供暖系统的设计热负荷讲稿课件

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1、第一章供暖系统的设计热负荷第一节供暖系统设计热负荷供暖系统的热负荷是指某一室外温度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tw'下，为达到要求的室内温度tn’,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。建筑物或房间的得、失热量的确定失热量有：1．围护结构传热耗热量Q1；2．加热出门、宙缝隙渗人室内的冷空气的耗热显Q2，称冷风渗透耗热量，3．加热由门、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，4．水分蒸发的耗热量Q4；5．加热由

2、外部运入的冷物料和运输丁具的耗热量Q56．通风耗热量。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：7．生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7；8．非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q8，9．热物料的散热量Q9；10．太阳辐射进入室内的热量Q10此外，还会有通过义它途径散失或获得的热量Q11。供暖系统的设计热负荷在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般可分为部分进行计算。Q'=Q1.j'+Q1.x'+Q2'+Q3'式中Q1.j'—围护结构的基本耗热量;Q1.x'——围护结构的附加(修正)耗热量。供暖系统的设计热负荷对具有供暖及通风系统的建筑(如工业厂房和公共建筑

3、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、外空气温度和其它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，这是一个不稳定第二节围护结构的基本耗热量对室内温度容许有一定波动幅度的—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

4、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计算q'＝KF(tn-tw)aW（1-3）式中K:维护结构的传热系数，W／m2℃；F:围护结构的而积，m2；tn:冬季室内计算温度，℃tw':供暖室外计算温度，℃a:维护结构的温差修止系数。一、室内计算温度tn室内计算温度是指距地面2米以内人们活动地区的平均空气温度。室内空气温度的选定，应满足人们生活和生产工艺的要求。生产要求的室温,一般由工艺设计人员提出。生活用房间的温度，主要决定于人体的生理热平衡。它和许多因素有关，如与房间的用途、室内的潮湿状况和散热强度、劳动强

5、度以及生活习惯、生活水平等有关。冬季室内温度标准许多国家所规定的冬季室内温度标准，大致在16—22℃范围内。根据国内有关卫生部门的研究结果认为：当人体衣着适宜，保暖量充分且处于安静状况时，室内温度20℃比较舒适。18℃无冷感，15℃是产生明显冷感的温度界限。《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJl9-87)规定设计集中供暖时，冬季室内计算温度，应根据建筑物的用途，按下列规定采用：1．民用建筑的主要房间,宜采用16℃~20℃；2．生产厂房的工作地点轻作业不应低于15℃，中作业不应低于12℃,重作业不应低于10℃；3．辅助建筑物及辅助用室的冬季室内计算温度值，见附录1—1。《采暖通

6、风与空气调节设计规范》(GBJl9-87)规定对于高度较高的生产厂房，由于对流作用，上部空气温度必然高于工作地区温度，通过上部图护结构的传热量增加。因此，当层高超过4m的建筑物或房间，冬季室内计算温度tn，应按下列规定采用：())计算地面的耗热量时，应采用工作地点的温度，tg(℃)(2)计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下的温度，td(℃)(3)计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内平均温度tp.j=(tg+td)/2(℃)《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJl9-87)规定屋顶下的空气温度td受诸多因素影响，难以用理论方法确定。最好是按已有类似厂房进行实测确定；或按经验数值，

7、用温度梯度法确定即fd＝tg+(H-2)△t℃式中H—屋顶距地面的高度，m△t—温度梯度，℃／m。对于散热量小于23w／m2。的生产厂房，当其温度梯度值不能确定时，可用工作地点温度计算围护结构耗热量，但应按后面讲述的高度附加的方法进行修正，增大计算耗热量。二、供暖室外计算温度tw'供暖室外计算温度的确定，对供暖系统设计有很关键性的影响。如采用过低的tw’值，使供暖系统的造价增加；如采用值过高，则不能保证供暖效果。目前国内外选定供暖室外计算温度的方法，可以归纳为两种：—是根据围护结构的热惰性原