1、散热器采暖系统培训文件 德国查瑞斯 上海雅驷热能设备科技有限公司 培 训 文 件 目录 1 供暖系统设计热负荷 2 供暖系统水利计算 3 户式散热器供暖系统 4 散热器采暖项目举例 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 绪 供暖系统介绍 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 供暖系统的组成： 热源或供热装置： 热媒： 供热管道： 热源或供热装置、散热设备及供热管道 热电厂、集中换热站、区域锅炉房、壁挂炉等 钢管、铝塑复合管以及其他塑料管材 输送热量的物质或带热体，一般采用水和蒸汽作为热媒。热媒在热源 获得热量后，通过供热管道输配到各个
2、用户或散热设备，由散热设备 把热量发散到室内。 散热设备： 热水供暖系统： 以水作为热媒的供暖系统为目前最广泛实用的一种供暖系统。 散热器、地板加热管、风机盘管和风道机 供热系统介绍 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 按采暖系统循环动力分：自然循环系统、机械循环系统 按提供热源的方式分：集中供暖式、集中分散式、分散式（壁挂炉采暖系统） 【 集中分散式和分散式供暖属分户采暖 】 按热媒参数分：低温水采暖系统（热媒参数低于 100 ）、高温水采暖系统（热媒参数高于 100 ） 按末端散热设备分：暖气片系统、地板辐射采暖系统、风机盘管系统以及风道机系统 按采暖管道布
3、置方式分：上供下回系统、下供下回系统 按采暖管道连接方式分：单管系统、单管跨越系统、双管系统 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 供暖系统设计热负荷 热负荷概念 热负荷概算 热负荷计算 第一章 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 1.1 热负荷概念 供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据，它的设计影响着供暖方案的 选择，供暖管径的选择，散热设备的多少，关系着供暖系统的使用效果，同时也影 响着锅炉设备的选择和供热管网管径的大小。 供暖系统的热负荷是指在一定的室外温度下，为了达到要求的室内温度，保持 房间的热平衡时，供暖系统在单位
4、时间内向建筑物供给的热量，它随着建筑物房间 的得失热量的变化而变化。供暖系统设计热负荷是指在设计室外温度下，为了达到 上述同样要求时，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 1.2 热负荷的计算 供暖系统设计热负荷通常包括围护结构基本耗热量（外门、外窗屋顶、地面基 本耗热量）、冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量以及围护结构的传热条件发生变化 而产生的附件修正耗热量。 围护结构基本耗热量 :等于维护结构各部分基本耗热量的总和。 Q j = K F ( t n t w ) a W K：围护结构传热系数 W/ t n ：供暖室外计算温
5、度 F：围护结构面积 t w：冬季室内计算温度 a ：围护结构温差修正系数 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 附加耗热量： 附加耗热量按基本耗热量的百分数考虑。考虑了各项附加后，某面维护物的耗热量为： Q 1 = Q j (1+ch+f+li+m) (1+fg) (1+j) ch：朝向修正 % m ：窗墙面积比过大修正 % f ：风力修正 % fg：房高修正 % li ：两面外墙修正 % j ：间歇附加修正 % 具体附加修正率的数值参考实用供热空调设计手册 P84页。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 冷风渗透耗热量： 在风压
6、及热压造成的室内外压差的作用下，室内的冷空气会通过门窗等缝隙渗入室内，被加热后又溢出室外，把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度，要消耗一定的热量，这部分热量称为冷风渗透耗热量。 Q 2 =0.278VwC (t n t w ) Q 2 ：冷风渗透耗热量 W w ：室外空气密度 Kg/m C：冷空气比热 C=1Kg/KJ V：经门窗缝隙渗入的冷空气量 m/h 0.278：单位换算系数（ 1KJ/h=0.278w） 冷空气量 V的计算参考实用供热空调设计手册 P83页。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 冷风侵入耗热量： 在冬季，在风压和热压作用下，会有大量冷空
7、气由开启的门、孔洞从室外或相邻房间侵入室内，把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。 Q 3 =0.278VwwC (t n t 1 ) Q 3 ：冷风侵入耗热量 W W：冷空气密度 Kg/m Vw：流入的冷空气量 m/h t 1：冷空气温度 由于流入的冷空气量不易确定，通常采用百分数法或经验取值来估算冷风侵入耗热量。具体计算参考实用供热空调设计手册 P128页。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 1.3 热负荷的概算 Q = qw F qw ： 建筑物供暖面积热指标 F： 建筑物建筑面积 建筑物类型 供热面积热指标 住宅办公楼 学校医院
8、幼儿园旅馆图书馆商店单层住宅食堂 餐厅影剧院大礼堂 体育馆散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 供暖系统的水力计算 供暖系统水力计算的基本原理 供暖系统水力的计算 第二章 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 2.1 热水供暖系统水力计算的基本原理 设计热水供暖系统为使系统中各管段的水流量符合设计要求，以保证流进各散 热器的水流量符合要求，就要进行管路的水力计算。在管路的水力计算中，通常把 管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为管段。任何一个供暖系统的管路都 是有许多并联和串联计算管段组成。 当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其
9、与管壁间的摩擦，就要损失能量， 这部分能量损失称为沿程损失。 当流体流过管道的一些附件（阀门、弯头、三通、散热器）时，由于流动方向 或速度的改变产生局部旋涡和撞击而产生的能量损失，称为局部损失。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 热水供暖系统中阻力损失包括沿程损失和局部损失，可用下式表示： P=Py+Pj=Rl+Pj Pa Py：计算管道沿程损失 Pa R：每米管道沿程损失（比摩阻） Pa/m Pj：计算管道局部损失 Pa l：管段长度 m 2.2 热水供暖系统水力的计算 系统管路的水力计算从系统的最不利环路，也就是从允许比摩阻 R最小的一个环 路开始。选择适
10、当的 R值来决定管径，是一个技术经济的问题。如选用较大的 R值， 则管径可缩小，但系统阻力损失增大，水泵电能消耗增加，同时，为了各循环环路 易于平衡，最不利环路 Rpj不易选择太大，一般取值为 60-120Pa/m。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 附加耗热量： 附加耗热量按基本耗热量的百分数考虑。考虑了各项附加后，某面维护物的耗热量为： Q 1 = Q j (1+ch+f+li+m) (1+fg) (1+j) ch：朝向修正 % m ：窗墙面积比过大修正 % f ：风力修正 % fg：房高修正 % li ：两面外墙修正 % j ：间歇附加修正 % 具体附加
11、修正率的数值参考实用供热空调设计手册 P84页。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 计算步骤（等温差法）： 根据已知热负荷和规定的供回水温差，计算出每段管道的流量。 G=0.86Q/ t Kg/h G：流量 Kg/h Q ：热负荷 W t ：供回水温差 根据已算出的流量在允许的流速范围内，选择最不利环路各管段的管径。当系统压力损失有限制时，应先算出平均比摩阻再选取管径。 Rpj=a P / l Pa/m Rpj：平均比摩阻 Pa/m P ：系统允许的总压力损失 Pa a ：沿程损失占总压力损失的百分比，热水系统为 0.5 l ：最不利环路的总长度 m 散热器采
12、暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 根据流量和选择好的管径，计算出各管段的压力损失。 将算出的各管段压力损失，进行各并联环路中的压力平衡如不能满足平衡要求，再调整管径，知道平衡为止。即： 管段中总局部阻力系数：热媒在管中的流速s/ma2l2jy PRPPPaa%10021121PPPPPPP：第一环路总压力损失：第一环路总压力损失规定值不平衡率散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 户式散热器供暖系统 散热器的类型及特点 散热器的选型计算 第三章 散热器的接口方式和布置 散热器温控阀 户式散热器系统形式 散热器的安装 散热器采暖系统培训文件
13、ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 3.1 散热器的类型及特点 散热器是户内供热系统的基本设备，也是民用采暖系统中的末端装置。散热器 按其材质主要可分为铸铁散热器、钢制散热器、铝合金散热器以及铜铝复合散热器 等。按其结构形式可分为柱型、翼型、管型、平板型散热器等。按其传热方式可分 对流型和辐射型散热器。 铸铁散热器由于具有耐腐蚀，适用范围广等优点，长期以来被广泛使用，但由 于外表不美观以及内腔含铸沙等原因已经越来越不能适应我国计量供热系统的发展。 新修正的 采暖通风与空气调节设计规范 上明确规定： “安装热量表和恒温阀的 热水采暖系统不易采用水流通道内含有粘沙的散热器。” 新型钢制散热
14、器质轻而薄、 热工性能好、承压能力高、外表新颖美观逐渐被人们接受和认可，近几年来在国内 发展很快。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 常 用 民 用 散 热 器 的 性 能 比 较 钢制散热器 铸铁散热器 铝合金散热器 传热系数 9-10W/ 7-8.5W/ 4.5-6.9W/ 表面外观 外表美观、表面光滑 表面粗糙，难看 一般 表面颜色 多种颜色可供选择 单一 一般 卫生方面 易清扫，不积灰 不易清扫，易积灰 易清扫，不积灰 承压能力 1.2Mpa 0.4Mpa 0.5Mpa 水质要求 弱碱性 对水质要求低 弱酸性 适用条件 闭式采暖系统 开式、闭式 开式、
15、闭式 接口方式 多种接口方式 单一 单一 产品造型 多种规格尺寸和造型 单一 单一 结构形式 柱式，板式 柱式 柱式 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 3.2 散热器的选型计算 散热器的选型计算步骤如下： 首先确定散热器的进回水温度 对于燃气壁挂炉的户式采暖系统，散热器立支管采用双管系统的连接方式，每组散 热器进水温度为 Tg=80 ，回水温度为 Th=60 。 再计算散热器的算术平均温差 Tn Tn =(Tg+Th)/2- Tn=(80+60)/2-20=50 其中 Tn为冬季房间的室内温度。 根据散热器的算术平均温差和相关的散热器技术样本查表确定每单片散热
16、器的散 热量。 由房间热负荷除以散热器单片散热量求得所需规格的散热器片数。 暗装散热器会降低散热器的能量使用率，选用散热器时，应考虑相应的修正系数。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 3.3 散热器的接口方式和布置 常见散热器的接口方式见如下图示： 上进下出 同侧连接 上进下出 异侧连接 下进下出 底进底出 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 当散热器与供热系统的支管连接方式不同时，其散热效果也有所不同。上供下回式连接方式为标准接口方式，散热效果最佳，传热系数也最大，下进下出的连接方式散热效果相对较差，在温差相同时，其传热系数与
17、上进下出同侧连接时相差15%左右。有些散热器厂家选择在散热器底部设置挡水板来强制改变散热器内热水流过的途径，可达到与上进下出接口方式同样的散热效果。 散热器的布置方式 散热器的布置原则应以容易造成室内冷暖空气的对流；室内侵入的冷空气加热迅速，人们的停留区域温暖和舒适以及少占用室内有效空间和使用面积。通常，房间有外窗时，散热器一般应安装在每个外窗的窗台下。这样散热器上升的对流热气流就能阻止和改善从玻璃窗下降的冷空气和玻璃冷辐射的影响，使流经工作区的空气温暖和舒适。有时为了方便家具的布置，也考虑选用高款且占地少的散热器布置在房间靠近玻璃窗的内墙侧。在进深相对小的房间内，易使空气形成环路，增强对流换
18、热。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 3.4 散热器温控阀 3.4.1温控阀构造及工作原理 散热器的温控阀是有恒温控制器，流量调节阀以及一对连接件组成。恒温控制器的 核心部件是传感器单元，即温包。温包内充有感温介质，能够感应环境温度，随感 应温度的变化产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的通过水 量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可人为调节，恒温阀会按照设定要求自 动控制和调节散热器的热水供应。 3.4.2温控阀在采暖系统中的节能原理 通常采暖设备的选型是按照在冬季较低的计算温度下满足室内温度需要的原则来确 定的。但室外气温是不断波动变化
19、的，热耗量也随之波动，如不及时控制采暖设备 的出力，就会造成能量浪费。温控阀能够随气候变化动态调节出力，控制室温恒定， 从而达到节能和提高采暖舒适度的效果。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 3.5 户式散热器系统形成 3.5.1户式采暖系统形成 按照支管与散热器的连接方式以及管路的布置，系统形式可分为： 单管顺流式系统 下分式双管系统 下分式单管跨越系统 上分式双管系统 上分式单管跨越系统 章鱼式双管系统 上述介绍的各种系统，当散热器立管距离热源的水平距离不相等时，通过各散热器 立管的循环环路之总长度也不相等，这种系统称之为异程系统。在机械循环系统中 系统作
20、用半径长，因而各立管环路总长度相差较大，各环路之间压力损失难以平衡。 为了消除和减轻这种现象，可采用同城系统，同程系统的特点是各立管环路的总长 相等，因而压力损失易于平衡。在户式采暖系统中，应根据系统的特点综合各方面 因素进行采暖管路的设计。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 壁 挂 炉 采 暖 系 统 形 式 及 特 点 系统形式 特点 单管顺流式系统 热 水依次进入散热器，热媒供水温度逐渐降低，末端散热器会出现不热的现象。系统简单，省管材，但不能进行局部调节。户式采暖一般不推荐采用。 下分式单管跨越系统 水 平管道通常埋设于地板层下，室内没有立管，可适度在
21、散热器上进行局部调节。房间高度需增加 100mm以解决埋管问题。 上分式单管跨越系统 水 平管道位于屋面下，室内设立管，可适度在散热器上进行局部调节。 下分式双管系统 水 平管道通常埋设于地板层下，室内没有立管，各房间温度可单独调节，舒适性好。较单管系统费些管材。房间高度需增加 100mm以解决埋管问题。 上分式双管系统 水 平管道位于屋面下，室内设立管，各房间温度可单独调节，舒适性好。较单管系统费些管材。 章鱼式双管系统 采 暖系统中设置集分水器，可平衡个环路的阻力。热水管通常地面下敷设，较费管材，可分式温控调节。 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 壁 挂
22、炉 图 3-1 单管顺流式采暖系统 卫生热水出口 说明： 1.采用单管顺流式采暖系统 2.节省管材，但散热器不能局部调节 3.环路末端散热器易产生不热的现象 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 壁 挂 炉 图 3-2 单管跨越式采暖系统 卫生热水出口 说明： 1.采用单管跨越式采暖系统 其中：采暖环路 1为上分单管跨越式系统 采暖环路 2为下分单管跨越式系统 2.散热器进水管安装温控阀 采暖环路 1 采暖环路 2 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 壁 挂 炉 图 3-3 下分双管式采暖系统 卫生热水出口 说明： 1.采用单管跨越式采暖系统 其中：采暖环路 1为异程式 系统 采暖环路 2为同程式 系统 2.散热器进水管安装温控阀 采暖环路 1 采暖环路 2 散热器采暖系统培训文件 ZARESS 德国查瑞斯进口钢制板式暖气片 壁 挂 炉 图 3-4 上分双管式采暖系统 卫生热水出口 说明： 1.采用上分双管式采暖系统 其中：采暖环路 1为异程式系统 采暖环路 2为同程式系统 2.散热器进水管安装温控阀 采暖环路 1 采暖环路 2
