哈工大供熱工程采暖第三章-7

3.8熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)的失調與調節(jié)由于氣象條件（室外溫度、風速、風向、太陽輻射強度等）的變化、用戶用能水平(shuǐpíng)的變化、系統(tǒng)服務對象條件的變化，采暖系統(tǒng)總是要運行在偏離設計條件的各種實際工況下。如果不進行調節(jié)，就會導致系統(tǒng)失調。而調節(jié)是解決失調采取的措施。精品資料3.8.1熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)的失調采暖系統(tǒng)的失調(shītiáo)可分為水力失調(shītiáo)和熱力失調(shītiáo)。水力失調(shītiáo)是指流量分配偏離設計要求；熱力失調(shītiáo)是指供熱（冷）量及室內溫度偏離設計要求。精品資料3.8.1熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)的失調水力失調是引起熱力失調的主要原因之一。采暖系統(tǒng)(xìtǒng)一旦投入運行，如同一層的各房間、上下層的各房間室內溫度都比較一致，其效果是最好的。系統(tǒng)(xìtǒng)實際運行往往存在失調，如沿豎向各房間的室內溫度偏離設計工況叫做豎向失調；如沿水平方向各房間的室內溫度偏離設計工況叫做水平失調。精品資料3.8.1熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)的失調管路末端阻力越大的系統(tǒng)(xìtǒng)，越不易失調。單管系統(tǒng)(xìtǒng)比雙管系統(tǒng)(xìtǒng)水力穩(wěn)定性好。導致采暖系統(tǒng)(xìtǒng)失調的原因是多方面的，單管熱水采暖系統(tǒng)(xìtǒng)和雙管熱水采暖系統(tǒng)(xìtǒng)失調的原因也不完全相同。精品資料3.8.2熱水采暖系統(tǒng)的調節(jié)(tiáojié)

3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類

調節(jié)不僅影響系統(tǒng)的運行質量，而且(érqiě)關系到節(jié)能（電能和熱能）。精品資料3.8.2熱水采暖系統(tǒng)的調節(jié)(tiáojié)

3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類調節(jié)(tiáojié)的方法有多種。按調節(jié)(tiáojié)進行的時間將其分為：初調節(jié)(tiáojié)和運行調節(jié)(tiáojié)。初調節(jié)(tiáojié)是在系統(tǒng)剛剛投入運行時將各用戶、散熱器的流量分配調整到設計工況。運行調節(jié)(tiáojié)是系統(tǒng)運行過程中隨外界因素變化而進行的調節(jié)(tiáojié)。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類初調節(jié)時首先用平衡閥或其它閥門將各建筑物入口的流量分配(fēnpèi)到設計流量，然后依次用各大環(huán)路、立管、支管上的閥門調整各部分的流量。如無自動調節(jié)閥，對異程式系統(tǒng)首先應逐個調小較近用戶閥門的開度。然后調小室內各環(huán)路、較近立管的閥門開度，將各剩余壓頭消耗在閥門處，以減輕離熱源或熱力入口近處的用戶和立管偏熱，離熱源或熱力入口遠處的用戶和立管偏冷的弊病。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類

對單個散熱器的重力循環(huán)采暖系統(tǒng)（圖3—26），其作用壓頭等于實際阻力(zǔlì)損失則不失調。這種簡單的重力循環(huán)系統(tǒng)如失調，也可有針對性地調節(jié)。例如：降低供水溫度減小循環(huán)作用壓頭來降低供熱量、保持室溫符合要求。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類

由多個(duōɡè)散熱器、多個(duōɡè)基本組合體組成的系統(tǒng)一旦失調，由于各散熱器的供熱工況不同，有的房間偏熱；有的房間偏冷，其初調節(jié)要比圖3—25的系統(tǒng)復雜得多。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類這種系統(tǒng)引起失調的原因也比較多，要達到良好的運行效果，要多方面配合。為了減輕失調，可從設計(shèjì)計算上采取措施（采用不等溫降方法）和在系統(tǒng)中增加調節(jié)、自控設施。如在管路上設置性能好的調節(jié)閥、在散熱器上安裝溫控閥自動調節(jié)流量控制室溫，不僅可解決系統(tǒng)剛剛投入運行時的失調，還可解決運行過程中的失調。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類按調節(jié)地點將調節(jié)分為：集中(jízhōng)調節(jié)、局部調節(jié)和個體調節(jié)。集中(jízhōng)調節(jié)是在熱源處進行的調節(jié)；局部調節(jié)是在熱力站或用戶入口處進行的調節(jié)；個體調節(jié)是在用熱設備處進行的調節(jié)。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類集中調節(jié)調控范圍大、簡便、易于實現(xiàn)，是最主要的調節(jié)方式。由于各用熱設備的用熱規(guī)律、失調程度不可能完全相同，因此最佳(zuìjiā)調節(jié)方式應是以集中調節(jié)為主、以局部調節(jié)和個體調節(jié)為輔，三者相結合的調節(jié)方式。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類按調節(jié)的參數(shù)將調節(jié)分為：質調節(jié)、量調節(jié)、質量流量(liúliàng)調節(jié)和間歇調節(jié)。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調節(jié)(tiáojié)的分類質調節(jié)是改變供給熱媒的溫度；量調節(jié)是改變供給熱媒的流量；質量(zhìliàng)、流量調節(jié)是同時改變熱媒的溫度和流量；間歇調節(jié)是改變每日供熱的小時數(shù)。熱水采暖系統(tǒng)常采用質調節(jié)、分階段改變流量的質調節(jié)和間歇調節(jié)。精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷集中(jízhōng)調節(jié)基本公式調節(jié)(tiáojié)的實質是在室外溫度變化時改變供熱條件，使供熱負荷跟蹤用戶熱負荷。精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷集中(jízhōng)調節(jié)基本公式如不計管路熱損失(sǔnshī)，根據(jù)在穩(wěn)定條件下,采暖系統(tǒng)輸送的熱功率等于散熱器供給房間的熱負荷、等于房間的采暖耗熱負荷的熱平衡原理（見圖3—37），在任意室外溫度下，可寫出下式：精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷(fùhè)集中調節(jié)基本公式

圖3—37熱平衡原理圖精品資料3.8.2.2熱水采暖(cǎinuǎn)熱負荷集中調節(jié)基本公式（3—34）（3—35）

（3—36）

（3—37）精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷(fùhè)集中調節(jié)基本公式在采暖(cǎinuǎn)室外計算溫度下，同樣可寫出如下平衡式：

（3—38）

（3—39）

（3—40）

（3—41）精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷集中(jízhōng)調節(jié)基本公式綜合上述公式，可得到下式：（3—45）式（3—45）是采暖(cǎinuǎn)熱負荷調節(jié)的基本公式。精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷集中調節(jié)(tiáojié)基本公式式（3—45）中有四個未知數(shù)：但只有三個聯(lián)立方程式，須根據(jù)不同的調節(jié)方式補充條件才能(cáinéng)求未知數(shù)。例如，采用質調節(jié)時改變供水溫度，不改變網路流量，此時變成三個方程式求解三個未知數(shù)精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷集中(jízhōng)調節(jié)基本公式用戶(yònghù)為直接連接：

（3—46）（3—47）精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷集中(jízhōng)調節(jié)基本公式用戶(yònghù)為分階段質調節(jié)：

（3—48）（3—49）精品資料3.8.2.2熱水(rèshuǐ)采暖熱負荷集中調節(jié)基本公式

精品資料3.8.2.2熱水采暖(cǎinuǎn)熱負荷集中調節(jié)基本公式間歇調節(jié)是當室外溫度升高時，不改變網路的流量和供水溫度，而減少每日供暖時數(shù)的調節(jié)方式。因為間歇調節(jié)時室內溫度有波動(bōdòng)，在保持相同室內平均溫度的情況下，由于熱源效率低，比連續(xù)供暖消耗能量多，只能作為一種輔助調節(jié)方式。精品資料3.8.2.2熱水采暖(cǎinuǎn)熱負荷集中調節(jié)基本公式間歇調節(jié)時網路每日的工作(gōngzuò)時數(shù)n用下式計算：

（3—50）式中n—網路每日的工作(gōngzuò)時數(shù)；精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負荷(fùhè)集中調節(jié)基本公式近年來在熱水網路中已比較多地采用變頻調速器、液力耦合器改變循環(huán)水泵轉速(zhuànsù)的量調節(jié)方式，節(jié)能效果好。是值得推廣的技術。精品資料3.9全水風機(fēnɡjī)盤管系統(tǒng)風機盤管水系統(tǒng)用來根據(jù)季節(jié)的變化，向各房間的盤管供冷凍水或供熱水(rèshuǐ)，水系統(tǒng)影響風機盤管系統(tǒng)的效能和初投資，其系統(tǒng)型式應進行綜合比較后確定。全水空調系統(tǒng)水系統(tǒng)的計算方法不僅與熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)，而且與水—空氣系統(tǒng)的水系統(tǒng)有相同之處。由于風機盤管的盤管只有2-3排管，它的除濕能力有限，故只宜用于濕負荷不大的房間。精品資料3.9.1風機(fēnɡjī)盤管水系統(tǒng)的型式風機盤管水系統(tǒng)可分為雙水管、三水管和四水管系統(tǒng)。由同一管路系統(tǒng)向風機盤管供給熱水或冷水的管道系統(tǒng)稱為雙水管系統(tǒng)。雙水管系統(tǒng)由一條供水管和一條回水管構成，供水管根據(jù)房間負荷要求向房間供冷凍水或供熱水。難于滿足過渡季有些房間要求供冷、有些房間要求供熱，即既供熱水又供冷水的要求。但由于系統(tǒng)簡單，初投資低，目前用得最普遍。雙水管系統(tǒng)也可以按內區(qū)和周邊區(qū)或朝向分系統(tǒng)，分別并聯(lián)到熱源或冷源上，由各自的控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)分別實現(xiàn)供冷或供熱。精品資料3.9.1風機(fēnɡjī)盤管水系統(tǒng)的型式按朝向分區(qū)也不能完全解決這一問題。因為即使同一朝向的各房間也可能有不同的要求（例如被其它建筑物遮擋(zhēdǎng)與未被遮擋(zhēdǎng)的陽面房間對負荷要求不同）；而且供冷或供熱頻繁切換，增加能量損耗。精品資料3.9.1風機(fēnɡjī)盤管水系統(tǒng)的型式冷熱水同時流入共用的回水管，造成混合損失（冷量和熱量均有損失）因而(yīnér)運行效率低，冷水與熱水環(huán)路關聯(lián)，水力工況比較復雜，不易控制。目前很少應用。精品資料3.9.1風機(fēnɡjī)盤管水系統(tǒng)的型式由兩條供水管和兩條回水管向風機盤管供水與回水的管道系統(tǒng)稱為四水管系統(tǒng)。兩條供水管和兩條回水管分別用于供冷凍水和供熱水。冷、熱水有兩套獨立的系統(tǒng)，互不摻混。避免了混合損失，操作簡單(jiǎndān)，控制方便，而且可利用建筑物內部熱源的熱泵提供熱量，因而運行較經濟，精品資料3.9.1風機盤管(pánɡuǎn)水系統(tǒng)的型式管路復雜，管路占用建筑空間比雙管和三管大，初投資較高。多用于對舒適性要求較高的建筑物內。四水管系統(tǒng)有圖3—40所示兩種連接方式。（a）是用同一盤管只供冷或只供熱，由室溫控制器切換。圖（b）是冷熱盤管分開并聯(lián)的型式。由冷盤管和熱盤管分別供冷和供熱。調節(jié)控制方便。由于(yóuyú)冷熱盤管都要滿足各自的設計工況要求，因此盤管大，費用高。精品資料3.9.1風機盤管(pánɡuǎn)水系統(tǒng)的型式

精品資料3.9.1風機(fēnɡjī)盤管水系統(tǒng)的型式鑒于雙水管、三水管、四水管的特點，對于只供冷或供熱的風機盤管系統(tǒng)應采用(cǎiyòng)雙水管系統(tǒng)。若建筑物中基本上無同時供冷和供熱的要求，也應采用(cǎiyòng)雙水管系統(tǒng)。對于有內區(qū)的建筑物，可考慮采用(cǎiyòng)內區(qū)、周邊區(qū)分設系統(tǒng)，并分別并聯(lián)到冷源和熱源上的雙水管系統(tǒng)。精品資料3.9.1風機盤管(pánɡuǎn)水系統(tǒng)的型式對于有同時供冷和供熱要求，且對環(huán)境(huánjìng)控制要求高的建筑物，建議采用四水管系統(tǒng)。一般不采用三水管系統(tǒng)。精品資料3.9.1風機盤管水系統(tǒng)(xìtǒng)的型式風機盤管水系統(tǒng)按分支(fēnzhī)管的位置可分為垂直連接系統(tǒng)（圖3—41（a））和水平連接系統(tǒng)（圖3—41（b））。前者都用在旅館客房的風機盤管系統(tǒng)中。通?？头康男l(wèi)生間旁都設有管道豎井，供放置空調水、給水、排水和生活熱水的立管及閥門用。在立管的上部應設集氣罐或自動放氣閥，另外在風機盤管上都自帶手動放氣閥，用于系統(tǒng)和設備放氣。凝結水管也可在豎井中設立管，每臺風機盤管的凝結水排出口與立管相連接，在下層集中排放凝結水，也可就近（如衛(wèi)生間）排放凝結水。精品資料3.9.1風機盤管水系統(tǒng)(xìtǒng)的型式

精品資料3.9.1風機盤管(pánɡuǎn)水系統(tǒng)的型式水平連接水系統(tǒng)適用于辦公樓等建筑(jiànzhù)物。這類建筑(jiànzhù)一般無專用的管道井。每層的風機盤管都用水平支管連接，然后再接到總立管上。對于布置在窗臺下的立式風機盤管，也宜采用水平連接方式，水平支管置于下一層天棚下。對于既有建筑(jiànzhù)加設風機盤管空調系統(tǒng)時，也宜采用這種系統(tǒng)，這樣不需要過多地在樓板上鑿洞。精品資料3.9.1風機盤管水系統(tǒng)(xìtǒng)的型式風機盤管水系統(tǒng)可采用異程式布置（如圖3—41（a）的左側立管和圖（b）上面的水平分支管）或同程式布置（如圖3—41（a）的右側立管和圖（b）下面的水平分支管）。水系統(tǒng)不大時管道的阻力損失不大，而風機盤管的阻力損失很大（10-30kPa），因此系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，很容易達到水力平衡。宜采用異程式。高層建筑或大型(dàxíng)建筑物中，立管或水平支路很長，宜采用同程式方案，而且干管也可按同程式布置。精品資料3.9.2風機盤管水系統(tǒng)的管路(ɡuǎnlù)與設備布置

風機盤管水系統(tǒng)的設計與熱水采暖管道系統(tǒng)類似。風機盤管水系統(tǒng)一般采用閉式系統(tǒng)。室內管網較大(jiàodà)時盡量采用同程式。精品資料3.9.2風機盤管水系統(tǒng)(xìtǒng)的管路與設備布置

若各環(huán)路阻力損失相差懸殊，應在環(huán)路上設調節(jié)閥。對于高層建筑，應將系統(tǒng)沿豎向分區(qū)。應根據(jù)設備和管道及附件的承壓能力確定分區(qū)的