第三章 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) 熱水供暖系統(tǒng) :以熱水作為熱媒的供暖系統(tǒng) 熱水供暖系統(tǒng)分類： 1按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力的不同，可分為重力 (自然 )循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。 2按供、回水方式的不同，可分為單管 系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。 3 按系統(tǒng)管道敷設(shè)方式的不同 ， 可分為 垂直式和水平式系統(tǒng) 。 4 按熱媒溫度的不同 ， 可分為低溫水供 暖系統(tǒng)和高溫水供暖系統(tǒng) 。 各個(gè)國家，對(duì)高溫水與低溫水的界限， 都有自己的規(guī)定，并不統(tǒng)一。 第一節(jié) 重力 (自然 )循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 討論 A-A斷面的作用壓力 分兩個(gè)環(huán)路討論 第二層的作用壓力 P 2左 =g(h h 0+ gh1+ gh2+ gh3) P 2右 = g(h h 0+ hh1+ hh2+ gh3) P 2= P 2右 _ P 2左 =g(h _g)(h1+ h2) 第一層的作用壓力 P 1左 =g(h h 0+ gh1+ gh2+ gh3) P 1右 =g(h h 0+ hh1+ gh2+ gh3) P 1= P 1右 _ P 1左 =g(h _g) h1 一、系統(tǒng)工作原理及其作用壓力 當(dāng)水在鍋爐內(nèi)加熱后，水的密度減小， 上升；在散熱器內(nèi)被冷卻后，水的密度 增加，沿回水管道返回鍋爐。 整個(gè)系統(tǒng) 的循環(huán)動(dòng)力即供回水的密度差 。 維持該 系統(tǒng)循環(huán)流動(dòng)的壓力稱為 自然作用壓力 。 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力 的大小取決于水溫（水的密度）在循環(huán) 環(huán)路的變化。 起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之 間這段高度內(nèi)的水柱密度差 。 如果取供水溫 度 95 ， 回水 70 ；則每 m高差可產(chǎn)生的作用 壓力為： 9.81 1 （ 977.81 961.92） =156 Pa。 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)維護(hù)管理簡(jiǎn)單， 不需消耗電能。但由于其作用壓力小、 管中水流速度不大，所以管徑就相對(duì)大 一些，作用范圍也受到限制。自然循環(huán) 熱水供暖系統(tǒng)通常只能在單幢建筑物中 使用，作用半徑不宜超過 50m。 二、自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的形式及作 用壓力 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)主要分雙管和單 管兩種型式 。 上供下回式重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)管道布 置的一個(gè)主要特點(diǎn)是： 因系統(tǒng)中若積存空氣 ， 就會(huì)形成氣塞 ， 影 響水的正常循環(huán) 。 系統(tǒng)的供水干管必須有向膨脹水箱方向 上升的流向 。 其反向的坡度為 0 5 1 0 ；散熱器支管的坡度一般取 1%。 這是為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除 ， 在上供下回重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)充水 和運(yùn)行時(shí) ， 空氣能逆著水流方向 ， 經(jīng)過 供水干管聚集到系統(tǒng)的最高處 ， 通過膨 脹水箱排除 。 重力循環(huán)熱水供暖雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào) 在雙管系統(tǒng)中，由于各層散熱器與鍋爐的 高差不同，雖然進(jìn)入和流出各層散熱器的 供、回水溫度相同 (不考慮管路沿途冷卻的影 響 )，也將形成上層作用壓力大、 下層作用壓 力小的現(xiàn)象。如選用不同管徑仍不能使各層 阻力損失達(dá)到平衡，由于流量分配不均，必 然要出現(xiàn) 上熱下冷 的現(xiàn)象。 系統(tǒng)垂直失調(diào) 在供暖建筑物內(nèi) ， 同一豎向的各層房間 的室溫不符合設(shè)計(jì)要求的溫度 ， 而出現(xiàn) 上 、 下層冷熱不勻的現(xiàn)象 ， 通常稱作系 統(tǒng) 垂直失調(diào) 。 由此可見 ， 雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào) ， 是由 于通過各層的循環(huán)作用壓力不同而出現(xiàn) 的；而且樓層數(shù)越多 ， 上下層的作用壓 力差值越大 ， 垂直失調(diào)就會(huì)越嚴(yán)重 。 重力 (自然 )循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)是最早采用的一種熱水 供暖方式 ， 已有約 200年的歷史 ， 至今仍在應(yīng) 用 。 系統(tǒng)特點(diǎn) 它裝置簡(jiǎn)單 ， 運(yùn)行時(shí)無噪音和不消耗電能 。 但 由于其作用壓力小 ， 管徑大 ， 作用范圍受到限 制 。 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)通常只能在單幢建 筑物中應(yīng)用 ， 其作用半徑不宜超過 50m。 第二節(jié) 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)與重力循環(huán)系統(tǒng) 的主要差別是在系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵。 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)成為應(yīng)用最廣泛 的一種供暖系統(tǒng) 。 設(shè)置了循環(huán)水泵，增加了系統(tǒng)的經(jīng)常運(yùn) 行電費(fèi)和維修工作量；但由于水泵所產(chǎn) 生的作用壓力很大，因而供暖范圍可以 擴(kuò)大。機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)不僅可用 于單幢建筑物中。也可以用于多幢建筑， 甚于發(fā)展為區(qū)域熱水供暖系統(tǒng)。 1組成：鍋爐，管道，水泵，散熱器， 膨脹水箱。如圖 。 1-泵 2-供水立管 3-供水干管 4-供水 支管 5-散熱器 6-回水立管 7-回水干管 8-循環(huán)泵 9-膨脹水箱 10-集氣罐 2工作過程及布置 其中：水泵置于回水干管上 膨脹水箱通過膨脹管連在水泵 吸入端，膨脹水箱置于最高處。（水泵吸 水管處的壓力為全系統(tǒng)的最小壓力。） 作用：吸水膨脹的水。 維持水泵吸入口的壓力恒定。 供水仰頭走，回水低頭走 它有如下特點(diǎn)： （ 1） 在地下室布置供水干管 ， 管路直接散 熱給地下室 ， 無效熱損失小 。 （ 2） 在施工中 ， 每安裝好一層散熱器 即可開始供暖 ， 給冬季施工帶來很大方便 。 （ 3） 排除系統(tǒng)中的空氣較困難 。 單管順流式系統(tǒng)的特點(diǎn)是： 立管中全部的水量順次流入各層散熱器 。 順流式系統(tǒng)型式簡(jiǎn)單 、 施工方面 ， 造價(jià) 低 ， 是國內(nèi)目前一般建筑廣泛應(yīng)用的一 種形式 。 它最嚴(yán)重的缺點(diǎn)是不能進(jìn)行局部調(diào)節(jié) 。 與順流式相比 ， 單管跨越式系統(tǒng)所需的 散熱器面積比順流式系統(tǒng)大一些。 目前在國內(nèi)只用于房間溫度較嚴(yán)格 ， 需 要進(jìn)行局部調(diào)節(jié)散熱器散熱量的建筑上 。 下供下回式系統(tǒng)排出空氣的方式 1 2 a 4 5 3 b h 6 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要型式 中供式系統(tǒng)的特點(diǎn)： 中供式系統(tǒng)可避免由于頂層梁底標(biāo)高過低 , 致使供水干管擋住頂層窗戶的不合理布置 ,并減 輕了上供下回式樓層過多 ,易出現(xiàn)垂直失調(diào)的現(xiàn) 象；但上部系統(tǒng)要增加排氣裝置 。 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要型式 倒流式系統(tǒng)具有如下特 點(diǎn)： (1)無需設(shè)置集氣罐等排氣 裝置 。 (2) 底層散熱器的面積減小 ， 便于布置 。 (3)當(dāng)采用高溫水供暖系統(tǒng) 時(shí) ， 可減少布置高架水 箱的困難 。 (4)散熱器的面積要比上供 下回順流式系統(tǒng)的面積 增多 。 i 1 2 i i i 3 同程式系統(tǒng) 1 4 2 立管 I IIIII IV 3 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要型式 (1)系統(tǒng)的總造價(jià)較低； (2)管路簡(jiǎn)單 ， 施工方便； (3) 不必在頂棚上專設(shè)安裝膨脹水箱的房間 。 1 2 (2) (1) (1) (2) 2 1水平式系統(tǒng) 第三節(jié) 高層建筑熱水供暖系統(tǒng) 首先，高層建筑熱負(fù)荷的計(jì)算問題，要 考慮 風(fēng)壓與熱壓 的共同作用； 其次，高層建筑供暖系統(tǒng)的型式； 再就是，與室外熱水網(wǎng)絡(luò)的連接方式； 這里要考慮 散熱器的承壓能力、外網(wǎng)的 壓力、垂直失調(diào) 等因素。 一 分層式供暖系統(tǒng) 垂直方向分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立 系統(tǒng)稱為分層式供暖系統(tǒng)； 下層系統(tǒng)通常與室外網(wǎng)絡(luò)直接連接， 其高度取決于室外網(wǎng)路的壓力工況和散 熱器的承壓能力； 上層系統(tǒng)與外網(wǎng)采用隔絕式連接，利用 水加熱器使上層系統(tǒng)的壓力與室外網(wǎng)絡(luò) 的壓力隔絕； 上層系統(tǒng)采用隔絕式連接，是目前常用 的連接方式。 當(dāng)外網(wǎng)供水溫度較低，使用熱交換器所 需加熱面積過大而不經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，采用 雙水箱分層式供暖系統(tǒng) 二、雙線式系統(tǒng) （一）垂直雙線式單管熱水供暖系統(tǒng) 該系統(tǒng)的立管在豎向成門形結(jié)構(gòu)，一根 是上升立管，一根是下降立管，因此各 層散熱器的平均溫度可近似地認(rèn)為相等， 可以避免垂直失調(diào)。 散熱器采用蛇形管或輻射板式 (單塊或砌 入墻內(nèi)形成整體式結(jié)構(gòu) ) 由于單管立管阻力較小，容易引起水平失調(diào)， 可以在下降立管上設(shè)置節(jié)流孔板。 （二）雙管水平式熱水供暖系統(tǒng) 在水平方向的各組散熱器平均溫度近似 認(rèn)為相等 第四節(jié) 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管 路布置和主要設(shè)備及附件 一、室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置 一、室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置 有兩個(gè)分支環(huán)路的同程式系統(tǒng)布置形式 。 一般宜將供水干管的始端放 置在朝北向 側(cè) ， 而末端設(shè) 在朝南向一側(cè) 。 二、熱水供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備和附件 膨脹水箱的作用 用來貯存熱水供暖系統(tǒng)加熱的膨脹水量 。 在重力循環(huán)上供下回式系統(tǒng)中 ， 起著排氣作用 。 恒定供暖系統(tǒng)的壓力 。 (二 )熱水供暖系統(tǒng)排除空氣的設(shè)備 集氣罐 圖 (二 )熱水供暖系統(tǒng)排除空氣的設(shè)備 自動(dòng)排氣閥 （點(diǎn)擊 詳細(xì)）