/共35页第一节围护结构耗热量第一节围护结构耗热量第2页/共35页一、围护结构耗热量 围护结构传热是很复杂的传热现象。它包括内表面吸热、结构材料导热和外表面放热三个基本过程。第3页/共35页 因室外空气温度是随机变化的，所以通过围护结因室外空气
2、温度是随机变化的，所以通过围护结构的传热过程是一个复杂的不稳定传热过程。构的传热过程是一个复杂的不稳定传热过程。在工程计算中通常把其简化为在工程计算中通常把其简化为稳定传热稳定传热。围护结构围护结构耗热量的计算：耗热量的计算：（稳定传热过程）（稳定传热过程）Q=KF(tntw)a KK围护结构的传热系数，围护结构的传热系数，W/W/.F F每一计算部分的围护结构的传热面积，每一计算部分的围护结构的传热面积，tn tn采暖室内计算温度，采暖室内计算温度，tw tw采暖室外计算温度，采暖室外计算温度，a a围护结构的温差修正系数。围护结构的温差修正系数。第4页/共35页 一个房间的围护结构按照一个
3、房间的围护结构按照朝向、材料结构和朝向、材料结构和室内外的温差室内外的温差而划分成各个计算部分。而划分成各个计算部分。基本耗热量要进行朝向、风力、房间高度修基本耗热量要进行朝向、风力、房间高度修正。正。当邻室与计算房间温差大于当邻室与计算房间温差大于5 5 时，应计算时，应计算此内墙的耗热量。此内墙的耗热量。第5页/共35页二、室内计算温度二、室内计算温度t tn n定义：定义：一般是指距地面一般是指距地面2m2m以内人们活动地区的平均以内人们活动地区的平均空气温度。空气温度。我国采暖通风与空气调节设计规范规定：民我国采暖通风与空气调节设计规范规定：民用建筑的主要房间，宜采用用建筑的主要房间，
4、宜采用16162020；生产厂房的工作地点：生产厂房的工作地点：轻作业轻作业 不应低于不应低于15 15（15 1518 18 ）中作业中作业 不应低于不应低于12 12（12 1215 15 ）重作业重作业 不应低于不应低于10 10（10 1012 12 ）第6页/共35页值班采暖温度值班采暖温度：厂房非工作时间可采用：厂房非工作时间可采用55以保证厂房以保证厂房内的设备不冻结。内的设备不冻结。第7页/共35页四四、温差修正系数、温差修正系数 房间有些围护结构的外侧并不是室外，而是房间有些围护结构的外侧并不是室外，而是不采暖的房间或空间，这些围护结构外表面接触的不采暖的房间或空间，这些围护
5、结构外表面接触的温度并不是室外温度，而是传热达到平衡时非采暖温度并不是室外温度，而是传热达到平衡时非采暖空间的温度，为计算方便，工程中可用室内外温差空间的温度，为计算方便，工程中可用室内外温差乘以一个系数来代替这一情况下的温差，这个系数乘以一个系数来代替这一情况下的温差，这个系数称为温差修正系数。表称为温差修正系数。表9-19-1第8页/共35页三、采暖室外计算温度三、采暖室外计算温度 t tw w 计算围护结构的基本耗热量时，使用的是稳定传热计算围护结构的基本耗热量时，使用的是稳定传热的计算公式，其中采暖室外计算温度是某一个固定数值，的计算公式，其中采暖室外计算温度是某一个固定数值，这个数值
6、应保证绝大多数时间内，室内空气温度维持在这个数值应保证绝大多数时间内，室内空气温度维持在设计所要求的数值。设计所要求的数值。规范规定：采暖室外计算温度，应采用历年平均不保证规范规定：采暖室外计算温度，应采用历年平均不保证5 5天的日平均温度。天的日平均温度。例如：北京的空调室外设计温度为例如：北京的空调室外设计温度为1212，表示一年之，表示一年之内比该温度低的天数不保证内比该温度低的天数不保证5 5天。天。第9页/共35页五、围护结构的传热系数五、围护结构的传热系数 K K第10页/共35页 常用的常用的 值和值和 值分别列于表值分别列于表9-29-2和表和表9-39-3中。中。常用围护结构
7、的传热系数常用围护结构的传热系数K K值已编列成表，可直接由值已编列成表，可直接由手册查出。表手册查出。表9-49-4给出了部分常用围护结构的给出了部分常用围护结构的K K值。值。第11页/共35页第12页/共35页第13页/共35页六、围护结构的低限热阻与经济热阻六、围护结构的低限热阻与经济热阻 围护围护结构既要满足建筑结构上的结构既要满足建筑结构上的强度强度要求，也要求，也要满足建筑要满足建筑热工方面热工方面的要求，要使建筑物具有热的要求，要使建筑物具有热稳定性（室内保持原有温度的能力）。对于相同稳定性（室内保持原有温度的能力）。对于相同的热流变化，不同的建筑物产生不同的室温波动，的热流变
8、化，不同的建筑物产生不同的室温波动，室温波动越小，则建筑物的热稳定性越好。室温波动越小，则建筑物的热稳定性越好。第14页/共35页定义定义：限制围护结构内表面温度过分降低而确：限制围护结构内表面温度过分降低而确定的外围护结构的总传热阻称为定的外围护结构的总传热阻称为低限传热阻低限传热阻。在冬季正常供暖，正常使用条件下，设置集在冬季正常供暖，正常使用条件下，设置集中供暖的建筑物，非透明部分外围护结构中供暖的建筑物，非透明部分外围护结构(门、门、窗除外窗除外)的总传热阻，在任何情况下都不得低于的总传热阻，在任何情况下都不得低于按冬季保温要求确定的这一低限传热阻按冬季保温要求确定的这一低限传热阻。第
9、15页/共35页第16页/共35页经济热阻：经济热阻：在一个规定年限在一个规定年限(建筑物使用年限、建筑物使用年限、投资回收年限、或政策性规定年限等投资回收年限、或政策性规定年限等)内，使内，使建建造费用与经营费用造费用与经营费用之和最小的外围护结构总传之和最小的外围护结构总传热阻称之为经济热阻。热阻称之为经济热阻。第17页/共35页第二节第二节 加热进入室内的冷空气所需要的热加热进入室内的冷空气所需要的热量量第18页/共35页 加热进入室内的冷空气所需要的热量包括加热进入室内的冷空气所需要的热量包括冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量。冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量。由于门、窗不严密会有冷风（空气
10、）从室外渗入室内，由于门的开启人的进出，也会有由于门、窗不严密会有冷风（空气）从室外渗入室内，由于门的开启人的进出，也会有空气进入室内，将这些空气加热到室内温度的热量。空气进入室内，将这些空气加热到室内温度的热量。这两种耗热量均可用下列公式来计算：这两种耗热量均可用下列公式来计算：Q=L c (tntw)L 冷空气进入量，m3/s 室外空气密度，/m3 C 空气的定压比热，1kJ/第19页/共35页 在压强不变的情况下，单位质量的某种物质温度升高在压强不变的情况下，单位质量的某种物质温度升高11所需所需吸收的热量，叫做该种物质的吸收的热量，叫做该种物质的“定压比热容。定压比热容。kJ/第20页
11、/共35页冷风渗透量：冷风渗透量：冷风渗透量：冷风渗透量：与室内外的压力差、门窗缝隙长度与室内外的压力差、门窗缝隙长度及其密闭性等有关。及其密闭性等有关。冷风侵入量：冷风侵入量：冷风侵入量：冷风侵入量：与室内外的压力差及门的开启面积与室内外的压力差及门的开启面积等因素有关。等因素有关。第21页/共35页第三节第三节 采暖系统热负荷的概算采暖系统热负荷的概算第22页/共35页 集中供热系统进行规划或扩大初步设计时，集中供热系统进行规划或扩大初步设计时，个别的采暖系统尚未进行设计计算，采用个别的采暖系统尚未进行设计计算，采用概算指概算指标法标法来确定采暖系统的热负荷。来确定采暖系统的热负荷。采暖热
12、负荷是城市集中供热系统主要的热负采暖热负荷是城市集中供热系统主要的热负荷，它的概算可采用荷，它的概算可采用体积热指标法、面积热指标体积热指标法、面积热指标等方法进行计算等方法进行计算第23页/共35页一、体积热指标法一、体积热指标法 用单位体积采暖热指标估算建筑物的热负荷用单位体积采暖热指标估算建筑物的热负荷时，采暖热负荷可按下式进行概算：时，采暖热负荷可按下式进行概算：Q=qvV(tntw)q qv v建筑物的采暖体积热指标建筑物的采暖体积热指标kW/(m3)V V 建筑物的外围体积，建筑物的外围体积，m3。t tn n采暖室内计算温度采暖室内计算温度 ；t tw w采暖室外计算温度采暖室外
13、计算温度 。第24页/共35页二、面积热指标法二、面积热指标法建筑物的采暖热负荷可按下式进行概算：建筑物的采暖热负荷可按下式进行概算：Q=qtF 式中：式中：qt qt建筑物的面积热指标建筑物的面积热指标,k kW W；FF建筑物的建筑面积建筑物的建筑面积,。第25页/共35页第26页/共35页第四节高层建筑供暖热负荷计算特点第四节高层建筑供暖热负荷计算特点第27页/共35页一、围护结构的传热系数一、围护结构的传热系数 室外风速从地面到上空是逐渐增大的，一般室外风速从地面到上空是逐渐增大的，一般认为风速随高度增加认为风速随高度增加 第28页/共35页 高层部分因室外风速增大导致围护结构外表面的
14、对流换热系高层部分因室外风速增大导致围护结构外表面的对流换热系数加大；因接收热辐射较小而导致辐射换热系数加大，所以数加大；因接收热辐射较小而导致辐射换热系数加大，所以加加大了高层部分围护结构的传热系数大了高层部分围护结构的传热系数第29页/共35页二、关于室外空气的进入量风压作用下（风压对冷风渗透耗热量的影响）冷风由迎风面缝隙渗入，热空气由背风面渗出。冬季的温差使得室外空气不断进入通过楼梯、电梯间、管道井上升、最后由窗、门渗出。第30页/共35页热压作用规律：在室内外形成的空气流中1、较低楼层室外气压高于室内气压（外冷内热），故向内渗入。、较高楼层，室内高于室外，（热气上浮量大），向外渗。、整个建筑的渗入，渗出量相等。故有一中和面。热压：引起空气流动 的压力差 第31页/共35页 热压与风压的综合作用（供暖季节）热压与风压的综合作用（供暖季节）供暖季供暖季第32页/共35页建筑设计中可以采取如下措施减少冷风渗透量：建筑设计中可以采取如下措施减少冷风渗透量：1 1、减少门、窗开启面积及加设密封条。、减少门、窗开启面积及加设密封条。2 2、底层门采用双层门、旋转门、门斗及加设热风、底层门采用双层门、旋转门、门斗及加设热风幕幕3 3、对垂直竖井进行分层隔断。、对垂直竖井进行分层隔断。第33页/共35页本章结束第34页/共35页感谢您的观看。第35页/共35页