文档介绍：第一篇供暖工程
第一章供暖系统的设计热负荷
供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。
第一节供暖系统设计热负荷
人们为了生产和生活,要求室内保证一定的温度。一个建筑物或房间可有各种得热和散失热量的途径。当建筑物或房间的失热量大于得热量时,为了保持室内在要求温度下的热平衡,需要由供暖通风系统补进热量,以保证室内要求的温度。供暖系统通常利用散热器向房间散热,通风系统送入高于室内要求温度的空气,一方面向房间不断地补充新鲜空气,另一方面也为房间提供热量。
供暖系统的热负荷是指在某一室外温度tw下,为了达到要求的室内温度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变化。
供暖系统的设计热负荷,是指在设计室外温度t′w下,为达到要求的室内温度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q′。它是设计供暖系统的最基本依据。
冬季供暖通风系统的热负荷,应根据建筑物或房间的得、失热量确定:失热量有:
;
、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2,称冷风渗透耗热量;
、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3,称冷风侵入耗热量;
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5,加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Qs;
。通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量Q6;
得热量有:
;
;
;
。
此外,还会有通过其他途径散失或获得的热量Q11。
对于设有由于生产工艺所带来得失热量而需设置通风系统的建筑物或房间(如一般的民用住宅建筑、办公楼等),建筑物或房间的热平衡就简单多了。失热量Qsh只考虑上述的前三项耗热量。得热量Qd只考虑太阳辐射进入室内的热量。至于住宅中其他途径的得
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热量。如人体散热量、炊事和照明散热量(统称为自由热),一般散发量不大,且不稳定,通常可不予计入。
因此,对没有装置机械通风系统的建筑物,供暖系统的设计热负荷可用下式表示:
围护结构的传热耗热量是指当室内温度高于室外温度时,通过围护结构向外传递的热量。在工程设计中,计算供暖系统的设计热负荷时,常把它分成围护结构传热的基本耗热量和附加(修正)耗热量两部分进行计算。基本耗热量是指在设计条件下,通过房间各部分围护结构(门、窗、墙、地板、屋顶等)从室内传到室外的稳定传热量的总和。附加(修正)耗热量是指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量。附加(修正)耗热量包括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。朝向修正是考虑围护结构的朝向不同,太阳辐射得热量不同而对基本耗热量进行的修正。
因此,在工程设计中,供暖系统的设计热负荷,一般可分几部分进行计算。
计算围护结构附加(修正)耗热量时,太阳辐射得热量可用减去一部分基本耗热量的方法列入,而风力和高度影响用增加一部分基本耗热量的方法进行附加。式中前两项表示通过围护结构的计算耗热量,后两项表示室内通风换气所耗的热量。
本章主要阐述供暖系统设计热负荷的计算原则和方法。对具有供暖及通风系统的建筑(如工业厂房和公共建筑等),供暖及通风系统的设计热负荷,需要根据生产工艺设备使用或建筑物的使用情况,通过得失热量的热平衡和通风的空气量平衡综合考虑才能确定。这部分内容将在“通风工程”课程中详细阐述。
第二节围护结构的基本耗热量
在工程设计中,围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的,即假设在计算时间内,室内;外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。实际上,室内散热设备散热不稳定,室外空气温度随季节和昼夜变化不断波动,这是一个不稳定传热过程。但不稳定传热计算复杂,所以对室内温度容许有一定波动幅度的一般建筑物来说,采用稳定传热计算可以简化计算方法并能基本满足要求。但对于室内温度要求严格,温度波动幅度要求很小的建筑物或房间,就需采用不稳定传热原理进行围护结构耗热量计算,详见“空气调节”工程的书籍。
围护结构基本耗热量,可按下式计算:
第二章供暖系统的散热设备
供暖系统的散热设备是系统的主要组成部分。它向房间散热以补充房间的热损失,保持室内要求的温度。散热设备向房间传热的方式主要有下列三种状况:
(蒸汽或热水),通过散热设备的壁面,主要以对流传热方式(对流传热量大于辐射传热量)向房间传热。这种散热设备通称为散热器。
(蒸汽、热水、热空气、燃气或电热),