06《供熱工程》第六課 集中供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷

1、第六章 集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷能源與安全工程學(xué)院成劍林第一節(jié)集集中中供熱系系統(tǒng)熱熱負(fù)荷的的概算和和特征集中供熱熱系統(tǒng)的的熱用戶戶有供暖暖、通風(fēng)風(fēng)、熱水水供應(yīng)、空氣調(diào)調(diào)節(jié)、生生產(chǎn)工藝藝等用熱熱系統(tǒng)。這些用熱熱系統(tǒng)熱熱負(fù)荷的的大小及及其性質(zhì)質(zhì)是供熱熱規(guī)劃扣扣設(shè)計(jì)的的最重要要依據(jù)。供熱工程程第六章集集中供供熱系統(tǒng)統(tǒng)的熱負(fù)負(fù)荷集中供熱熱系統(tǒng)的的熱用戶戶集中供熱熱系統(tǒng)熱熱負(fù)荷的的概算和和特征用熱系統(tǒng)統(tǒng)的熱負(fù)負(fù)荷，按按其性質(zhì)質(zhì)可分為為兩大類類：1季節(jié)性熱負(fù)荷2常年性熱負(fù)荷季節(jié)性熱熱負(fù)荷供暖、通通風(fēng)、空空氣調(diào)節(jié)節(jié)系統(tǒng)的的熱負(fù)荷荷是季節(jié)節(jié)性熱負(fù)負(fù)荷。特點(diǎn)：與與室外溫溫度、適適度、風(fēng)風(fēng)向、風(fēng)風(fēng)速和太太陽輻射射熱等

2、氣氣候條件件密切相相關(guān)，其其中對它它的大小小起決定定性作用用的是室外溫度度，因而在全年中中有很大大的變化化。季節(jié)性熱熱負(fù)荷生活用熱熱（主要要是熱水水供應(yīng)）和生產(chǎn)產(chǎn)工藝系系統(tǒng)用熱熱。特點(diǎn)：與與氣候條條件關(guān)系系不大，用熱狀狀況在全日中中變化較較大。一、供暖暖設(shè)計(jì)熱熱負(fù)荷供暖設(shè)計(jì)計(jì)熱負(fù)荷荷是集中中供熱系系統(tǒng)中最最主要的的熱負(fù)荷荷,通常占全全部設(shè)計(jì)計(jì)熱負(fù)荷荷的80%90%以上，其概算算可采用用體積熱熱指標(biāo)法法和面積積熱指標(biāo)標(biāo)法。體積熱指標(biāo)標(biāo)法面積熱指指標(biāo)法城市規(guī)劃劃指標(biāo)法法1.體積熱指指標(biāo)法各類建筑筑物的供供暖體積積熱指標(biāo)標(biāo)qv，可通過過對許多多建筑物物進(jìn)行理理論計(jì)算算或?qū)υS許多實(shí)測測數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)

3、歸納整整理得出出，可見見有關(guān)設(shè)設(shè)計(jì)手冊冊或當(dāng)?shù)氐卦O(shè)計(jì)單單位歷年年積累的的資料數(shù)數(shù)據(jù)。1.體積熱指指標(biāo)法影響供暖暖體積熱熱指標(biāo)的的因素：1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的傳熱熱系數(shù)：圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的傳傳熱系數(shù)數(shù)越大，q值越大大。2)建筑外露露體積或或建筑物物的長寬寬比：外露表表面積越越大，q值越大大；建筑筑物等高高，等底底面積時時，周長長越大，長寬比比越q越大。3)窗墻比越越大，q越大。4)不同的地地區(qū)，tw不同，寒寒冷地區(qū)區(qū)q 越大大 。2.面積熱指指標(biāo)法建筑物的的供暖熱熱負(fù)荷主主要取決決于通過過垂直圍圍護(hù)結(jié)果果向外傳傳遞熱量量，與建建筑物平平面尺寸寸和層高高有關(guān)，不是直直接取決決于建筑筑平面面面積。采用面積積熱指

4、標(biāo)標(biāo)法比體體積熱指指標(biāo)更易易于概算算。2.面積熱指指標(biāo)法(1)供暖面積積熱指標(biāo)標(biāo)的物理理意義：表示每每1m2建筑面積積的供暖暖設(shè)計(jì)熱熱負(fù)荷。(2)Qn的大小主主要取決決于通過過垂直圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)向外傳傳遞的熱熱量,與建筑物物平面尺尺寸和層層高有關(guān)關(guān),不是直接接取決于于建筑平平面面積積,即F表示各層層總建筑筑面積。用體積積熱指標(biāo)標(biāo)表征建建筑物供供暖熱負(fù)負(fù)荷的大大小，物物理概念念清楚。但采用用供暖面面積熱指指標(biāo)法，比體積積熱指標(biāo)標(biāo)更易于于概算。所以近近年來在在城市集集中供熱熱系統(tǒng)規(guī)規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)中，國國內(nèi)外常常采用供供暖面積積熱指標(biāo)標(biāo)法進(jìn)行行概算。在總結(jié)我我國許多多單位進(jìn)進(jìn)行建筑筑物供暖暖熱負(fù)荷荷的理論

5、論計(jì)算和和實(shí)測數(shù)數(shù)據(jù)工作作的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，我我國城市熱力力網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范(CJJ34-2002)給出的供供暖面積積熱指標(biāo)標(biāo)的推薦薦值。隨著我國國對建筑筑節(jié)能要要求的不不斷提高高，各地地區(qū)根據(jù)據(jù)當(dāng)?shù)氐牡那闆r制制訂了相相應(yīng)的供供暖熱指指標(biāo)，應(yīng)應(yīng)根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)匾?guī)定定的指標(biāo)標(biāo)計(jì)算。住宅建建筑的供供暖面積積熱指標(biāo)標(biāo)可取3050W/m2。3.城市規(guī)劃劃指標(biāo)法法對一個城城市新區(qū)區(qū)進(jìn)行供供熱規(guī)劃劃設(shè)計(jì)，各類型的的建筑面面積尚未未具體落落實(shí)時，可用城城市規(guī)劃劃指標(biāo)來來估算整整個城市市新區(qū)的的供暖設(shè)設(shè)計(jì)熱負(fù)負(fù)荷。根據(jù)城市市規(guī)劃指指標(biāo)，首首先確定定該區(qū)域域的居住人數(shù)數(shù)，然后根根據(jù)街區(qū)區(qū)規(guī)劃的的人均建建筑面積積、街區(qū)區(qū)住宅與與

6、公共建建筑的建建筑比例例指標(biāo)，來估算算該街區(qū)區(qū)的綜合合供暖熱熱指標(biāo)值值。3.城市規(guī)劃劃指標(biāo)法法我國城市熱力力網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范推薦的居居住區(qū)綜綜合供暖暖面積熱熱指標(biāo)中中，未采采取節(jié)能能措施的的建筑為為6067W/m2，采取節(jié)節(jié)能措施施后的建建筑為4555W/m2。此數(shù)據(jù)據(jù)是根據(jù)據(jù)北京許許多居住住街區(qū)的的規(guī)劃資資料，按按居住區(qū)區(qū)公共建建筑占居居住區(qū)總總建筑面面積的14%和公共建建筑的平平均供暖暖熱指標(biāo)標(biāo)為住宅宅的1.3倍條件估估算的。當(dāng)然，各地區(qū)區(qū)和街區(qū)區(qū)建設(shè)的的具體情情況不同同，綜合合熱指標(biāo)標(biāo)差別可可能較大大。利用用城市規(guī)規(guī)劃指標(biāo)標(biāo)確定供供熱規(guī)劃劃熱負(fù)荷荷的方法法，目前前在我國國應(yīng)用不不多，有有待整

7、理理和總結(jié)結(jié)這方面面的資料料。根據(jù)城市規(guī)規(guī)劃指標(biāo)標(biāo)首先確確定該區(qū)區(qū)的居住住人數(shù)，然后根根據(jù)街區(qū)區(qū)規(guī)劃的的人均建建筑面積積，街區(qū)區(qū)住宅與與公共建建筑的建建筑比例例指標(biāo)，來估算算該街區(qū)區(qū)的綜合合供暖熱熱指標(biāo)值值。二、通風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)熱熱負(fù)荷為了保證證室內(nèi)空空氣具有有一定的的清潔度度及溫濕濕度等要要求，就就要求對對生產(chǎn)廠廠房、公公共建筑筑及居住住建筑進(jìn)進(jìn)行通風(fēng)風(fēng)或空氣氣調(diào)節(jié)。在供暖暖季節(jié)中中，加熱熱從室外進(jìn)進(jìn)入的新新鮮空氣氣所耗的熱熱量，稱稱為通風(fēng)風(fēng)熱負(fù)荷荷。建筑筑物的通通風(fēng)熱負(fù)負(fù)荷，可可采用通通風(fēng)體積積熱指標(biāo)標(biāo)或百分分?jǐn)?shù)法進(jìn)進(jìn)行概算算。1.通風(fēng)體積積熱指標(biāo)標(biāo)法對于一般般的民用用建筑，室外空空氣無組組織地

8、從從門窗等等縫隙進(jìn)進(jìn)入，預(yù)預(yù)熱這些些空氣到到室溫所所需的滲滲透和侵侵入耗熱熱量，已已計(jì)入供供暖設(shè)計(jì)計(jì)熱負(fù)荷荷中，不不必另行行計(jì)算。2.百分?jǐn)?shù)法法對有空調(diào)調(diào)的民用用建筑（如旅館館、體育育館等）通風(fēng)設(shè)設(shè)計(jì)熱負(fù)負(fù)荷可按按該建筑筑物的供供暖設(shè)計(jì)計(jì)熱負(fù)荷荷的百分分?jǐn)?shù)進(jìn)行行概算。Kt為計(jì)算建建筑物通通風(fēng)、空空調(diào)新風(fēng)風(fēng)加熱熱熱負(fù)荷的的系數(shù)，一般為為0.30.5三、生活活用熱的的設(shè)計(jì)熱熱負(fù)荷1熱水供供應(yīng)用熱熱2其他生生活用熱熱，在工工廠、醫(yī)醫(yī)院、學(xué)學(xué)校等中中，除熱熱水供應(yīng)應(yīng)以外，還可能能有開水水供應(yīng)、蒸飯等等項(xiàng)用熱熱。1.熱水供應(yīng)應(yīng)用熱熱水供應(yīng)應(yīng)的熱負(fù)負(fù)荷取決決于熱水水用量。住宅建筑筑的熱水水用量取取決于住住

9、宅內(nèi)衛(wèi)衛(wèi)生設(shè)備備的完善善程度和和人們的的生活習(xí)習(xí)慣。公共建筑筑（如浴浴池、食食堂、醫(yī)醫(yī)院等）和工廠廠的熱水水用量還還與其生生產(chǎn)性質(zhì)質(zhì)和工作作制度有有關(guān)。熱水供應(yīng)應(yīng)系統(tǒng)的的工作特特點(diǎn)是熱熱水用量量具有晝晝夜的周周期性。每天的的熱水用用量變化化不大，但是小時熱水水用量變化較大大。1.熱水供應(yīng)應(yīng)用熱通常首先先根據(jù)用用熱水的的單位數(shù)數(shù)（如人人數(shù)、每每人次數(shù)數(shù)、床位位數(shù)等）和相應(yīng)應(yīng)的熱水水用水量量標(biāo)準(zhǔn)，先確定定全天的的熱水用用量和耗耗熱量，然后在在進(jìn)一步步計(jì)算熱熱水供應(yīng)應(yīng)系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)小小時熱負(fù)負(fù)荷。供暖期的的熱水供供應(yīng)平均均小時熱熱負(fù)荷可可按下式式計(jì)算：計(jì)算城市市居住區(qū)區(qū)熱水供供應(yīng)的平平均熱負(fù)負(fù)荷的估估

10、算公式式：1.熱水供應(yīng)應(yīng)用熱建筑物或或者居住住區(qū)的熱熱水供應(yīng)應(yīng)最大熱熱負(fù)荷取取決于該該建筑物物或者居居住區(qū)的的每天使使用熱水水的規(guī)律律。最大熱水水用量與與平均熱熱水用量量的比之之稱為小時變化化系數(shù)。2.其他生活活用熱在工廠、醫(yī)院、學(xué)校等等中，除除熱水供供應(yīng)外，還可能能有開水水供應(yīng)，蒸飯等等項(xiàng)用熱熱。這些些用熱負(fù)負(fù)荷的概概算，可可根據(jù)一一些指標(biāo)標(biāo)，參照照上述方方法計(jì)算算。例如如計(jì)算開開水供應(yīng)應(yīng)用熱量量，加熱熱溫度可可取105，用水標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)V可取23L/（天人），蒸蒸飯鍋的的蒸汽消消耗量，當(dāng)蒸煮煮量為100kg時，約需需耗蒸汽汽100250kg(蒸煮量越越大，單單位耗汽汽量越小小)。一般開開水和蒸蒸

11、鍋要求求的加熱熱蒸汽表表壓力為為0.150.25MPa。四、生產(chǎn)產(chǎn)工藝熱熱負(fù)荷生產(chǎn)工藝藝熱負(fù)荷荷是為了了滿足生生產(chǎn)過程程中用于于加熱、烘干、蒸煮、清洗、熔化等等過程的的用熱，或者作作為動力力用于驅(qū)驅(qū)動機(jī)械械設(shè)備（汽錘、汽泵等等）。生產(chǎn)工藝藝熱負(fù)荷荷和生活活用熱熱熱負(fù)荷一一樣，屬屬于全年性熱熱負(fù)荷。生產(chǎn)工工藝設(shè)計(jì)計(jì)熱負(fù)荷荷的大小小以及需需要的熱熱媒種類類和參數(shù)數(shù)，主要要取決于生生產(chǎn)工藝藝過程的的性質(zhì)、用熱設(shè)設(shè)備的型型式、以以及工廠廠的工作作制度等等因素。四、生產(chǎn)產(chǎn)工藝熱熱負(fù)荷按照工藝藝要求熱熱媒溫度度的不同同，大致致可分為為三種：供熱溫度度在130150以下稱為為低溫供供熱；供熱溫度度在1301

12、50以上到250以下時，稱為中中溫供熱熱；當(dāng)供熱溫溫度高于于蒸汽供供熱250300時，稱為為高溫供供熱。第二節(jié)熱熱負(fù)負(fù)荷圖熱負(fù)荷圖圖是用來來表示整整個熱源源或用戶戶系統(tǒng)熱熱負(fù)荷隨隨室外溫溫度或時時間變化化的圖，能形象象地反映映熱負(fù)荷荷變化的的規(guī)律。常用的熱熱負(fù)荷圖圖主要有有熱負(fù)荷時時間圖、熱負(fù)荷隨隨室外溫溫度變化化圖和熱負(fù)荷延延續(xù)時間間圖。一、熱負(fù)負(fù)荷時間間圖對全日熱熱負(fù)荷圖圖，如前前所述，它受室室外溫度度影響不不大，但但在全天天中小時時的變化化較大，因此，對生產(chǎn)產(chǎn)工藝熱熱負(fù)荷，必需繪繪制全日日熱負(fù)荷荷圖為設(shè)設(shè)計(jì)集中中供熱系系統(tǒng)提供供基礎(chǔ)數(shù)數(shù)據(jù)。而而且需要要分別繪制制出冬季季和夏季季典型工工作

13、日的的全日生生產(chǎn)工藝藝熱負(fù)荷荷圖，由此確確定生產(chǎn)產(chǎn)工藝的的最大、最小熱熱負(fù)荷和和冬季、夏季平平均熱負(fù)負(fù)荷值。一、熱負(fù)負(fù)荷時間間圖對季節(jié)性性的供暖暖、通風(fēng)風(fēng)熱負(fù)荷荷，可根根據(jù)該月月份的室室外平均均溫度確確定，熱熱水供應(yīng)應(yīng)熱負(fù)荷荷按平均均小時熱熱負(fù)荷確確定，生生產(chǎn)工藝藝熱負(fù)荷荷可根據(jù)據(jù)日平均均熱負(fù)荷荷確定。年熱負(fù)負(fù)荷圖是是規(guī)劃供供熱系統(tǒng)統(tǒng)全年運(yùn)運(yùn)行的原原始資料料，也是是用來制制訂設(shè)備備維修計(jì)計(jì)劃和安安排職工工休假日日等方面面的基本本參考資資料。年負(fù)荷圖圖二、熱負(fù)負(fù)荷隨室室外溫度度變化圖圖1供暖熱負(fù)負(fù)荷隨室室外溫度度變化曲曲線2冬季通風(fēng)風(fēng)熱負(fù)荷荷隨室外外溫度變變化曲線線3熱水供應(yīng)應(yīng)熱負(fù)荷荷變化曲曲線4總熱負(fù)荷荷隨室外外溫度變變化曲線線三、熱負(fù)負(fù)荷延續(xù)續(xù)時間圖圖自習(xí)內(nèi)容容1.熱負(fù)荷延延續(xù)時間間圖的構(gòu)構(gòu)成2.熱負(fù)荷延延續(xù)時間間圖的應(yīng)應(yīng)用3.熱負(fù)荷延延續(xù)時間間圖的繪繪制第三節(jié)年年耗耗熱量計(jì)計(jì)算集中供熱熱系統(tǒng)的的年耗熱熱量是各各類熱用用戶年耗