畢業(yè)論文--小區(qū)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　小區(qū)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　[摘 要]</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)名稱是小區(qū)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用城市污水源進(jìn)行熱泵系統(tǒng)的方案。</p><p>　　基本參數(shù)：一次網(wǎng)供回水溫度為110/70℃，小區(qū)所有建筑物進(jìn)行低溫水供暖，要求供回水溫度80/60℃。</p><p>

2、;　　本次設(shè)計(jì)主要有工程概述、熱負(fù)荷計(jì)算、供熱方案確定、管道水力計(jì)算、系統(tǒng)定壓方式的確定、設(shè)備及附件的選擇計(jì)算等幾方面的內(nèi)容。</p><p>　　在熱網(wǎng)設(shè)計(jì)合理，安裝質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)和操作維修良好的條件下，熱網(wǎng)能夠順利地運(yùn)行，尤其對于只有供暖用戶的熱網(wǎng)，在非采暖期停止運(yùn)行期內(nèi)，可以維修并且排除各種隱患，以滿足在采暖期內(nèi)正常運(yùn)行的要求。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]： 小區(qū)供暖 熱泵 參數(shù)設(shè)

3、計(jì) 系統(tǒng)選擇</p><p>　　District heating system design specification</p><p>　　[Abstract]:</p><p>　　This design name is district heating system design, using heat pump system of city means t

4、he scheme</p><p>　　Basic parameters: a network for the return water temperature of 110/70 ℃, communities all buildings, low temperature water heating requirements for 80/60 ℃ by monitoring the return water t

5、emperature</p><p>　　Includes project overview, the design scheme in the heat load calculation, heating, constant pressure pipeline hydraulic calculation, systematic way of calculation, the selection of equip

6、ment and accessories and so on several aspects of content.</p><p>　　In heat supply network design is reasonable, installation quality conform to the standard and the operation and maintenance of good conditi

7、ons, heat supply network can run smoothly, especially for users only heating heat supply network, in the CaiNuanQi stop running period, can repair and eliminate all kinds of hidden dangers, to meet the requirements of no

8、rmal operation during the heating period</p><p>　　[key words] :</p><p>　　select parameter design of district heating heat pump system</p><p><b>　　目錄</b></p><p

9、><b>　　1.緒論1</b></p><p>　　1.1、幾種設(shè)計(jì)方案的比較1</p><p>　　1.1.1集中式供暖：城市供暖 適用居所：普通住宅、辦公樓1</p><p>　　1.1.2家用燃煤鍋爐：家庭供暖1</p><p>　　1.1.3熱冷風(fēng)式空調(diào)機(jī)：升溫快1</p>&

10、lt;p>　　1.1.4家用中央空調(diào)系統(tǒng)：舒適安全 使用場所：別墅2</p><p>　　1.1.5水源熱泵系統(tǒng)：工廠、住宅供暖2</p><p>　　1.2、地源熱泵的簡介3</p><p>　　1.2.1地?zé)岬膬?yōu)點(diǎn)3</p><p>　　1.2.2國內(nèi)地源熱泵的發(fā)展簡史3</p><p>　　1.2

11、.3地源熱泵的發(fā)展趨勢4</p><p>　　1.2.4國外地源熱泵4</p><p>　　1.2.5地源熱泵技術(shù)在中國的推廣過程中可能遇到的問題 6</p><p>　　2工程概況及參數(shù)7</p><p><b>　　2.1工程概況7</b></p><p>　　2.2設(shè)計(jì)參考

12、資料7</p><p>　　3、熱負(fù)荷的確定9</p><p>　　3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量計(jì)算9</p><p>　　3.2冷風(fēng)滲透耗熱景Q2′10</p><p>　　3.3住宅用戶之間有溫差時(shí)戶間熱量傳遞。11</p><p>　　3.4人體的熱量12</p><p><

13、b>　　3.5 備注13</b></p><p>　　4、供暖系統(tǒng)方案確定14</p><p>　　4.1污水源系統(tǒng)的特點(diǎn)14</p><p>　　4.2污水源系統(tǒng)的解決方案15</p><p>　　4.3污水方案的選擇16</p><p>　　5、具體參數(shù)的確定20</p>

14、<p>　　5.1系統(tǒng)方案的選取20</p><p>　　5.2供暖管道的布置形式：20</p><p>　　5.3散熱器的選擇21</p><p>　　5.4 散熱器的計(jì)算22</p><p>　　5.4.1、散熱面積的計(jì)算：22</p><p>　　5.4.2、散熱器片數(shù)及長度的確定23&l

15、t;/p><p>　　5.4.3、散熱器的布置23</p><p>　　5.4.4散熱器計(jì)算示例；24</p><p>　　5.5 水利計(jì)算步驟25</p><p>　　5.6設(shè)備選型26</p><p>　　5.6.1循環(huán)水泵選型26</p><p>　　5.6.2補(bǔ)水水泵的選擇26

16、</p><p>　　5.7 管道保溫27</p><p>　　5.7.1、保溫管道的確定27</p><p>　　5.7.2、保溫材料的選擇27</p><p>　　5.7.3、 管道保溫施工28</p><p>　　5.8 管道水力計(jì)算28</p><p>　　5.8.1 管道水

17、力計(jì)算圖繪制28</p><p>　　5.8.2 計(jì)算管路的確定、比摩阻的選擇29</p><p>　　5.8.3比摩阻的選擇30</p><p>　　5.8.4阻力平衡原則及措施31</p><p><b>　　7致 謝33</b></p><p><b>　　6、參考資料

18、34</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　1.1、幾種設(shè)計(jì)方案的比較</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一系列的供暖方式的出現(xiàn)，不同的加熱方式有不同的優(yōu)勢和劣勢，使其可以應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，不同的環(huán)境，下面列出了幾個(gè)常用的加熱方法及各自的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)和相應(yīng)的成本：</p>&l

19、t;p>　　1.1.1集中式供暖：城市供暖 適用居所：普通住宅、辦公樓</p><p>　?。?）原理：城市供暖，供熱和集中供熱鍋爐為熱源的加熱方法。</p><p>　?。?）優(yōu)點(diǎn):是一個(gè)成熟的技術(shù)，安全，可靠，價(jià)格便宜的使用。</p><p>　?。?）缺點(diǎn)：加熱時(shí)間和溫度不能控制自己，熱舒適性差；熱沉不美麗的空間，影響裝飾效果；收費(fèi)難的問題不能得到解

20、決，由于加熱不特別是新的住宅入住率低。；熱沉溫度達(dá)到80度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生粉塵，使加熱側(cè)壁布滿灰塵；在采暖期后不熱，加熱率逐年增高；供熱管網(wǎng)設(shè)施要長期維護(hù)，修理和更換。</p><p>　?。?）費(fèi)用：100平方米的房間例如，運(yùn)行和維護(hù)成本為18元/平方米。一個(gè)采暖季付1620-2520元。</p><p>　　1.1.2家用燃煤鍋爐：家庭供暖</p><p>　?。?）

21、優(yōu)點(diǎn)：無加熱時(shí)間；加熱爐可同時(shí)提供生活熱水。</p><p>　?。?）缺點(diǎn)：加熱爐的使用壽命為6年，更新費(fèi)用必須由業(yè)主承擔(dān)?；覊m是嚴(yán)重的，有空氣污染問題。管道的散熱面積，影響外觀</p><p>　?。?）費(fèi)用：100平方米的房間內(nèi)的溫度保持在18攝氏度為例，一個(gè)取暖季節(jié)，工資1500-2000元。</p><p>　　1.1.3熱冷風(fēng)式空調(diào)機(jī)：升溫快</p

22、><p>　　(1)原理：采用電能供暖。</p><p>　　(2)優(yōu)點(diǎn)：①即開即用，升溫快。②安裝方便，可拆移。</p><p>　　(3)缺點(diǎn)：①產(chǎn)生干燥和靜電，不利于人體健康。②費(fèi)用較高</p><p>　　(4)費(fèi)用：以100平方計(jì)算，采暖季需支付2000-3500元</p><p>　　1.1.4家用中央空調(diào)系統(tǒng)

23、：舒適安全 使用場所：別墅</p><p>　　(1)優(yōu)點(diǎn)：1、檔次高、外形好、舒適度高。2、帶新風(fēng)系統(tǒng)的“風(fēng)冷式” 更為舒適。3、溫度與時(shí)間可預(yù)調(diào)。4、適合面積較大的低密度住宅和別墅。</p><p>　　(2)缺點(diǎn)：1、前期投入較大，運(yùn)行費(fèi)用較高。2、無法享用國家低谷用電優(yōu)惠政策。3、天氣過冷的時(shí)候制熱效果非常不好。</p><p>　　(3)費(fèi)用：100平米室

24、溫保持在18度約60元/平米，一個(gè)采暖季約需支付5400元。</p><p>　　1.1.5水源熱泵系統(tǒng)：工廠、住宅供暖</p><p>　　(1)原理：利用高位能使熱量從低位熱源向高位熱源的節(jié)能裝置。</p><p>　　(2)優(yōu)點(diǎn)：1實(shí)現(xiàn)對不能直接利用的地為熱能準(zhǔn)換為高位熱能2、不會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生污染3、能量的利用率較高，降低了高品位能量的損耗，成本較為低廉。<

25、;/p><p>　　(3)缺點(diǎn)：受低位能源與周圍環(huán)境溫度的影響較大。</p><p>　　(4)費(fèi)用：不同地區(qū)的環(huán)境溫度不同，所以產(chǎn)生的費(fèi)用也隨著環(huán)境的變化而隨之改變，一般情況下，低位熱源溫度越低，則相應(yīng)的費(fèi)用較高，反之，溫度較高，則費(fèi)用越小。</p><p>　　基于上述方案的各自的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)為了相應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保的號召，本次設(shè)計(jì)采用熱泵供暖系統(tǒng)。</p>

26、<p>　　同樣熱泵供暖系統(tǒng)可分為以下幾種:1地表水源熱泵2地下水源熱泵3、土壤耦合熱泵，在本次設(shè)計(jì)中，采用地表水源熱泵，地表水源熱泵相比其他兩種熱泵具有以下優(yōu)點(diǎn)：1地下水源熱泵需利用地下水作為低溫?zé)嵩?，如果回灌達(dá)不到要求的話，會(huì)造成地表的塌陷；2土壤的能量的流動(dòng)性不如水的能量能量流動(dòng)性好，長時(shí)間使用會(huì)影響低位熱源的溫度，造成對小區(qū)的供暖達(dá)不到條件；3地表水源熱泵具有顯著的環(huán)保效益，它可以利用地表水源中的污水作為低位熱源來

27、使用，降低了成本，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對資源的最大化利用。</p><p>　　1.2、地源熱泵的簡介</p><p>　　1.2.1地?zé)岬膬?yōu)點(diǎn)</p><p>　　在寒冷的冬天，地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)利用水和地源（地下水，土壤或地表水）進(jìn)行熱交換“拿出”的供應(yīng)室內(nèi)采暖，在炎熱的夏季，地源熱泵將室內(nèi)的熱量“取”出來，釋放到地下水，土壤或地表水。地源熱泵系統(tǒng)，通過輸入少量的高品

28、位能源，如電力，將低溫位熱能轉(zhuǎn)移到高溫位。在鍋爐（電，燃料）供熱系統(tǒng)中，只有90％以上，或70％至90％的燃料能源的能量轉(zhuǎn)換成熱能的用戶，與地源熱泵系統(tǒng)相比，電鍋爐加熱系統(tǒng)會(huì)消耗超過三分之二的能量，地源熱泵系統(tǒng)比燃料鍋爐節(jié)省能源一半以上的資源，并且地源熱泵系統(tǒng)的熱源溫度一年四季相對穩(wěn)定，地源熱泵系統(tǒng)一般在9 - 16℃，制冷，制熱系數(shù)可達(dá)3.5-6.3，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高40％以上，節(jié)約普通中央空調(diào)的50％-60％的運(yùn)行費(fèi)用。

29、</p><p>　　地源熱泵系統(tǒng)的污染物排放，與空氣源熱泵相比，減少了40％以上，比傳統(tǒng)的電加熱相比，減少70％以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施和減排會(huì)更明顯。雖然制冷劑也被使用，但比傳統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)裝置的填充量減少了25％。，并且沒有任何污染，可以建造在一個(gè)住宅區(qū)內(nèi)，不燃燒，無黑煙，無浪費(fèi)，無堆放燃料浪費(fèi)空間和沒有遠(yuǎn)距離輸送熱量是地源熱泵的顯著特點(diǎn)。</p><p>　　1.2.2國內(nèi)地源熱泵

30、的發(fā)展簡史地源熱泵是不是一個(gè)新的空調(diào)系統(tǒng)，早在20世紀(jì)30年代，歐洲一直是該項(xiàng)目的應(yīng)用，主要用于冬季取暖。 20世紀(jì)70年代的能源危機(jī)，地源熱泵系統(tǒng)的工程應(yīng)用達(dá)到一個(gè)高峰，技術(shù)的成熟。由于空調(diào)技術(shù)應(yīng)用后，地源熱泵作為傳統(tǒng)空調(diào)的一個(gè)分支，對于大多數(shù)人來說才被廣泛接受。</p><p>　　中國在該領(lǐng)域的地源熱泵的研究始于20世紀(jì)80年代初，天津大學(xué)，天津商業(yè)大學(xué)。然而，自那時(shí)以來，其他一些單位也有地?zé)峁┡?，一系?/p>

31、的理論和實(shí)驗(yàn)研究，是非常緩慢的，因?yàn)橹袊哪茉磧r(jià)格和其他因素的特殊性，地源熱泵的推廣應(yīng)用。 20世紀(jì)90年代以后，由于國際環(huán)境的影響，地源熱泵與節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢，這種技術(shù)越來越受到人們的重視，越來越多的技術(shù)人員開始投入到這項(xiàng)研究中。</p><p>　　1998年是一個(gè)里程碑，在我們的國家在該領(lǐng)域從今年開始，國內(nèi)多家高校都建立了地源熱泵。其中，1998年，重慶建工學(xué)院建筑淺埋豎管換熱器和水平的熱交換器，包括實(shí)驗(yàn)裝置

32、；青島技術(shù)學(xué)院于1998年建立了聚乙烯垂直地源熱泵裝置，1998年湖南大學(xué)建設(shè)的水平地面地源熱泵實(shí)驗(yàn)裝置，1999年，同濟(jì)大學(xué)建立一個(gè)垂直的地源熱泵設(shè)備。與此同時(shí)，中國還成立了一些專業(yè)生產(chǎn)廠家的相關(guān)產(chǎn)品開始批量生產(chǎn)?？蒲性核推髽I(yè)的合作已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，在開發(fā)和利用地源熱泵技術(shù)，做了很多的實(shí)驗(yàn)研究和工程示范，造成了大量的有效數(shù)據(jù)，這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，必將大大加快我們國家的發(fā)展，源熱泵步伐。</p><p>　　

33、1.2.3地源熱泵的發(fā)展趨勢連接到地源熱泵中央空調(diào)加熱/冷卻系統(tǒng)，是目前的發(fā)展趨勢。低品位能源的綜合利用，有效地利用能源，地源熱泵系統(tǒng)的簡單性和集成的主題是地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)走在了前列?；礋岜玫陌l(fā)展趨勢，在過去的20年里，系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，大致有以下三個(gè)方向：</p><p>　?。?）全面熱的趨勢。未來地源熱泵系統(tǒng)不僅可用于一般住宅，辦公室等用戶的加熱和冷卻，往往會(huì)浪費(fèi)能源供熱（冷能）和浪費(fèi)能源的制冷（熱）利

34、用，如余熱冷運(yùn)行冷庫，制冷余熱溫室養(yǎng)殖，種植和生活熱水供應(yīng)。</p><p>　?。?）融合的趨勢。隨著新材料和新技術(shù)的發(fā)展，未來可能是地源熱泵系統(tǒng)的熱泵系統(tǒng)與地面冷卻系統(tǒng)集成的轉(zhuǎn)換，從而使的的采礦熱和傳熱效率高</p><p>　?。?）建設(shè)領(lǐng)域的趨勢。隨著人們的生活和居住環(huán)境要求的不斷提高，越來越多的建筑需要全年采暖，制冷，熱水和冷卻功能。因此，因地制宜地設(shè)計(jì)，制造和配套安裝地源熱泵系

35、統(tǒng)的建設(shè)空間和周圍的自然環(huán)境和能源的充分利用，也將是一個(gè)發(fā)展方向。</p><p>　　1.2.4國外地源熱泵 在北美和歐洲的地?zé)岜孟到y(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，</p><p>　　在歐洲，為了滿足環(huán)保和節(jié)能的要求，已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度來看，使用的水系統(tǒng)的水熱泵單位歐洲加熱重視，但沒有特別地?zé)岜脵C(jī)組標(biāo)準(zhǔn)和專用熱泵設(shè)備制造商。</p><p>　　

36、1）初始投資成本。隨著不斷深化的改革和開放起來，人民生活持續(xù)改善，使得人們的追求目標(biāo)從注重持續(xù)快速的經(jīng)濟(jì)增長到追求舒適的生活，這樣的地源熱泵這一新技術(shù)在中國具有巨大的市場潛力。我們也注意到，中國的城市建設(shè)步伐不斷加快，每年有2.4億平方米新住宅的城鎮(zhèn)。之前，一個(gè)新的建設(shè)納入集中式地源熱泵系統(tǒng)的建設(shè)，成本比改造舊建筑（甚至低于一般空調(diào)系統(tǒng)），這是“冷”與“冷少得多“加熱區(qū)，幾乎是該國的總建筑面積在全國的土地面積，節(jié)省巨大的成本占70％和5

37、0％。在美國，能源價(jià)格相對便宜（及類似），地源熱泵具有很強(qiáng)的市場競爭力。由于相對較低的勞動(dòng)力成本相比，中國與西方發(fā)達(dá)國家，中國的基礎(chǔ)設(shè)施成本。的基礎(chǔ)設(shè)施成本是地源熱泵的成本增加的主要部分的。因此，中國與發(fā)達(dá)國家相比，初始投資相對較少。</p><p>　　2）以改善城市環(huán)境質(zhì)量。隨著人民的生活水平，生活質(zhì)量的提高，環(huán)保意識，人們開始認(rèn)識到高品質(zhì)的空氣是人類健康的保護(hù)。居民對空氣污染的關(guān)注程度越來越高，城市（包括室

38、內(nèi)）對人們的生活越來越多的關(guān)注，以及對身體的影響，不接觸人體，許多居民開始考慮空氣因素的影響。根據(jù)1997年環(huán)境狀況，中國城市空氣質(zhì)量仍處于較重的污染水平。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上空氣污染最嚴(yán)重的10個(gè)城市在中國占七席，這也體現(xiàn)了從一個(gè)側(cè)面，中國的城市空氣質(zhì)量不容樂觀，加強(qiáng)空氣治理，已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻。中國能源結(jié)構(gòu)，即在最不利的因素之一，煤炭在能源生產(chǎn)和消耗在很長一段時(shí)間的比例占70％左右。為了徹底清理環(huán)境，減少溫室氣體排放，中國政府正計(jì)劃改

39、變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。北京等城市正在考慮用電代替煤來解決這個(gè)問題，城市污染。 3-4千瓦每千瓦時(shí)電的熱量，帶來的地源熱泵技術(shù)將非常有競爭力。由于電力是地源熱泵的唯一力量，所以沒有空氣污染引起燃燒的燃料分散。在同一時(shí)間，在工廠密封的準(zhǔn)備。使用過程中沒有透露加入，以減少對臭氧層的損害。調(diào)查分析表明，地源熱泵應(yīng)用起到了積極的作用，減少溫室效應(yīng)。看到這種技術(shù)在中國將緩解城市空氣污染問</p><p>

40、;　　3）以緩解能源短缺的問題。生產(chǎn)力的迅速發(fā)展的條件下，在新的世紀(jì)里，它越來越多地認(rèn)識到，在這個(gè)星球上的資源和能源日益增長的托盤缺乏。中國的能源短缺是一個(gè)不爭的事實(shí)，即在相同的時(shí)間，中國的能源利用效率低的矛盾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國能源總效率約30％，只相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)90年代的水平。中國建筑能耗占能源消費(fèi)總量的25％左右，占了大約一半的供熱系統(tǒng)的能源消耗。能源短缺導(dǎo)致中國的能源價(jià)格接近，接近發(fā)達(dá)國家水平。中國應(yīng)滿足在能源年均增長率只有

41、3％-5％的條件下，國民經(jīng)濟(jì)在8％-9％的年增長率持續(xù)增長，我們必須重視節(jié)能的開發(fā)和利用技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品，這決定了國家必須在空調(diào)和采暖的能源消??耗得到改善。司徒源熱泵技術(shù)，由于熱泵產(chǎn)生的熱量僅用于傳遞熱量，地下，在夏天涼爽所需的熱量，而不是70％的電力消耗的熱量傳入地下建筑也是非常小，因此地源熱泵節(jié)能技術(shù)在中國使用，在一定程度上緩解中國的能源壓力。</p><p>　　4）由國家相關(guān)政策的支持。為了減少大氣污染造

42、成中國由于冬季供暖，以減少現(xiàn)有的制冷和空調(diào)能源消耗，尋找一個(gè)新的低功耗，非污染加熱制冷和空調(diào)技術(shù)。由于中國實(shí)施的“能源節(jié)約的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以提高建筑的保溫性能，降低建筑物供熱能源消耗，其結(jié)果是在一個(gè)地源熱水泵加熱的方法每年的運(yùn)營成本顯著降低，增加地源熱泵集中供熱采暖模式的競爭力。</p><p>　　1.2.5地源熱泵技術(shù)在中國的推廣過程中可能遇到的問題 任何新事物的出現(xiàn)，總是被質(zhì)疑，地源熱泵這項(xiàng)新技術(shù)也可能

43、會(huì)遇到一些阻力。首先，現(xiàn)成的，現(xiàn)成的地源熱泵技術(shù)的信息并不多，但還缺乏這方面的設(shè)計(jì)，安裝和維修技師在同一時(shí)間，更少的設(shè)備制造商在生產(chǎn)地源熱泵，還比較陌生，大多持等待和觀望的態(tài)度，這樣的情況是不利于這項(xiàng)技術(shù)在中國的推廣。其次，中國尚未出臺相關(guān)優(yōu)惠政策，以促進(jìn)發(fā)展地源熱泵技術(shù)，這使得利用地源熱泵系統(tǒng)的用戶不會(huì)看到眼前的利益和其他空調(diào)系統(tǒng)。為了鼓勵(lì)使用地源熱泵系統(tǒng)，中國可以提供補(bǔ)貼，鼓勵(lì)用戶購買了地源熱泵系統(tǒng)，或調(diào)整能源價(jià)格，能源價(jià)格合理化，

44、給這些用戶提供了大量的好處，鼓勵(lì)人們使用地源熱泵系統(tǒng)。是世界上熱泵技術(shù)在北美，北歐和中歐國家，由于氣候條件基本上是僅用于地源熱泵供暖，夏季制冷條件。中國幅員遼闊，地處中溫帶冬季取暖需求，需要夏季制冷，北部和南部的氣象條件千差萬別，在不同地區(qū)的同一棟樓，負(fù)載可能有很大的不同。因此，我們不能照搬外國的科技成果，必須投入大量資金進(jìn)行科研和研究人員研究氣候特點(diǎn)使其適用于中國，這在一定程度上，延遲這項(xiàng)技術(shù)在中國的推廣。它被認(rèn)為是地?zé)崮茉淳哂袕V闊的

45、應(yīng)</p><p><b>　　2工程概況及參數(shù)</b></p><p><b>　　2.1工程概況</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)選取的地理位置為西安，該工程的總建筑面積是1608.6m2,建筑物均屬民用住宅，層數(shù)為6層，其中一套房間的建筑面積為134.05 m2，其中每一層有兩套房，該小區(qū)共設(shè)有六個(gè)單元。本次設(shè)計(jì)

46、以住宅區(qū)域采暖工程為例，對其采暖系統(tǒng)方案的優(yōu)化選擇進(jìn)行研究，結(jié)合實(shí)際條件對各種采暖方式進(jìn)行分析討論，從采暖系統(tǒng)方案的特點(diǎn)出發(fā)，計(jì)算方案的采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，然后對各個(gè)方案進(jìn)行最佳工況分析從而合理確定熱源機(jī)組和室內(nèi)散熱設(shè)備的選型。對供暖系統(tǒng)方案的能耗、一次能源利用率、初投資、年運(yùn)行費(fèi)用、系統(tǒng)費(fèi)用年值及污染物排放量等多個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算比較，對各方案進(jìn)行綜合評價(jià)。設(shè)計(jì)出小區(qū)采暖系統(tǒng)的最優(yōu)方案。</p><p>&l

47、t;b>　　2.2設(shè)計(jì)參考資料</b></p><p><b>　　西安市氣象資料：</b></p><p><b>　　表一</b></p><p>　　根據(jù)（表一），確定本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：</p><p>　　室外計(jì)算溫度：-4℃</p><p>　　

48、冬季室外平均風(fēng)速和主導(dǎo)風(fēng)向：風(fēng)速為1.46m/s</p><p>　　采暖期天數(shù)：152天</p><p>　　最冷月平均溫度：-3.8℃</p><p>　　采暖期日平均溫度：0℃</p><p><b>　　3、熱負(fù)荷的確定</b></p><p>　　在小區(qū)規(guī)劃圖上，根據(jù)各幢樓的用途不同，分

49、為住宅樓和居住區(qū)綜合樓。在確定供熱設(shè)計(jì)熱負(fù)荷時(shí)，采用常用的面積熱指標(biāo)法，利用以下公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　其中，采暖熱指標(biāo)的取值如下所示：</p><p><b>　　表二 采暖熱指標(biāo)</b></p><p>　　根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》給出的供暖面積指標(biāo)推薦值，取住宅樓，居住區(qū)綜合樓。在規(guī)劃圖上，按比例算出各幢樓的面積，然后根據(jù)相

50、應(yīng)的公式算出熱負(fù)荷。 </p><p>　　3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量計(jì)算</p><p>　　式中 : 維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，w／℃；</p><p>　　: 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，；</p><p>　　: 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，℃</p><p>　　: 供暖室外計(jì)算溫度，℃</p><p>　　:

51、維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修止系數(shù)。</p><p>　　表三 維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)</p><p>　　3.2冷風(fēng)滲透耗熱景Q2′</p><p>　　利用以下公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　式中：經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量</p><p>　?。?供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度，</p><p&g

52、t;　?。?冷空氣的定壓比熱，c＝1kJ／kg·℃，</p><p>　?。?單位換算系數(shù)， </p><p><b>　　附加耗熱值：</b></p><p><b>　　-- 附加耗熱量</b></p><p>　　-- 朝向附加率(或稱朝向修正系數(shù))</p><p

53、>　　-- 風(fēng)力附加率(或稱風(fēng)力修正系數(shù))</p><p><b>　　-- 高度附加</b></p><p><b>　　--外門附加</b></p><p>　　根據(jù)“條例”暖通規(guī)范：可數(shù)值按以下規(guī)定，請選擇一個(gè)不同的朝向修正率：北，東北，西北0 ~ 10%；東南，西南~ - 10 - 15%；東，西部和南部-

54、5% - 15 - 30% ~分別在外。定向設(shè)計(jì)建筑，東部和西部，北部和南部。</p><p>　　分別對矯正率：東：5%，：5%，：25%,西南，北：10%。風(fēng)額外的熱量流失是室外風(fēng)速變化和維修的基本消費(fèi)結(jié)構(gòu)修飾。</p><p>　　在冬天，在中國大部分地區(qū)的平均風(fēng)速為2 ~ 3m/s。西安室外平均風(fēng)速為1.46米/秒，所以“暖通規(guī)范規(guī)定：一般來說，不管風(fēng)功率增加。不安全的高度，河流，

55、海岸，正在施工的建筑和城市地區(qū)的荒野，尤其突出的建筑物前，考慮與5% ~ 10%垂直外防護(hù)結(jié)構(gòu)。高附加耗熱量是考慮房屋高度對額外的散熱結(jié)構(gòu)和維護(hù)的影響?！?lt;/p><p>　　條例規(guī)定：當(dāng)空調(diào)房間的高度大于4m，每高1米的高度應(yīng)增加2%，但附加率一般不應(yīng)大于15%。所以問´建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)：</p><p><b>　?。剑?lt;/b></p>&l

56、t;p>　　3.3住宅用戶之間有溫差時(shí)戶間熱量傳遞。</p><p>　　這在按建筑面積計(jì)量熱費(fèi)時(shí)，在保證用戶采暖溫度的前提下，戶間傳熱對熱費(fèi)無影響；但當(dāng)分戶溫控按實(shí)際用熱量計(jì)熱費(fèi)時(shí)必須考慮戶間傳熱的影響。戶間有溫差時(shí)每個(gè)用戶都能從鄰戶得到或失去熱量，其大小與戶間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積、溫差與傳熱系數(shù)的乘積成正比。

57、 按實(shí)際可能出現(xiàn)的溫差計(jì)算傳熱量，然后考慮可能同時(shí)出現(xiàn)的概率。假設(shè)周圍房間正常采暖，而在典型房間不采暖的條件下，按穩(wěn)定傳熱條件經(jīng)熱平衡計(jì)算所得的值。計(jì)算公式如下：</p><p>　　—— 戶間傳熱負(fù)荷（W）；</p><p>　　—— 戶間樓板及隔墻傳熱系數(shù)（W/m2. ℃）；</p><p>　　——

58、 戶間樓板或隔墻傳熱面積（m2）；</p><p>　　—— 戶間熱負(fù)荷計(jì)算溫差（℃），按面積傳熱計(jì)算時(shí)為5℃；</p><p>　　—— 戶間樓板及隔墻同時(shí)發(fā)生傳熱的概率系數(shù)。</p><p>　　當(dāng)有一面可能發(fā)生傳熱的樓板或隔墻時(shí)，N取0.8；</p><p>　　當(dāng)有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板或隔墻，或一面樓板與一面隔墻時(shí)，N取0.7；&l

59、t;/p><p>　　當(dāng)有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板及一面隔墻，或兩面隔墻與一面樓板時(shí)，N取0.6；</p><p>　　當(dāng)有兩面可能發(fā)生傳熱的樓板及兩面隔墻， N取0.5。</p><p>　　采暖系統(tǒng)維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷與戶間熱負(fù)荷總和為采暖系統(tǒng)房間熱負(fù)荷。最后設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為以上各項(xiàng)之和。</p><p><b>　　3.4人體的熱量<

60、;/b></p><p>　　人體顯熱散熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷: </p><p><b>　　——群集系數(shù)； </b></p><p>　　n ——計(jì)算時(shí)刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)；</p><p>　　——一名成年男子小時(shí)顯熱散熱量，W；</p><p>　　——時(shí)間人體顯熱散熱量的冷負(fù)荷系數(shù)

61、。</p><p><b>　　3.5 備注</b></p><p>　　熱負(fù)荷計(jì)算中，相鄰房間溫差小于5℃時(shí)不計(jì)算隔墻和樓板的傳熱量（如沒有計(jì)算房間之間、房間和走廊、房間和樓梯間之間的傳熱）。因?yàn)椋趯?shí)際中，走廊里由于房間通過內(nèi)墻的傳熱使之可以保持熱平衡，并且對樓梯的溫度要求不高，同時(shí)為了計(jì)算的簡便，在樓梯里沒有布置散熱器</p><p>　

62、　4、供暖系統(tǒng)方案確定</p><p>　　4.1污水源系統(tǒng)的特點(diǎn)</p><p>　　地表水換熱系統(tǒng)的形式可分為開式地表水換熱系統(tǒng)（即地表水直接利用式）和閉式地表水換熱系統(tǒng)（即地表水間接利用式）。開式地表水換熱系統(tǒng)就是通過取水口，并經(jīng)簡單污物過濾，裝置處理，然后將地表水處理后直接送入機(jī)組作為機(jī)組的熱源；閉式地表水換熱形式就是通過中間換熱裝置將地表水與機(jī)組冷媒水通過換熱器隔開的系統(tǒng)形式。&

63、lt;/p><p>　　地表水包括城市附近的河水、海水、湖水、城市污水，這些物質(zhì)都可以作為換熱系統(tǒng)的低溫水源，由于湖水、河水、海水這些水源有時(shí)距離城市較遠(yuǎn)，如果遠(yuǎn)距離輸送，工程的造價(jià)巨大，不適合運(yùn)用，故此次設(shè)計(jì)的低溫水源選取城市的污水，這樣可以靠近熱用戶，節(jié)省了輸送熱量的能耗，從而提高了其系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，但同時(shí)也帶來的許多設(shè)計(jì)中的問題，其中最大的問題就是城市污水中含有的成分極其復(fù)雜，常含有較高的有機(jī)物（如淀粉、蛋白質(zhì)、

64、油質(zhì)等）、大量柔性纖維狀雜物與發(fā)絲、柔性漂浮物和微尺度懸浮物等，正是由于這些特殊問題常使污水源熱泵出現(xiàn)以下問題：</p><p>　　1、污水流經(jīng)管道和設(shè)備時(shí)，在換熱表面上易發(fā)生積垢、微生物貼附生長形成生物膜、污水中油貼附在換熱面上形成油膜、漂浮物和懸浮固形物等堵塞管道及設(shè)備的入口。其最終結(jié)果就是出現(xiàn)污水的流動(dòng)堵塞和由于熱阻的增加而惡化傳熱過程；</p><p>　　2、污水常引起管道和設(shè)

65、備的腐蝕問題，尤其是污水中的硫化氫易使管道和設(shè)備腐蝕生銹；</p><p>　　3、由于污水流動(dòng)阻塞使換熱設(shè)備流動(dòng)阻力不斷增大，引起污水量的不斷減少，同時(shí)傳熱熱阻不斷增大，有引起傳熱系數(shù)的不斷減少，基于此，污水源熱泵運(yùn)行穩(wěn)定性相對于其他熱水源熱泵差，其供熱量隨運(yùn)行時(shí)間的延長而衰減；</p><p>　　4、由于污水的流動(dòng)阻塞和換熱量的衰減，使污水源熱泵的運(yùn)行管理和維修工作量大；</p

66、><p>　　5、由于設(shè)備結(jié)垢導(dǎo)致機(jī)組耗功增加，例如，當(dāng)冷凝器結(jié)水垢1.5mm時(shí)，凝凝溫度升高2.8℃，耗電量增加9.8﹪。</p><p>　　4.2污水源系統(tǒng)的解決方案</p><p>　　從以上幾點(diǎn)可以看出，污水的水質(zhì)的優(yōu)劣是污水源熱泵系統(tǒng)的成功與否的關(guān)鍵，因此。解決污水水質(zhì)問題是污水源熱泵不同于其他熱泵的關(guān)鍵問題。目前，常見的幾種解決辦法如下所示：</p&

67、gt;<p>　　1、由于二級出水（一級處理廠主要是用物理方法（如隔柵、沉淀池等）去除污染物，出水達(dá)到一級處理標(biāo)準(zhǔn)，對不溶性污染物有一定去除作用。目前國內(nèi)一級廠都將逐步改造為二級廠。 二級處理廠在一級處理的基礎(chǔ)主要用生物處理方法（如活性污泥、厭氧好氧等）去除溶解性污染物，達(dá)到二期處理標(biāo)準(zhǔn)，是目前全世界處理市政污水的主要形式。 三級處理（深度處理）長是在二期處理的基礎(chǔ)上再用化學(xué)或物理方法（如強(qiáng)化混凝、超濾等）進(jìn)一步提高出水水

68、質(zhì)。）和中水（指各種排水經(jīng)處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。）水質(zhì)較好，在可能的情況下，宜采用二級出水或中水作為污水源熱泵的熱源和熱匯</p><p>　　2、在設(shè)計(jì)中，宜選用便于清潔的淋己事蒸發(fā)器和侵沒式蒸發(fā)器。污水/水換熱器宜采用侵沒式蒸發(fā)器</p><p>　　3、對于原生污水源熱泵系統(tǒng)中要采取防堵塞的技術(shù)措施，通常采用;</p>

69、<p>　　1)在污水進(jìn)入換熱器之前，系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有自動(dòng)工作的篩濾器，去除污水中的浮游性物質(zhì)，如污水中的毛發(fā)、紙片。目前常用自動(dòng)篩濾器、轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒式篩濾器。</p><p>　　2）在系統(tǒng)中的換熱管中設(shè)置自動(dòng)清洗裝置，去除因溶于污水中的各種污染物而沉淀在管道中的管道內(nèi)壁的的污垢。目前常采用膠球型自動(dòng)清洗裝置、鋼刷型自動(dòng)清洗裝置。</p><p>　　3)設(shè)有加熱清洗系統(tǒng)。用外部熱源制

70、備熱水來加熱換熱管，去除換熱管內(nèi)壁污物，其效果十分明顯。 </p><p>　　4、在污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中，易造成腐蝕的設(shè)備主要是換熱設(shè)備。目前污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中的換熱管有：鈦質(zhì)傳熱管、銅質(zhì)材質(zhì)傳熱管、鍍鋁管材傳熱管和鋁塑材質(zhì)傳熱管，根據(jù)對銅、銅鎳合金和鈦3種材質(zhì)分別作污水侵泡實(shí)驗(yàn)表明： 以保留原有管壁1/3作為使用壽命時(shí)，銅鎳合金可使用3年，銅則只能使用2年半，而鈦則無任何腐蝕。因此在原生污水源熱泵，宜采用鈦

71、質(zhì)傳熱管和鋁塑傳熱管。</p><p>　　5、加強(qiáng)日常運(yùn)行的維護(hù)保養(yǎng)工作是不可忽視的防堵塞、防腐蝕的措施。</p><p>　　4.3污水方案的選擇</p><p>　　基于污水源熱泵系統(tǒng)的特殊性，為了保證設(shè)備的運(yùn)行良好及運(yùn)行的長久性，在這里提出三種方案</p><p><b>　　方案1</b></p>

72、<p>　　如圖1，該方案是由三個(gè)環(huán)路組成，環(huán)路1將污水的熱量轉(zhuǎn)移給中間介質(zhì)（水），環(huán)路2有將中間介質(zhì)（水）中的熱量傳給熱泵，通過熱泵將中間介質(zhì)（水）的熱量提高其品位，并轉(zhuǎn)移給環(huán)路3中的熱媒，熱媒通過環(huán)路3向樓內(nèi)供暖。</p><p><b>　　方案1的特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）熱泵設(shè)備的工作條件較好，不受污水的腐蝕和污垢的影響；<

73、/p><p>　　（2）由于環(huán)路多，中間的循環(huán)泵比較多，所以循環(huán)泵所消耗的熱量過大；</p><p>　?。?）系統(tǒng)復(fù)雜，中間環(huán)節(jié)中的環(huán)路、循環(huán)泵較多，從而造成低溫?zé)嵩礈囟绕肺坏慕档停@又使得熱泵的COP（即制熱性能系數(shù)）值降低；</p><p>　　（4）為了盡量提高中間介質(zhì)的熱泵進(jìn)口溫度，污水/水換熱器3的傳熱溫差勢必很小，這樣造成了污水/水的換熱面積非常大；<

74、;/p><p>　?。?）由于夜間污水量很小，因而為了滿足夜間供暖的要求，故設(shè)置了蓄水池（約供6至7小時(shí)使用），并且在出口處設(shè)置了過濾裝置。</p><p><b>　　圖1 方案1原理圖</b></p><p>　　1—蓄水池 2—環(huán)路1循環(huán)泵（污水源） 3—污水/水換熱器 4—環(huán)路2循環(huán)泵</p><p>　　5—

75、壓縮機(jī) 6—蒸發(fā)器（熱泵工況） 7—節(jié)流閥8—冷凝器（熱泵工況）</p><p>　　9—環(huán)路3想循環(huán)泵（熱水泵） 10—過濾裝置</p><p><b>　　圖2 方案2原理圖</b></p><p>　　1—蓄水池 2—侵沒式換熱器 3—集水缸與分缸 4—環(huán)路循環(huán)泵</p><p>　　5—壓縮機(jī) 6

76、—蒸發(fā)器（熱泵工況） 7—節(jié)流閥 8—冷凝器（熱泵工況）</p><p>　　9—環(huán)路循環(huán)泵（熱水泵） 10—過濾裝置</p><p><b>　　方案2</b></p><p>　　如圖2所示，方案2中利用侵沒式換熱器將方案1中的蓄水池和污水/水換熱器有機(jī)的集成在一起，從而省略掉了環(huán)路1，既節(jié)省了初投資，又節(jié)省了環(huán)路1循環(huán)泵的耗功，

77、同時(shí)節(jié)省過濾器裝置，顯然，方案2優(yōu)于方案1，但是兩個(gè)方案均屬于間接換熱方式，因此同樣存在傳熱溫差小，換熱器的換熱面積大，傳熱性能差，傳熱管易被腐蝕的問題。</p><p><b>　　方案3 </b></p><p>　　如圖3所示，該方案屬于直接式污水水源熱泵系統(tǒng)，將蒸發(fā)器直接安裝在污水蓄水池內(nèi)，制冷劑在此直接蒸發(fā)，吸取污水中的熱量，制冷劑蒸發(fā)后，再經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至高

78、壓，送入冷凝器，用于加熱熱媒，以供采暖用。</p><p><b>　　由此可見：</b></p><p>　?。?）相對于方案1和方案2而言，方案3系統(tǒng)簡單，蒸發(fā)溫度要高，從而使得熱泵的制冷性能系數(shù)提高，有利于節(jié)能；</p><p>　?。?）方案3省略掉了方案1中的環(huán)路1和環(huán)路2，從而避免了兩個(gè)循環(huán)泵的耗功，這兩個(gè)環(huán)路中循環(huán)泵的耗功約占方案

79、1中的15﹪左右</p><p>　?。?）在污水蓄水池中布置的盤管數(shù)量相對于方案1與方案2而言要少；</p><p>　?。?）在污水蓄水池中布置得盤管仍存在腐蝕、污垢的問題；</p><p>　?。?）系統(tǒng)中采用直接供熱系統(tǒng)。</p><p><b>　　圖3 方案3原理圖</b></p><p&

80、gt;　　1—壓縮機(jī) 2—冷凝器（熱泵工況） 3—節(jié)流閥 </p><p>　　4—蒸發(fā)器（熱泵工況） 5—蓄水池 6—循環(huán)泵（熱水泵） </p><p>　　結(jié)合三種方案的各自特點(diǎn)，故選取第三種供暖方案作為此次供暖方案。</p><p><b>　　5、具體參數(shù)的確定</b></p><p>　　5.1系統(tǒng)方

81、案的選取</p><p>　　根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用途在此提出三種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：</p><p>　　方案一：重力循環(huán)雙管式系統(tǒng)。</p><p>　　方案二：機(jī)械循環(huán)單管異程式系統(tǒng)。　　</p><p>　　方案三：機(jī)械循環(huán)單管同程式系統(tǒng)?！　?lt;/p><p>　　根據(jù)以下原則進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較：</p&g

82、t;<p>　　原則1熱介質(zhì)的選擇：用熱水加熱和蒸汽加熱和比較。加熱系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，維修費(fèi)用大。在該地區(qū)的設(shè)計(jì)時(shí)只需要一個(gè)小的加熱系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　原則2，熱介質(zhì)溫度的選擇原則。</p><p>　　原則3，供熱管網(wǎng)的建設(shè)計(jì)劃：考慮到網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)合理布局和設(shè)計(jì)簡單，便于維修。保護(hù)和管理，制度安排在計(jì)劃和軸測圖所示。</p>&l

83、t;p>　　原則4，加熱功率：到樓梯的熱負(fù)荷是相對較小的其他，重力循環(huán)系統(tǒng)很難達(dá)到水平衡，所以管道室外機(jī)加熱管的形式。</p><p>　　原則5，考慮到設(shè)計(jì)計(jì)算方便，布置成一個(gè)系統(tǒng)，單管高程序的供暖系統(tǒng)。</p><p>　　原則6，經(jīng)濟(jì)比較：每個(gè)系統(tǒng)的L長度估計(jì)，D和D的直徑和厚度，比較Y=2∏D×△D×∑L，計(jì)算出各個(gè)系統(tǒng)的Y值，取其最小值。Y=2∏D

84、15;△D×∑L，計(jì)算出各個(gè)系統(tǒng)的Y值，取其最小值。</p><p>　　最后綜合比較三種方案的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)， 考慮到本工程的實(shí)際規(guī)模和施工的方便性，本設(shè)計(jì)采用機(jī)械循環(huán)、單管制垂直式的上供下回系統(tǒng)。散熱片安裝形式為同側(cè)的上供下回。供水立管之間為同程式，在底層設(shè)一根總的回水同程管。</p><p>　　根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式，布置干管和立管，為每個(gè)房間分配散熱器組。</p>

85、<p>　　5.2供暖管道的布置形式：</p><p>　　供暖管道布置形式多種多樣，按干管位置分上供下回、下供下回和中供式，按立管又分雙管和單管，單管又有垂直與水平串聯(lián)之別，蒸汽采暖又有干式與濕式回水之分等等。根據(jù)介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程是否相等，還可分為：</p><p><b>　　1.異程式：</b></p><p>　　介質(zhì)流

86、經(jīng)各環(huán)路的路程不相等，近環(huán)路阻力小，流量大，其散熱器會(huì)產(chǎn)生過熱，遠(yuǎn)環(huán)路阻力大，流量小，散熱器將出現(xiàn)偏冷現(xiàn)象；中環(huán)路散熱器溫度適合，特別是在環(huán)路較多的大系統(tǒng)中，這種熱的不平衡現(xiàn)象更易發(fā)生，且難調(diào)節(jié)。但異程系統(tǒng)能節(jié)約管材，但采暖系統(tǒng)作用半徑小。</p><p><b>　　2.同程式：</b></p><p>　　介質(zhì)流過各環(huán)路的路程大體一致，各環(huán)路阻力幾乎相等，易于達(dá)到

87、水力平衡，因而流量分配也比較均勻，不致象異程系統(tǒng)那樣產(chǎn)生熱不均勻現(xiàn)象。但同程系統(tǒng)比異程系統(tǒng)多用管材。但調(diào)試簡單方便，供熱安全可靠，建議采用同程采暖系統(tǒng)為最佳選擇。</p><p><b>　　5.3散熱器的選擇</b></p><p>　　散熱器采暖系統(tǒng)是該系統(tǒng)的核心部分，對散熱器的熱損失，以補(bǔ)充房間，保持室內(nèi)溫度，其中散熱器冷卻設(shè)備是最常用的，熱媒加熱系統(tǒng)通過散熱器

88、壁，主要在熱對流冷卻至室溫。散熱器的基本要求，主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　a，熱工性能的要求，對散熱器的傳熱系數(shù)高，散熱性能越好。提高熱散熱，提高了散熱器的傳熱系數(shù)，可以用來增加散熱面積（外壁上具有鰭外壁），提高散熱器周圍的空氣流動(dòng)速度和增加散熱器向外輻射強(qiáng)度等。</p><p>　　b，經(jīng)濟(jì)要求，散熱器向房間單元熱量所需的金屬耗量少，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，安裝工藝要求，散熱器應(yīng)具

89、有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和承載力；散熱器的散熱面積，方便組合結(jié)構(gòu)應(yīng)該是必需的，更小的尺寸，房間面積較小，空間。</p><p>　　c，散熱器的生產(chǎn)工藝應(yīng)滿足批量生產(chǎn)的要求。</p><p>　　d，健康和審美要求，散熱器表面光滑，不結(jié)垢，易清潔，散熱器安裝不應(yīng)影響房間的感覺。</p><p>　　e，對散熱器的要求的使用壽命，不易腐蝕、損壞，使用壽命長</p>

90、<p>　　g.在散熱器鑄鐵散熱器的選擇優(yōu)先級，它結(jié)構(gòu)簡單，耐腐蝕性好，使用壽命長、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)；但消耗金屬，金屬熱強(qiáng)度低于鋼制散熱器。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，綜合考慮多方面的原因，灰鑄鐵橢四柱813散熱器。這種散熱器金屬熱強(qiáng)度和傳熱系數(shù)高，外形美觀，易于清除灰塵，容易使所需的著陸區(qū)，靠著墻，因此得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　5.4 散熱器的計(jì)算<

91、;/p><p>　　5.4.1、散熱面積的計(jì)算：</p><p>　　散熱器的散熱面積F按下式計(jì)算：</p><p>　　式中——散熱器的散熱量，W;</p><p>　　——散熱器熱媒平均溫度，℃ ；</p><p>　　——供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；</p><p>　　——散熱器的傳熱系數(shù)，W/m

92、².℃；</p><p>　　——散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；</p><p>　　——散熱器連接形式修正系數(shù)；</p><p>　　——散熱器安裝形式修正系數(shù)。該建筑供暖的供回水溫度分別為85℃/60℃，散熱器內(nèi)熱媒的平均溫度</p><p>　　tpj＝（tsg＋tsh）/2＝（85＋60）/2＝54.5℃</p>&

93、lt;p>　　tsg——散熱器進(jìn)水溫度，℃；</p><p>　　tsh——散熱器出水溫度，℃；</p><p>　　散熱器傳熱系數(shù)K值的物理概念，是表示當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj與室內(nèi)氣溫tn相差1℃時(shí)，每m²散熱器面積所散出的熱量W/ m².℃。它是散熱器散熱能力強(qiáng)弱的主要標(biāo)志。它只能通過實(shí)驗(yàn)方法確定，有上面的表格可知K＝6.25W/m².℃<

94、;/p><p>　　散熱器的傳熱系數(shù)K和散熱量Q值是在一定的條件下，通過實(shí)驗(yàn)測定的。若實(shí)際情況與實(shí)驗(yàn)條件不同，則應(yīng)對所測值進(jìn)行修正。</p><p>　　散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)β1</p><p>　　散熱器連接形式修正系數(shù)β2值。此次設(shè)計(jì)是采用的簡單的同側(cè)上進(jìn)下出，所以β2＝1.239。</p><p>　　散熱器安裝形式修正系數(shù)β3值，安裝在

95、房間內(nèi)的散熱器，可有種種方式，如敞開裝置、在龕盒內(nèi)、或加裝遮擋罩板等。在此次設(shè)計(jì) 為敞開裝置β3=1</p><p>　　5.4.2、散熱器片數(shù)及長度的確定</p><p>　　在確定所需的散熱器面積后，現(xiàn)假定β1＝1，可按下式進(jìn)行計(jì)算 n＝F/f</p><p>　　f——每片或每1m長的散熱器散熱面積，</p><p>　　此系統(tǒng)的f＝0

96、.28，暖通規(guī)范規(guī)定，柱型散熱器面積可比計(jì)算面積小0.1m²（片數(shù)n取整數(shù)）</p><p>　　5.4.3、散熱器的布置</p><p>　　布置散熱器時(shí)，應(yīng)注意下列一些規(guī)定：</p><p>　　散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺下，這樣，沿散熱器上升的對流熱氣能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經(jīng)室內(nèi)的空氣比較暖和舒適。</p&g

97、t;<p>　　為防止凍裂散熱器，兩道外門之間，不準(zhǔn)設(shè)置散熱器。在樓梯間或其他有凍結(jié)危險(xiǎn)的場所，其散熱器應(yīng)有單獨(dú)的立、支管供熱且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。</p><p>　　散熱器一般明裝，在內(nèi)部裝修有特殊要求的場合可采用暗裝。</p><p>　　同一房間的散熱器可以串連，貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器，可同鄰室串連連接。兩串連散熱器之間的串連管徑應(yīng)與散熱器接口

98、的直徑相同，以便水流暢通。</p><p>　　在樓梯間布置時(shí)，考慮樓梯間熱流上升的特點(diǎn)，應(yīng)布置在底層。</p><p>　　5.4.4散熱器計(jì)算示例；</p><p>　　取任一房間為例，由于房間的面積較大，房間的熱負(fù)荷也較大，又因?yàn)樯崞鞯钠瑪?shù)不能超過一定的數(shù)值，況且如果散熱器太長又會(huì)影響美觀，所以采用四組散熱器串連的方式布置。</p><p

99、>　　已知 Q＝5036W ，tpj＝（95+70）/2＝82.5℃，tn＝18℃，Δt＝tpj－tn＝64.5℃，K＝＝7.87W/m².℃</p><p><b>　　修正系數(shù)：</b></p><p>　　散熱器組裝片修正系數(shù)，先假定β1＝1.0；</p><p>　　散熱器連接形式修正系數(shù)，查附錄2-4，β2＝1.239

100、；</p><p>　　散熱器安裝形式修正系數(shù)，查附錄2-5，β3＝1.0；</p><p>　　根據(jù)式 F′=Qβ1β2β3 /KΔt=2036*1.0*1.239*1.0/（7.87*64.5）</p><p>　　=5.17 m/p> </p><p>　　四柱813型散熱器的每片散熱面積為0.28m²，則計(jì)算片數(shù)n′為

101、：</p><p>　　n′＝F′/f＝5.17/0.28＝19.48片</p><p>　　當(dāng)散熱器片數(shù)為11～20片時(shí)，β1＝1.05</p><p>　　因此實(shí)際所需散熱面積為：</p><p>　　F＝F′*β1＝5.17*1.05＝5.43m²實(shí)際</p><p>　　實(shí)際采用的片數(shù)n為：</

102、p><p>　　n＝F/f＝5.43/0.28＝19.40片</p><p>　　因?yàn)?.40*0.28=0.112 m²>0.1 m²</p><p>　　取整數(shù)，應(yīng)采四柱813型散熱器20片</p><p>　　5.5 水利計(jì)算步驟</p><p>　　1、在圖注明各管段的熱負(fù)荷和管長。&l

103、t;/p><p>　　2、確定最不利環(huán)路。本系統(tǒng)為異程單管系統(tǒng)，一般取最遠(yuǎn)立管的環(huán)路作為最不利環(huán)路。</p><p>　　3、計(jì)算最不利環(huán)路各管段的管徑：</p><p>　　(1)、雖然引入口處外網(wǎng)的供回水壓差較大，但考慮到系統(tǒng)中各環(huán)路的壓力損失易于平衡，設(shè)計(jì)采用推薦的平均的比摩阻Rpj大致為60～120Pa/m來確定最不利環(huán)路各管段的管徑。</p>&

104、lt;p>　　(2)、根據(jù)各管段的熱負(fù)荷，求出各管段的流量，計(jì)算公式如下：</p><p>　　G＝3600Q/4187*（tg′－th′）＝0.86Q/（tg′－th′） Kg/h</p><p>　　Q——管段的熱負(fù)荷，W；</p><p>　　tg′——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度，℃；</p><p>　　th′——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度，℃

105、。</p><p>　?。?）、根據(jù)平均比摩阻和各管段的流量查《供熱工程》附錄表4－1，選定合適的管徑、流速和壓降。</p><p>　　4、確定各管段的長度。</p><p>　　5、確定局部阻力損失。</p><p>　　6、求各管段的壓力損失ΔP＝Δpy＋ΔPj;</p><p>　　7、求環(huán)路的總壓力損失。&l

106、t;/p><p>　　8、計(jì)算富裕壓力值?？紤]到施工的具體情況，可能增加一些在設(shè)計(jì)計(jì)算中未計(jì)入的壓力損失。因此，要求系統(tǒng)應(yīng)有10％以上的富裕度。</p><p>　　9、通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)上的閥門和管徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，把系統(tǒng)的不平衡率控制在15％的范圍之內(nèi)。入口處的剩余循環(huán)壓力，用調(diào)解閥節(jié)流消耗掉。</p><p><b>　　5.6設(shè)備選型</b><

107、;/p><p>　　根據(jù)采暖規(guī)范進(jìn)行換熱站的設(shè)計(jì)，其主要設(shè)備的選型如下：</p><p>　　5.6.1循環(huán)水泵選型</p><p>　　采暖熱水按供回水溫差25℃計(jì)算，熱水流量約為13.8T/h，取安全系數(shù)為1.1，熱水泵流量選擇15.2T/h。</p><p><b>　　揚(yáng)程按下式計(jì)算：</b></p>

108、<p>　　Pa </p><p>　　式中：――水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失，Pa；</p><p>　　――設(shè)備阻力損失，Pa；</p><p>　　本工程選擇換熱器壓阻損失為20kPa，則Hp=128383+20000＝148383Pa。取1.1安全系數(shù)后，水泵揚(yáng)程選163221Pa，即14.6mH2

109、O。選擇 “凱泉”立式管道泵40CQ-20兩臺。</p><p>　　5.6.2補(bǔ)水水泵的選擇</p><p>　　補(bǔ)水水泵揚(yáng)程的計(jì)算：</p><p>　　補(bǔ)水水泵揚(yáng)程為系統(tǒng)最高點(diǎn)距補(bǔ)水泵接管處的垂直距離和補(bǔ)水管路的沿程阻力損失和局部阻力損失。</p><p>　　沿程阻力損失和局部阻力損失一般為3~5m。</p><p

110、><b>　　水泵參數(shù)表（部分）</b></p><p>　　舉例：如果計(jì)算出系統(tǒng)水流量為160m³/h, 則水系統(tǒng)管徑計(jì)算為DN200，所以水泵管徑DN150，揚(yáng)程選為32mH2O，校核水泵 參數(shù)表中流量和揚(yáng)程部分，選?。篠LS150-315型號的水泵。</p><p>　　系統(tǒng)內(nèi)的水，當(dāng)為熱水或冷熱兩用時(shí)，應(yīng)采用軟化水，當(dāng)軟化水壓力不能直接供入水箱

111、時(shí)，應(yīng)另設(shè)水泵補(bǔ)水，補(bǔ)水泵的自動(dòng)補(bǔ)水量可按系統(tǒng)循環(huán)水量的1％考慮，事故補(bǔ)水按系統(tǒng)循環(huán)水量的3％考慮，直接補(bǔ)入循環(huán)水泵的入口處。</p><p>　　在本工程中補(bǔ)水量按循環(huán)水量的4%選取，按照以上方法流量為2.40t/h.，揚(yáng)程為12.9m,選取20CQ-12兩臺，流量為50L/m,揚(yáng)程為13m,滿足要求。</p><p><b>　　5.7 管道保溫</b></

112、p><p>　　為了減少熱媒在輸送過程中的熱損失，節(jié)約燃料；保證操作人員的安全，改造勞動(dòng)條件；保證熱媒的使用溫度等，需要對供熱管道及其附件采取保溫措施。</p><p>　　5.7.1、保溫管道的確定</p><p>　　a、敷設(shè)在地下管溝、屋頂管溝，設(shè)備層內(nèi)、悶頂及豎井內(nèi)的采暖管道。</p><p>　　b、設(shè)在室內(nèi)的供回水干管、主立管及暗裝的

113、采暖支管；</p><p>　　c、管道敷設(shè)在容易被凍結(jié)的地方；</p><p>　　d、管道通過的房間或地點(diǎn)，需要采暖管道采取保溫措施時(shí)；</p><p>　　5.7.2、保溫材料的選擇</p><p>　　水泥膨脹珍珠巖管殼，具有較好的保溫性能，產(chǎn)量大，價(jià)格比較便宜，是目前管道保溫常用的材料。巖棉、礦棉及玻璃棉管殼，保溫性能好，無毒、耐久

114、且施工方便?！睹裼媒ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》推薦采用以上兩種材料。當(dāng)采暖供熱熱媒與周圍空氣的溫度差小于60度時(shí)，安裝在室外、室內(nèi)管溝中的采暖供熱管道的最小保溫厚度水泥珍珠巖管殼工稱直徑為25～70mm時(shí)最小保溫厚度為40mm《民用建筑采暖設(shè)計(jì)與施工安裝手冊》表8－18。</p><p>　　管道保溫并非越厚越好。保溫層越厚，表面積也越大，超過一定的限度時(shí)，由于表面積的增大反而使管道若損失增加，因此，管道保溫層不能超過下表