第六章集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷講稿..

1、第二篇集中供熱（講稿）第一章集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)集中供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷的概算和特征（1學(xué)時(shí)）1要點(diǎn)熱負(fù)荷的分類（供暖，通風(fēng)，生活，生產(chǎn)）；熱負(fù)荷特征（常年、季節(jié)）；熱負(fù)荷的概算2重點(diǎn)：面積熱指標(biāo)概算法、城市規(guī)劃指標(biāo)概算法；通風(fēng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷概算。3難點(diǎn)一個(gè)供熱系統(tǒng)的綜合面積熱指標(biāo)（平均面積熱指標(biāo)）的確定、城市規(guī)劃指標(biāo)法。引言：集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷按其性質(zhì)可分為兩大類：季節(jié)性熱負(fù)荷、常年性熱負(fù)荷1. 季節(jié)性熱負(fù)荷季節(jié)性熱負(fù)荷的特點(diǎn)：與季節(jié)相關(guān)的熱負(fù)荷，如冬季供暖熱負(fù)荷、夏季供冷熱負(fù)荷，其中起決定作用的是室外氣溫。季節(jié)性熱負(fù)荷一年四季有很大的變化。供暖熱負(fù)荷、通風(fēng)熱負(fù)荷、空調(diào)熱負(fù)荷等是季節(jié)

2、性熱負(fù)荷。2. 常年性熱負(fù)荷其特點(diǎn)，一年四季都有的熱負(fù)荷，和季節(jié)無關(guān)。負(fù)荷大小受室外氣溫影響不大，如生活用熱（主要指熱水供應(yīng)）和生產(chǎn)工藝用熱。生產(chǎn)工藝用熱量直接取決于生產(chǎn)狀況。熱水供熱系統(tǒng)的用熱量與生活水平、生活習(xí)慣以及居民成分等有關(guān)，全天變化較大。集中供熱負(fù)荷的概算特點(diǎn)：編制集中供熱規(guī)劃或可行性研究報(bào)告時(shí)，對(duì)于已有的各類建筑物往往無法取得全部、準(zhǔn)確設(shè)計(jì)熱負(fù)荷；對(duì)于規(guī)劃新增的建筑物，這個(gè)階段也沒 有準(zhǔn)確的負(fù)荷?？梢姡泄峁こ淘O(shè)計(jì)初期不可能獲得全部建筑物的、準(zhǔn)確計(jì)算得的設(shè) 計(jì)熱負(fù)荷。通常就是，也只能是通過概算方法來確定集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。一、供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷概算方法引言：體積熱指標(biāo)概算法

3、、面積熱指標(biāo)概算法、城市規(guī)劃指標(biāo)概算法。（一）體積熱指標(biāo)法1、體積熱指標(biāo)概算公式：Qn 二 qVVw（tn -tw） 10-3kW（ 6-1）式中 Qn 建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，kW ；Vw建筑物的外圍體積， m3 ；tn 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，C；tw供暖室外計(jì)算溫度，c；qv 建筑物的供暖體積熱指標(biāo)，W/m3 C，它表示各類建筑物，在室內(nèi)外溫差1C時(shí)，每1 m3建筑物外圍體積的供暖熱負(fù)荷。2體積熱指標(biāo)qv的影響因素：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)建筑物的體型系數(shù)，體型系數(shù)對(duì)qv的影響體型系數(shù)：建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積 中，不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。建筑體

4、形系數(shù)中所指的外表面積不包括女兒墻，也不包括屋面層的樓梯間與設(shè)備用 房等的墻體。突出墻面的構(gòu)件如空調(diào)板在計(jì)算時(shí)忽略掉，按完整的墻體計(jì)算即可。即S=F0/V0。它實(shí)質(zhì)上是指單位建筑體積所分?jǐn)偟降耐獗砻娣e。體積小、體形復(fù)雜的建筑，以及平房和低層建筑，體形系數(shù)較大，對(duì)節(jié)能不利；體積大、體形簡單的建筑，以 及多層和高層建筑，體形系數(shù)較小，對(duì)節(jié)能較為有利。如建筑物的高度相同，則其平面形式為圓形時(shí)體型系數(shù)最小，依次為正方形、長方形 以及其他組合形式。建筑物的窗墻比建筑物門窗的氣密性。3 降低供暖熱負(fù)荷的方法：減小建筑物的體形系數(shù)，即在體積相等的條件下減小外維護(hù)結(jié)構(gòu)的表面積減小建筑物的窗墻比提高門窗的氣密性

5、，減少空氣滲透耗熱量通過有效地整體規(guī)劃，從朝向、間距、體形等保證單體建筑受太陽輻射面積最大； 增加建筑物的保溫性能4 體積熱指標(biāo)qv通常用于工業(yè)廠房和大空間建筑的負(fù)荷估算。5 體積熱指標(biāo)qv可從有關(guān)手冊(cè)獲取，或調(diào)查同類型建筑。（二）面積熱指標(biāo)法1面積熱指標(biāo)法，按下式進(jìn)行概算：Qn=qf F 10-3 kW（6-2）式中 Qn 建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，kW ；F 建筑物的建筑面積，m2；qf建筑物的供暖面積熱指標(biāo)，W/m2,它表示每1 m2建筑物面積的供暖熱負(fù)荷。2面積熱指標(biāo)與建筑物平面積沒有直接的關(guān)系。供暖熱負(fù)荷大小主要取決于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻、門、窗等）向外傳遞熱量的多少，雖然它與建筑物平面尺寸

6、和層高有關(guān)，但是沒有3供暖面積熱指標(biāo)法主要用在城市集中供熱民用建筑的熱負(fù)荷概算中。我國城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ34-2010 ）給出的供暖面積熱指標(biāo)的推薦值，見附錄 6-1。面積熱指標(biāo)的來源4供暖熱指標(biāo)和地區(qū)無關(guān)5供暖熱指標(biāo)不能用于單個(gè)房間的負(fù)荷計(jì)算（三）城市規(guī)劃指標(biāo)法1:城市規(guī)劃指標(biāo)：當(dāng)各類型的建筑物面積、形狀、大小等尚未具體落實(shí)時(shí)，可用城市 規(guī)劃指標(biāo)來估算整個(gè)新區(qū)的供暖設(shè)計(jì)負(fù)荷。2城市規(guī)劃指標(biāo)確定：首先確定城市的居住人口，然后根據(jù)城市人均建筑面積，城市住宅與公共建筑的建筑比例指標(biāo)，來估算城市的綜合供暖熱指標(biāo)值（平均面積熱指標(biāo)）。（總規(guī)）附錄6-1給出熱網(wǎng)規(guī)范推薦的未采取節(jié)能措施的居住區(qū)

7、綜合供暖面積熱指標(biāo)值為 6067W/m2。此數(shù)據(jù)是根據(jù)北京市許多居住街區(qū)的規(guī)劃資料，按居住區(qū)公共建筑占居住區(qū) 總建筑面積的14%和公共建筑的平均供暖熱指標(biāo)為住宅的1.3倍條件估算的。當(dāng)然，各個(gè)地區(qū)和街區(qū)建設(shè)情況不同，綜合熱指標(biāo)值會(huì)有不小的差別。利用城市規(guī)劃指標(biāo)確定供熱規(guī) 劃熱負(fù)荷的方法，目前在我國已有一定的應(yīng)用。二、通風(fēng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷概算方法在供暖季節(jié)中，通過空氣加熱器（或其他通風(fēng)專用設(shè)備）加熱從室外進(jìn)入的新鮮空氣所 消耗的熱量，稱為通風(fēng)熱負(fù)荷。由于通風(fēng)系統(tǒng)的使用和各班次工作情況不同，一般公共建筑和工業(yè)廠房的通風(fēng)熱負(fù)荷， 在一晝夜內(nèi)波動(dòng)也較大（季節(jié)和日變化都大）。1.通風(fēng)體積熱指標(biāo)法可按下式計(jì)算：

8、(6-3)Q't=qtVw （tn- tW-1） X10'3kW式中Qt 建筑物的通風(fēng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，kW ；V w建筑物的外圍體積， m3; tn 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，C； tw-1通風(fēng)室外計(jì)算溫度，c；qt 通風(fēng)的體積熱指標(biāo)，W/m 3 -C，它表示建筑物在室內(nèi)外溫差1C時(shí)，每1 m3建筑物外圍體積的通風(fēng)熱負(fù)荷。通風(fēng)體積熱指標(biāo)qt值，取決于建筑物的性質(zhì)（使用）和外圍體積。工業(yè)廠房的供暖體積熱指標(biāo)qv和通風(fēng)體積熱指標(biāo) qt值，可參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)選用。對(duì)于一般的民用建筑，室外空氣無組織地從門窗等縫隙進(jìn)入，預(yù)熱這些空氣到室 溫所需的滲透和侵入耗熱量，已計(jì)入供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷中，不必另行計(jì)算

9、。2.百分?jǐn)?shù)法對(duì)有通風(fēng)空調(diào)的民用建筑（如旅館、體育館等），通風(fēng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷可按該建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行概算，即Q；二 Kt QnKW（ 6-4）式中 Kt 計(jì)算建筑物通風(fēng)、空調(diào)新風(fēng)加熱熱負(fù)荷的系數(shù)，一般取0.30.5。其它符號(hào)同前。三、生活用熱的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷1.熱水供應(yīng)用熱 皿等所消耗的熱量。衛(wèi)生熱水熱負(fù)荷為日常生活中用于洗臉、洗澡、洗衣服以及洗刷器衛(wèi)生熱水熱負(fù)荷取決于熱水用量。住宅建筑的熱水用量，取決于住宅衛(wèi)生設(shè)備的完善程度和人們的生活習(xí)慣。 公用建筑（如浴池等）和工廠的熱水用量，與其生產(chǎn)性質(zhì)和工作制度有關(guān)。 衛(wèi)生熱水熱負(fù)荷的特點(diǎn)：具有晝夜的周期性。日用量變化不大，小時(shí)用量變 化較大

10、。圖6-1所示為一個(gè)居住區(qū)的典型日的小時(shí)熱水用熱變化示意圖。2熱水用量和平均耗熱量確定根據(jù)用熱水的單位數(shù)（如人數(shù)、床位數(shù)等）和相應(yīng)的熱水用水量標(biāo)準(zhǔn)，先確定全天的熱水用量和耗熱量，然后再計(jì)算設(shè)計(jì)小時(shí)熱負(fù)荷。供暖期熱水供應(yīng)平均小時(shí)熱負(fù)荷按下式計(jì)算Qr pcmh(tr tl)T0.001163mv(tr -tl)TkW(6-5)式中 Qrp 供暖期的熱水供應(yīng)平均小時(shí)熱負(fù)荷，kW ；m 用熱水單位數(shù)（住宅為人數(shù)，公共建筑為每日人次數(shù)，床位數(shù)等）；V 每個(gè)用熱水單位每天的熱水用量，L/d ;可按建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-2003）的標(biāo)準(zhǔn)選用（見附錄 6-2）;tr 生活熱水溫度，C,附錄6-

11、2中的熱水溫度按 60C計(jì)算，熱水器具的使用水溫詳見規(guī)范；ti冷水計(jì)算溫度，取最冷月平均水溫，C；如無資料時(shí)，亦可按上述規(guī)范的數(shù) 值計(jì)算。T 每天供水小時(shí)數(shù)，h/d;對(duì)住宅、旅館、醫(yī)院等，一般取24h。（T取值和Q）C 水的熱容量，c =4.1868kJ/kg G；?水的密度，按?=1000kg/m3計(jì)算；30.001163公式化簡和單位換算的數(shù)值，（0.001163=4.1868 10 /3600 1000）。3城市居住區(qū)熱水供應(yīng)的平均熱負(fù)荷概算：熱網(wǎng)規(guī)范在總結(jié)北京城市集中供熱資料的基礎(chǔ)上，給出了一個(gè)估算公式：Q；p =qs F 10”kW（6-6）式中Q；p 居住區(qū)供暖期的熱水供應(yīng)平均熱負(fù)

12、荷，kW ；F 居住區(qū)的總建筑面積，m2；qs 居住區(qū)熱水供應(yīng)的熱指標(biāo)，W/m2;當(dāng)無實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可按照附錄6-3取用。小時(shí)變化系數(shù)如圖6-1中，一天n =24內(nèi)的總熱水用量，等于曲線所包圍的面積?？v坐標(biāo)OA表示最大值Q；max。將全天總用熱量除以每天供水時(shí)數(shù)T小時(shí)，即為平均熱負(fù)荷 Qr p。kr=Qr .m a J Qr p(6-7)A或 Qr maxQr pkW( 6-8)圖6-1某居住區(qū)熱水供應(yīng)熱負(fù)荷全日變化示意圖式中kr 小時(shí)變化系數(shù)，見附錄6-4。小時(shí)變化系數(shù)的取值用水單位數(shù)越多，全天中的最大小時(shí)用水量（用熱量）越接近于全天的平均小時(shí)用水量（用熱量），小時(shí)變化系數(shù)kr值越接近1。

13、對(duì)全日使用熱水的用戶， 如住宅、別墅、醫(yī)院、旅館等，小時(shí)變化系數(shù)按附錄 6-4取用。kr值可取大些,對(duì)短時(shí)間使用熱水的用戶，如工業(yè)廠房、體育館和學(xué)校等的淋浴設(shè)備, 可按kr =512取用。6 熱網(wǎng)的熱水供應(yīng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷：與熱水用戶和熱網(wǎng)的連接方式有關(guān)。當(dāng)用戶有熱水儲(chǔ)水箱時(shí)，可采用供暖期的熱水供應(yīng)平均熱負(fù)荷Qr p計(jì)算。當(dāng)用戶無儲(chǔ)水箱時(shí)，應(yīng)以供暖期的熱水供應(yīng)最大熱負(fù)荷Qrmax作為設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。對(duì)熱網(wǎng)的干線，熱水供應(yīng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷可按熱水供應(yīng)的平均熱負(fù)荷Qr p計(jì)算。5 其它生活用熱，如開水供應(yīng)、蒸飯等項(xiàng)目用熱。這些用熱負(fù)荷的概算，可根據(jù)一些指標(biāo)，參照上述方法計(jì)算。例如計(jì)算開水供應(yīng)用熱量，加熱溫度可取1

14、05C，用水標(biāo)準(zhǔn)v可取23L/天人；蒸飯鍋的蒸汽消耗量，當(dāng)蒸煮量為100kg時(shí)，約需耗蒸汽100250kg (蒸煮量越大，單位耗汽量越小)。一般開水和蒸鍋要求的加熱蒸汽表壓力為0.150.25Mpa.四、生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷概要：生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷是為了滿足生產(chǎn)過程中用于加熱、烘干、蒸煮、清洗、溶化等過程的用熱，或作為動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備(汽錘、汽泵等)。生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷屬于全年性熱負(fù)荷。集中供熱系統(tǒng)中， 生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷大致可分為三種：供熱溫度在130 C 150C以下稱為低溫供熱，一般靠 0.40.6MPa (abs)蒸汽供熱；小型蒸汽鍋爐供熱溫度在130C 150C以上到250C以下，稱為中溫供熱。這

15、種供熱的熱源往往是中、小型蒸汽鍋爐或熱電廠供熱汽輪機(jī)的0.81.3MPa (abs)級(jí)或4.0Mpa級(jí)的抽汽；當(dāng)供熱溫度高于250C 300C時(shí)，稱為高溫供熱。這種供熱的熱源通常為大型鍋爐房或 熱電廠的新汽經(jīng)過減壓減溫后的蒸汽。當(dāng)供熱溫度高于300 C時(shí)，采用油介質(zhì)鍋爐生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷的確定：生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的大小以及熱媒種類和參數(shù)，主要取決于生產(chǎn)工藝的性質(zhì)、用熱設(shè)備的型式以及工廠的工作制度等因素。由于生產(chǎn)工藝用熱設(shè)備的繁多、熱媒參數(shù)多種多樣，因而工藝熱負(fù)荷很難用固定的公式表述。工程設(shè)計(jì)中一 般通過調(diào)查研究來獲得。對(duì)新建工廠的熱負(fù)荷，應(yīng)按生產(chǎn)工藝提供的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)。對(duì)已有工廠的生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷

16、，由工廠提供。為了避免用戶多報(bào)，設(shè)計(jì)部門應(yīng)對(duì)所報(bào)的熱負(fù)荷進(jìn)行核算。通常采用產(chǎn)品單位能耗指標(biāo) 方法來核實(shí)，或按全年實(shí)際耗煤量來核算。工業(yè)成品單位耗熱量的擴(kuò)大概算指標(biāo)，可參用附錄6-5的數(shù)值。同時(shí)使用系數(shù)ksh各個(gè)工廠或車間的最大生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷不可能同時(shí)出現(xiàn)。因此,熱網(wǎng)所帶的工廠區(qū)最大生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，等于核實(shí)的各工廠（或車間）的最大生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷之和再乘以同時(shí)使用系數(shù)ksh。ksh = Qwmax八Qshmax（ 6-9）式中Qwmax 工廠區(qū)（工廠）的生產(chǎn)工藝最大熱負(fù)荷，GJ/h ；7 Qshmax 經(jīng)核實(shí)的各工廠（各車間）的生產(chǎn)工藝最大熱負(fù)荷，GJ/h ；ksh 生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷的同時(shí)使用系數(shù)，

17、一般可取0.70.9。當(dāng)熱源（如熱電廠）的蒸汽參數(shù)與各工廠用戶的蒸汽壓力和溫度參數(shù)不一致時(shí), 確定熱電廠出口熱網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量應(yīng)進(jìn)行必要的換算。計(jì)算公式為：J 10 Qw max ksh一 Dg m /Xg tg b) D =(i r tr bw(i r 7 r b) wt/h(6-10)式中D'熱源出口的設(shè)計(jì)蒸汽流量，t/h；ir，trb 熱源出口蒸汽的焓值與凝水的焓值，kJ/kg ；Dgmax 各工廠核實(shí)的最大蒸汽流量，t/hig，tgb各工廠使用蒸汽壓力下的焓值與凝水的焓值，kJ/kg ；熱網(wǎng)效率，一般取w =0.90.95。對(duì)于熱電廠供熱系統(tǒng)，根據(jù)“以熱定電”的原則，必需對(duì)生產(chǎn)工藝

18、熱負(fù)荷在全年 中的變化情況有更多的了解。除供暖期的最大熱負(fù)荷外，還應(yīng)有供暖期的平均熱負(fù)荷、非 供暖期的平均熱負(fù)荷、非供暖期的最小熱負(fù)荷等資料，以及必要的典型的周期（日或一段 時(shí)間）的蒸汽熱負(fù)荷曲線和年延續(xù)時(shí)間曲線等資料。這些數(shù)據(jù)對(duì)選擇供熱機(jī)組型式，分析 熱電廠的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行工況都是非常必要的。第二節(jié)熱負(fù)荷圖（1學(xué)時(shí)）概要：熱負(fù)荷圖是用來表示整個(gè)熱源或用戶系統(tǒng)熱負(fù)荷隨室外溫度或時(shí)間變化的圖。熱負(fù)荷圖形象地反映熱負(fù)荷變化的規(guī)律。對(duì)集中供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和運(yùn)行管理, 都很有用處。常用的熱負(fù)荷圖有三種。一、熱負(fù)荷時(shí)間圖熱負(fù)荷隨時(shí)間的變化圖。熱負(fù)荷時(shí)間圖中的時(shí)間期限可長可短，可以是一天、一個(gè)月

19、或一年，相應(yīng)稱為全日熱負(fù)荷圖、月熱負(fù)荷圖和年熱負(fù)荷圖。（一）全日熱負(fù)荷圖全日熱負(fù)荷圖用以表示整個(gè)熱源或用戶的熱負(fù)荷，在一晝夜中每小時(shí)變化的情況。全日熱負(fù)荷圖是以小時(shí)為橫坐標(biāo)，以小時(shí)熱負(fù)荷為縱坐標(biāo)，從零時(shí)開始逐時(shí)繪制的。對(duì)全年性熱負(fù)荷，它受室外溫度影響不大，但在全天中小時(shí)的變化較大，因此，對(duì)生 產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，必須繪制全日熱負(fù)荷。另外工廠生產(chǎn)不可能每天一致，冬夏期間總會(huì)有差 別。因此，需要分別繪制出冬季和夏季典型工作日的全日生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷圖，由此確定生 產(chǎn)工藝的最大、最小熱負(fù)荷和冬季、夏季平均熱負(fù)荷值。（二）年熱負(fù)荷圖以一年中的月份為橫坐標(biāo)，以每月的熱負(fù)荷為縱坐標(biāo)繪制的負(fù)荷時(shí)間圖。圖6-2為典型全

20、年熱負(fù)荷的示意 對(duì)季節(jié)性的供暖、通風(fēng)熱負(fù)荷， 份的室外平均溫度確定。圖?？筛鶕?jù)該月Q圖6-2年熱負(fù)荷圖 負(fù)荷隨室外溫度變化曲線圖6-3熱曲線1-供暖熱負(fù)荷隨室外溫度變化曲線;曲線2冬季通風(fēng)熱負(fù)荷隨室外溫度變化曲線；曲線4-總熱負(fù)荷隨室外溫度變化曲線（圖 6-3）曲線3-熱水供應(yīng)熱負(fù)荷變化曲線;、熱負(fù)荷隨室外溫度變化圖圖中橫坐標(biāo)為室外溫度，縱坐標(biāo)為熱負(fù)荷。開始供暖的室外溫度定為5C。Qn = qvVw（tn -tw） 10-3Q't=qtVw （tW't） x1。3將這三條線的熱負(fù)荷在縱坐標(biāo)的表示值相加，得圖6-3的曲線4。曲線4即為該居住區(qū)總熱負(fù)荷隨室外溫度變化的曲線圖。三、熱

21、負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖反映了大于等于某一數(shù)值的熱負(fù)荷所持續(xù)的時(shí)間。附錄6-6給出我國一些北方城市不同室外溫度下相應(yīng)的延續(xù)小時(shí)數(shù)的氣溫資料。該資料是按 佃51年1980年30年歷年的日平均數(shù)值得出的，可供繪制季節(jié)性的熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖應(yīng)用。（先看附錄）熱負(fù)荷延續(xù)圖意義：確定熱源總裝機(jī)容量，單機(jī)容量與臺(tái)數(shù)（與設(shè)備規(guī)格相匹配和與運(yùn)行調(diào)節(jié)相匹配），指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)節(jié)，作為經(jīng)濟(jì)分 析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（一）供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖在供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖中，橫坐標(biāo)的左方為室外溫度tw，縱坐標(biāo)為供暖熱負(fù)荷 Qn ；橫坐標(biāo)的右方表示小時(shí)數(shù)（見圖6-4）。如橫坐標(biāo)n 代表供暖期室外溫度tw < tw出現(xiàn)的總小時(shí)數(shù)；ni代表室外溫度t

22、w w twi.出現(xiàn)的總小時(shí)數(shù)；n2代表室外溫度tw w tw2出現(xiàn)的總小時(shí) 數(shù)；nzh代表整個(gè)供暖期的供暖總小時(shí)數(shù)。Q供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的繪制方法如下：圖左方是供暖熱負(fù)荷隨室外溫度變化曲線圖（以直線Qn-Qk表示）。通過tw時(shí)的熱負(fù)荷 Qn引出一水平線，與相應(yīng)出現(xiàn)的總小時(shí)數(shù)n的橫坐標(biāo)上引的垂直線相交于a點(diǎn)。同理，通過tw1時(shí)的熱負(fù)荷Q；引來一水平線，與相應(yīng)出現(xiàn)的總小時(shí)數(shù)ni的橫坐標(biāo)上引的垂直線相交于ai點(diǎn)。依此類推，在圖6-4右側(cè)連接Q na aia2a ak等點(diǎn)形成的曲線，得出供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖。圖中曲線Qn«aia2a3akbkO所包圍的面積就是供暖期總的耗熱量。當(dāng)一個(gè)供熱

23、系統(tǒng)或居住區(qū)具有供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng)等多種負(fù)荷時(shí)，也可以根據(jù)整個(gè) 熱負(fù)荷隨室外溫度變化的曲線圖（見圖6-3曲線4），按上述同樣的繪制方法，繪制相應(yīng)的總熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖。（二）禾U用數(shù)學(xué)公式繪制供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖曲線的方法。（自學(xué)）利用無因次綜合公式法繪制供暖負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的最大優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)缺乏一個(gè)城市詳細(xì)的室外氣溫分布統(tǒng)計(jì)資料情況下，只要從暖通規(guī)范中查出該城市的三個(gè)規(guī)定數(shù)據(jù)一一即供暖室外計(jì)算溫度tw、供暖期天數(shù)Nzh和供暖期室外日平均溫度 tP.j，就可以利用式（6-20） 繪制出供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖。熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖對(duì)集中供熱系統(tǒng)，特別是對(duì)以熱電廠為熱源的集中供熱系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析很有用處。

24、如對(duì)確定熱電廠的機(jī)組型式、規(guī)格和臺(tái)數(shù)、確定熱媒的最佳參數(shù)、多熱 源供熱系統(tǒng)的熱源運(yùn)行方式等等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問題，都是非常有用的資料。如能利用數(shù)學(xué)公式，用 Q二f （n）的函數(shù)式表示供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間曲線，則對(duì)目前大量使用計(jì)算機(jī)分析和解決一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，帶來更多的方便。目前國內(nèi)研究了兩種方法：1. 函數(shù)公式法tw = f (n)根據(jù)該地區(qū)不同室外溫度的延續(xù)小時(shí)數(shù)，利用最小二乘法，可擬合的函數(shù)表達(dá)式，如:tw = A B n 芒門 D n E hi|(6-11)式中 tw 某一室外溫度；A、B、C、D、E 常數(shù)值；n延續(xù)小時(shí)數(shù)，它的指數(shù)次數(shù)取決于所要求到達(dá)的精度。根據(jù)熱負(fù)荷隨室外溫度變化的規(guī)律Q =

25、 f (tw)，由此可導(dǎo)出Q = f (n)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。該方法擬合的精度較高，但必需掌握該地區(qū)室外溫度tw的延續(xù)小時(shí)數(shù)，亦即需要有該地區(qū)的詳細(xì)室外氣溫的統(tǒng)計(jì)資料。2. 無因次綜合公式法各城市的地理位置和氣象條件等因素是有很大差別的，但也有一些共同的特點(diǎn)：(1) 根據(jù)暖通規(guī)范，各城市的開始和停止供暖溫度都定為+5 C;(2) 根據(jù)暖通規(guī)范，以不保證天數(shù)為 5天的原則，確定各城市的供暖室外計(jì)算溫 度tw值；(3) 各城市供暖期長短(n小時(shí)數(shù))與其室外氣溫變化幅度，大致也有一定規(guī)律。基于上述這些共同的特點(diǎn)， 根據(jù)許多城市從1951年1980年30年歷年的室外日平均氣 溫的資料，通過數(shù)學(xué)分析和回歸計(jì)

26、算，可用下列無因次群形式的數(shù)學(xué)模型，來表達(dá)供暖期 內(nèi)的氣溫分布規(guī)律。f 0N 蘭5Rt=R：5：NENzh(6-12)或用下列表示： twN <5t w 'b(6-13)t w ' 5 一 t p j R n 5 ： N N zh式中tw 某一室外溫度，c；tw、tpj和5 供暖室外計(jì)算溫度， 供暖期室外日平均溫度和供暖期開始及終止供暖的室 外日平均溫度，c；Rt、Rn兩個(gè)無因次群，分別代表無因次室外溫度和無因次延續(xù)天數(shù)或小時(shí)數(shù)；Itw tw/、Rt 廠(6-14)5 t WN 5Rn =n -120n zh T20(6-15)Nzh、nzh、5、120 供暖期總天數(shù)或總

27、小時(shí)數(shù)；不保證天數(shù)(5天)或不保證小時(shí)數(shù)(120h )；N、n延續(xù)天數(shù)或延續(xù)小時(shí)數(shù)，即供暖期內(nèi)室外日平均溫度等于或低于某tw的歷年平均天數(shù)或小時(shí)數(shù);Rn的指數(shù)值;(6-16)5t p. j Jt p.j _twJ修正系數(shù)。N z h-'5n z hn zh 1 20(6-17)(6-18)根據(jù)供暖熱負(fù)荷與室內(nèi)、外溫度差成正比關(guān)系，即Qntn - tw式中 Qn、Qn 供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷和在室外溫度tw下的供暖熱負(fù)荷;Q 供暖相對(duì)熱負(fù)荷比;tn 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，取tn =18 C。綜合式（6-12）和式（6-13）,可得出供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的數(shù)學(xué)表達(dá)式:N乞55 ： N < Nzh

28、或(6-20)式中QnQnj0 Rn Qn= 5 -tw / tntw(6-19)N乞55 ： N < Nzh(6-21)附錄6-6給出了我國北方二十個(gè)城市的無因次綜合公式中的-0和b的值，通過二十個(gè)城tw下的熱負(fù)荷偏差市的驗(yàn)證，按無因次綜合公式繪制的供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間曲線，某一室外 率（與某一室外tw下的理想公式（6-18）與式（6-19）確定的熱負(fù)荷差異），一般不超過 曲 ;整個(gè)供暖期供熱總耗熱量的相對(duì)誤差很小，其值只在1.74%2.85%以內(nèi)，因而所具有的精度，可適用于工程計(jì)算上。（三）生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷延續(xù)曲線圖的繪制方法（自學(xué)）生產(chǎn)工藝全年熱負(fù)荷延續(xù)曲線圖的繪制比供暖熱負(fù)荷延續(xù)曲線

29、圖要麻煩些，而且與實(shí)際 的差距也較大。根據(jù)我國能源部的有關(guān)規(guī)定，至少要有冬季和夏季典型日的生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷 時(shí)間圖作為依據(jù)，來繪制生產(chǎn)工藝年熱負(fù)荷延續(xù)曲線圖。圖6-5左方表示冬季和夏季典型日的生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷圖?？v坐標(biāo)為熱負(fù)荷，橫坐標(biāo)為一晝夜的小時(shí)時(shí)刻。如圖所假設(shè)，生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷Qa在冬季和夏季的每天工作小時(shí)數(shù)為(mi m2 )和(m3 m4)小時(shí)。假定冬季和夏季的實(shí)際工作天數(shù)為 Nd和N x，則在橫坐標(biāo)表示 延續(xù)小時(shí)數(shù)na =(mi m2) Nd (m3 m4)N x處，引垂直線交生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷 Qa值與a點(diǎn)。同此方法類推，則可繪制出按生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷大小排列的延續(xù)時(shí)間曲線圖。如熱電廠同時(shí)具有生產(chǎn)

30、工藝熱負(fù)荷和民用性質(zhì)(供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng))熱負(fù)荷，熱電 廠的總熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間曲線圖可將兩個(gè)延續(xù)時(shí)間圖疊加得出。圖6-5生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間曲線圖的繪制(a)冬季典型日的熱負(fù)荷圖(b)夏季典型日的熱負(fù)荷圖(c)生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷的延續(xù)時(shí)間曲線圖na = (mi ' m2) N d ' (m3 m4)N x h；帀=(m5 ' m6)N d ' m?N x h事實(shí)上，繪制切合實(shí)際的生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間曲線圖是難以做到的。對(duì)以熱電廠為 熱源的集中供熱系統(tǒng)，各類熱用戶的總熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間曲線圖，主要是用于熱電廠選擇供熱 汽輪機(jī)的機(jī)型、臺(tái)數(shù)等，對(duì)集中供熱系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)用處不是