建筑设备概论 白莉 第三章 供热工程及热水供应设备新.ppt

第三章 供热工程及热水供应设备 吉林建筑大学 人们在日常生活和社会生产中都需要使用大量的热能。将自然界的能源直接或间接地转化为中、低位热能，以满足人们需要的科学技术称为供热工程。本课程供热工程的研究对象和主要内容，是以热水或蒸汽作为热媒的建筑物供暖系统。供暖：用人工的方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件和工作条件的技术。 第一节 供暖热负荷 供暖系统的热负荷：指在某一室外温度下，为了达到要求的室内温度，供暖系统在单位时间内向建筑物供暖的热量。它是供暖系统设计的最基本依据，它的确定直接影响供暖系统方案的选择，供暖管道管径和设备的确定，并且关系到供暖系统的使用和经济效果。 计算公式： Q=Q1，b + Q1，e + Q2 +Q3 式中 Q1，b ——围护结构的基本耗热量（kw）； Q1，e ——围护结构的附加（修正）耗热量（kw）； Q2 ——冷风渗透耗热量，是指加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量（kw）； Q3 ——冷风侵入耗热量，是指加热由门、孔洞及相邻房间侵 入的冷空气的耗热量（kw）。 —、 围护结构基本耗热量Q1，b 围护结构的基本耗热量是通过墙壁、屋顶、地面、门窗等散失的热量。 Q1，b ＝K F（tn — twn）α 式中 Q1，b ——围护结构的基本耗热量(W)； K——围护结构的传热系数（W／m2·℃ ）； F——围护结构的传热面积（m2）； tn——供暖室内计算温度（℃ ）； twn——冬季室外计算温度（℃ ）； α——围护结构的温差修正系数。 整个房间的耗热量等于各个围护结构耗热量之和，即：Q=∑Q1，b=∑KF（tn — twn）α 参数的确定方法 1.围护结构的传热系数K 2.围护结构的传热面积F （1）门窗面积：按外墙面上门、窗洞净空尺寸计算。 （2）外墙的面积：高度按本层地面至上一层地面距离，宽度按轴线至轴线距离来计算。 （3）屋顶和地面的面积：按轴线至轴线距离来计算。 3.供暖室内计算温度tn 4.室外供暖计算温度twn 5.温差修正系数α 二、附加耗热量Q1，e 围护结构附加耗热量包括风力附加、朝向修正及高度附加等。 1.风力附加 当冬季室外平均风速 vPj ＞3m／s时，应对垂直围护结构如外墙、外门、外窗的基本耗热量进行风力附加，其值为：vPj ＜5m／s，附加2％；vPj ≥5m／s，附加5％。 2.朝向修正率 3.高度附加率 当房间高度大于4m时，每高出1m，应对经过朝向及风力附加后的耗热量附加2％，但总的附加值不超过15％，对高层建筑的楼梯间不考虑高度附加。 三、冷风渗透耗热量Q2 冷风渗透耗热量可按下式计算： Q2＝0．278 V ?w Cp(tn—twn) 式中 Q2——冷风渗透耗热量（W）； V——流入的冷空气量（m3／h）； ?w——冷空气的密度（kg／m3）； Cp——空气的定压比热容， Cp =1 kJ／kg·℃ ； 注：由于流入的冷空气量不易确定，冷风渗透耗热量可按围护结构基本耗热量的百分数进行估算，具体数据按下表选用。 工业建筑冷风渗透耗热量占围护结构基本耗热量的百分数〔％〕 民用建筑及工业辅助建筑冷风渗透耗热量占围护结构基本耗热量的百分数〔％〕 四、冷风侵入耗热量Q3 冷风侵入耗热量：在冬季外门开启时，由于风压和热压的作用会有大量的冷空气侵入室内，把这部分空气加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风侵入耗热量。 1.民用建筑和工厂的辅助建筑物 对于短时间开启的外门(不包括阳台门、太平门和设置热空气幕的门)，采用外门基本耗热量乘以下列百分数来计算。当楼的总层数为n时： 一道门 65n％ 二道门(有门斗) 80n％ 三道门(有两个门斗) 60n％ 公共建筑的主要出入口 500％ 2.工业建筑 对于开启时间不长(每班开启时间等于或小于15min)的单层工业车间的外门，可按外门基本耗热量的500％计算。 开启时间较长的外门，冷风侵入量很大，消耗的热量也很大。冷风侵入的数量可根据通风工程中的原理进行计算，或根据有关的经验公式或图表