暖通空调全水系统讲义课件.ppt

1、全水系统全水系统某建筑工程学院市政工程系某建筑工程学院市政工程系 12/1/20221一、本章的主要内容采暖与空调中水系统的形式；采暖与空调中水系统的末端装置。二、本章重点了解全水系统的不同分类；了解全水风机盘管系统的特点；掌握散热器、风机盘管的选型计算及布置；掌握分户热计量热水采暖系统、高层建筑热水采暖系统的特点。全水系统全水系统12/1/202223 3、1 1 全水系统概述全水系统概述12/1/202233 3、1 1 全水系统概述全水系统概述全水系统相关的基本概念 本节的主要内容热水采暖系统的特点全水空调系统的特点12/1/202243 3、1 1 全水系统概述全水系统概述一、全水系统

2、 全水系统的定义房间的冷（热）负荷，全部由集中设备处理过的冷（热）冷（热）水负担水负担的系统。特点 优点:与空气水系统和全空气系统相比，占建筑空间小。缺点：不能有保证地解决室内的通风换气问题。组成：冷（热）源、输配管网、末端装置。分类：按用途可分为：热水采暖系统热水采暖系统、全水空调全水空调系统12/1/202253 3、1 1 全水系统概述全水系统概述定义 以热水作为热媒的采暖系统。分类 自然循环自然循环热水采暖系统 机械循环机械循环热水采暖系统 特点（相对于蒸气采暖系统）卫生条件好；运行管理简单，跑、冒、滴、漏现象轻；同样负荷下，所需散热设备多；主要适用于民用建筑民用建筑及公共建筑公共建筑

3、的采暖中。二、热水采暖系统12/1/202263 3、1 1 全水系统概述全水系统概述定义 房间的冷（热）负荷全部由冷（热）水承担的空调系统。特点（与空气水系统及全空气系统相比较）(1)占建筑空间较小；(2)各房间空气不会串通；(3)无加湿功能无加湿功能，不能引入新风引入新风；(4)适用于现有建筑加装空调系统建筑加装空调系统、建筑改造加装空调系统及对室内空气品质室内空气品质要求不高要求不高的旅馆建筑；(5)其应用比空气水空气水系统及全空气系统全空气系统少。三、全水空调系统(全水风机盘管系统)12/1/20227全水风机盘管系统全水风机盘管系统12/1/202283 3、2 2 全水系统的末端装

4、置全水系统的末端装置 12/1/202293 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置 本节的主要内容散热器风机盘管性能评价指标种类热力计算选用及布置原则构造及分类选型计算安装12/1/2022103 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置 定义：以对流和辐射方式向房间放散热量的设备，也称为暖暖气片气片。1、性能评价指标l热工性能 散热器的传热系数传热系数越高，热工性能越好。l经济指标 单位散热量的成本越低成本越低、安装费用安装费用越低，经济性越好。l使用和工艺 寿命越长寿命越长，制造工艺简单工艺简单，说明性能越好。l卫生和美观 要求：表面不易积灰不易积灰，外形美观，易与房间

5、装饰相协调。一、散热器12/1/2022113 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置2、散热器种类 按传热方式分类：对流型对流型散热器（以对流方式为主，占总传热量的 60%以上）有管型、柱型、翼型、钢串片型等 辐射型辐射型散热器（以辐射方式为主，占总传热量的60%以上）有辐射板、红外辐射器等12/1/2022123 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置 按材质可分为：铸铁铸铁散热器：钢制钢制散热器：铝合金铝合金散热器：塑料塑料散热器：结构简单、耐腐蚀、寿命长、金属热强度低、生产工艺过程能源和金属消 耗量大、且造成且造成环境污染环境污染金属耗量少、耐压强度高、外形美观、占

6、地小、耐腐蚀能力差耐腐蚀能力差外形美观、重量轻、加工方便、造价较高、存在碱腐蚀、使用寿命不长使用寿命不长不耗金属、耐腐蚀、承压能力低承压能力低12/1/20221312/1/2022143 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置(1)选用原则 规范第3.3.1条 选择散热器时，应符合下列规定：l 散热器的工作压力，应满足系统的工作压力系统的工作压力，并符合国家现行有关产品标准的规定；l 民用建筑民用建筑宜采用外形美观外形美观、易于清扫易于清扫的散热器；l 放散粉尘或防尘要求较高的工业建筑，应采用易于清扫的散热器；l 具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房间，应采用耐腐蚀耐腐蚀的散

7、热器；3、选用及原则12/1/2022153 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置采用钢制散热器时，应采用闭式闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节应充水保养充水保养；蒸汽采暖系统蒸汽采暖系统不应采用钢制柱型、板型和扁管等散热器；采用铝制散热器时，应选用内防腐型铝制散热器内防腐型铝制散热器，并满足产品对水质的要求；安装热量表和恒温阀热量表和恒温阀的热水采暖系统，不宜采用水流通道内含有粘沙的散热器。12/1/202216(2)选用及原则3 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置 规范第3.3.2、3.3.3、3.3.4条 布置散热器时，应符合下列规定：散热器宜安装在

8、外墙窗台下外墙窗台下，当安装或布置管道有困难时，也可靠内墙安装；?两道外门之间的门斗内门斗内，不应设置散热器；楼梯间的散热器，宜分配在底层或按一定比例分配在下部各分配在底层或按一定比例分配在下部各层层；?散热器宜明装明装。暗装时装饰罩应有合理的气流通道、足够的通道面积，并方便维修。幼儿园的散热器必须暗装或加防护罩必须暗装或加防护罩。12/1/2022173 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置4、散热器的计算 目的：确定采暖房间所需散热器的面积和片数散热器的面积和片数（或长度）。采暖房间所需散热器的面积由下式计算：A=Q123/k(tm-tR)式中 Q房间的设计热负荷，亦即散热器的

9、散热量，W;A 散热器的计算面积，m2;k 散热器的传热系数，W/m2;tm 散热器内热媒的平均温度，(热水采暖系统中，tm为散热器进出口水温的算术平均值进出口水温的算术平均值；蒸汽采暖系统中，tm为散热器进口蒸汽压力相对应的饱和温度蒸汽压力相对应的饱和温度。)tR 室内设计计算温度，12/1/2022183 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置 1 散热器的片数修正片数修正系数；2 散热器的连接方式连接方式修正系数；3散热器的安装型式修正安装型式修正系数；散热器的传热性能（k值）是在标准条件标准条件下(一定的片数（柱型为10片）、同侧上进下出、明装)测出的；当使用条件与测试条件不

10、同时，散热器的传热性能将发生变化，故需用不同的系数进行修正不同的系数进行修正。12/1/2022193 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置每组片数661011202010.951.001.051.10上表仅适用于各种柱形柱形散热器；长翼型和圆翼型不修正不修正；其它散热器需要修正时，见产品说明产品说明。散热器组装片数修正系数112/1/2022203 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置散热器连接方式修正系数2连接形式 同侧 上进下出异侧上进下出异侧下进下出异侧下进上出同侧 下进上出四柱813型1.01.0041.2391.4221.426M132型1.01.0091.

11、2511.3861.396长翼型1.01.0091.2251.3311.369本表数值是在标准状态下测定的；其它散热器可近似套用上表数据。12/1/2022213 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置二、暖风机定义：由通风机、电动机和空气换热器组合而成的采暖机组采暖机组。1、暖风机中风机的种类 离心风机：用于大型机组。轴流风机：用于小型机组。2、暖风机的优、缺点(1)优点：供热量大、占地小、启动快，能迅速提高室温。(2)缺点：运行有噪声有噪声，如全部采用室内循环空气，室内空气品质差。12/1/202222普通小型机组普通小型机组顶吹式小型机组顶吹式小型机组非非标标柜柜式式机机组组柜

12、柜式式机机组组12/1/2022233 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置4、暖风机的供暖方案(1)暖风机供给全部采暖耗热量 适合于气候较温暖气候较温暖的地方。(2)暖风机供给部分采暖耗热量，用散热器采暖系统维持室内最低温度(即值班温度值班温度，一般不得低于5)优点：非工作时间可不开启暖风机，节省电能和热能，不需要管理。12/1/2022243 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置6、暖风机的采暖系统设计 确定暖风机型号型号、台数台数及布置方案布置方案。(1)暖风机台数n：5、暖风机的应用场合 通常用于空间大、供热负荷大、间歇工作、可以循环使用室内空气厂房或场馆厂房或

13、场馆。（不适合空气中含有毒有毒、易爆易爆气体和纤维、粉尘粉尘的场合）qQn式中 要求暖风机的供暖负荷，W；选择暖风机的富裕系数，取1.21.3；单台暖风机的实际散热量。Qq12/1/202225(2)暖风机的送风温度 送风温度不宜低于不宜低于35，不得高于不得高于70。?(2)暖风机的采暖房间换气次数 换气次数不宜低于不宜低于1.5/h。(3)暖风机的布置 应综合考虑车间几何形状几何形状、工作区域工作区域、工艺设备的位置工艺设备的位置及风机气流的作用范围气流的作用范围等因素。对小型机组，可采用直吹、斜吹、顺吹等布置方式。3 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置12/1/202226

14、3 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置(4)、暖风机安装高度与出口风速 小型机组：出口风速5m/s，安装高度宜采用3.5m；出口风速5m/s，安装高度宜采用44.5m。大型机组：安装高度根据厂房高度和回流区的分布位置确定，不宜低于3.5m，不宜高于7m。送风口风速采用515m/s。生活地带和作业地带风速不宜大于0.3m/s。送风温度较高时，送风口可采用向下倾斜的导流板导流板。12/1/2022273 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置三、风机盘管 由小型风机(风速有三档风速有三档)、电机、换热盘管及凝结水盘凝结水盘等组成。1、风机盘管分类按结构形式分立式风机盘管卧式

15、风机盘管 壁挂式风机盘管立柱式风机盘管 卡式风机盘管12/1/2022283 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置按安装形式分按送风压力分明装风机盘管暗装风机盘管半明装风机盘管普通型风机盘管 (在名义风量下的机外静压为零或1020Pa。)高静压型风机盘管(在名义风量下的机外静压为3050Pa。)暗暗装装风风机机盘盘管管12/1/202229通常安装在建筑室内吊顶内吊顶内，悬挂在楼板下。普通卧式暗装风机盘管不接风管或只接出风短管不接风管或只接出风短管；若要求出风口接风管时，可选用高静压型卧式暗装风机盘管，其出风口余压可达3050Pa。卧式暗装风机盘管的回风为无组织的回风。卧式暗装风机

16、盘管的外壳进行了保温，防止外表面结露。12/1/202230回风箱可以要求厂家配置，也可以在现场制作。回风为有组织的回风组织的回风。12/1/202231与卧式暗装风机盘管构造基本相同，只是外形美观大方外形美观大方，可以在室内明装悬挂于楼板下面，通常不再接风管，因此卧式明装一般为普通型不带余压风机盘管。前面为出风格栅出风格栅，回风在背后。12/1/202232外观没有做美观设计，要求在安装完后在外部进行美观装饰。出风在顶部或侧面上部顶部或侧面上部，回风在侧面下部侧面下部。12/1/202233也称为嵌入式风机盘管，结构较为复杂，造价比其他风机盘管高，常用于较大空间的房间较大空间的房间。卡式风机

17、盘管自带风口面板，有一面出风、两面出风、四面出风等多种形式，回风口在中间回风口在中间。卡式风机盘管自带凝水泵。12/1/2022343 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置选型原则(1)风机盘管无论是仅夏季用（制冷），还是冬、夏季两用（既制冷又供热），都应按夏季的冷负荷来选型，对冬季只需校核即可。?原因：Q=MCPt，冬夏季盘管水流量相同，而夏季的供回水温差为5，冬季为10，故同一机型的风机盘管，其供热量大于制冷量，约为1.51.9倍。(2)若房间的设计全热冷负荷为全热冷负荷为QC，显热冷负荷为显热冷负荷为QCS，则风机盘管的全热制冷量Qt和显热制冷量Qs分别应为：Qt(1+1+2

18、)QCQs(1+1+2)QCS二、选型计算12/1/202235式中：1考虑积灰对盘管传热影响的附加率考虑积灰对盘管传热影响的附加率。仅夏季使用 时，取1=10%;仅冬季使用时，取1=15%;冬夏季两用时，取1=20%。2 考虑盘管间歇使用的附加率间歇使用的附加率。模拟结果表明，当 2=20%，约经过20分钟室温基本上可达到舒适性要求。注意：注意：l 风机盘管的风量不同时，风机盘管的制冷量不同，中档风量中档风量时机组的制冷量平均为高档时的时机组的制冷量平均为高档时的85%，选型时，按中档风量的制冷量来选择。l 若设计工况与名义工况不同时，则风机盘管的制冷量和供热量将随之改变，此时，应将名义制冷

19、量换算为设计制冷量名义制冷量换算为设计制冷量。3 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置12/1/2022363 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置(3)名义工况名义制冷工况名义供热工况进风干球温度 27进风干球温度 21进风湿球温度 19.5热水进口温度 60冷冻水进口温度 7 水流量同制冷工况冷冻水回水温度 12盘管的全热制冷量Qt和显热制冷量Qs分别按下式计算：盘管的在供热工况下的供热量Qh按下式计算：),(oiathhMQ)(oipasttcMQ)(iopahttcMQ12/1/202237风机盘管的进、出水管及凝水管应保温。保温材料不应采用易腐、易蛀的材料。风

20、机盘管进出水管上需装阀门装阀门，以便检修；进水管应装过滤器，以防止盘管堵塞。风机盘管的凝水管应有不小于0.01的坡度，坡向泄水方向。风机盘管的供电电路应为单独的回路，不能与照明回路相连不能与照明回路相连。风机盘管的承压能力应大于系统的最大工作压力(风机盘管的承压能力有：1.0MPa、1.6MPa、2.1MPa三级)。3 3、2 2 全水系统的末端装置全水系统的末端装置3、风机盘管安装12/1/2022383 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点12/1/2022393 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点本章的主要内容：热水采暖系统的组成各种热水

21、采暖系统热水系统的分类常用形式常用形式系统特点系统特点适用范围适用范围12/1/202240一、热水采暖系统的构成 由热源、管道系统及散热设备构成。3 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点3、3、1 按系统中水的循环动力循环动力分类重力循环热水采暖系统 靠系统中由于水的密度差形成的热虹吸压头热虹吸压头提供循环动力。机械循环热水采暖系统 通过循环水泵提高循环动力。12/1/202241系统的特点1、作用压头小，管经大管经大；2、无噪声，管理方便；3、适用于无集中供热热源无集中供热热源，对供热质量无特殊要求的场合。3 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与

22、特点 重力循环热水采暖系统重力循环热水采暖系统1 锅炉；2散热器；3膨胀水箱；4循环水泵；6供水管；7回水管气体气体水水12/1/2022423 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点3 机械循环热水采暖系统机械循环热水采暖系统1 锅炉；2散热器；3膨胀水箱；4循环水泵；5集气罐；6供水管；7回水管系统的特点1、膨胀水箱不能排气，在供水干管末端设集气罐集气罐；2、水平干管向集气罐抬起；?3、作用半径大作用半径大，集中采暖的主要形式。(热力入口至最远处立管的水平干管的展展开长度开长度)12/1/2022433 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点3、

23、3、2 按系统中水的供水温度供水温度分类高温水采暖系统 供水温度高于100的热水采暖系统。供回水温差大，可节省散热器、减少系统管道的管经，但卫生条件及热舒适性差。适用于工业建筑及其辅助建筑工业建筑及其辅助建筑中。低温水采暖系统 供水温度低于100的热水采暖系统。优缺点与高温水采暖系统相反，适用于民用及公共建筑适用于民用及公共建筑。12/1/2022443 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点3、3、3 按供回水供回水方式分类上供下回式；上供上回式；下供下回式；下供上回式；中供式。12/1/2022453 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点上供下

24、回式采暖系统上供下回式采暖系统1供水干管；2回水干管；3散热器系统的特点1、布置管道方便；2、排气顺畅(在供水干管末端设集气罐)；3、应用最广泛应用最广泛。12/1/2022463 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点上供上回式采暖系统上供上回式采暖系统1供水干管；2回水干管；3散热器系统的特点1、采暖干管不与地面设备及管道发生占地矛盾发生占地矛盾；2、立管耗材量增加；2、立管下面须设放水阀；?3、主要用于设备或工艺管道较多，沿地面布置干沿地面布置干管较困难的车间管较困难的车间。12/1/2022473 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点下供下

25、回式采暖系统下供下回式采暖系统1供水干管；2回水干管；3散热器系统的特点1、供水干管热损失小；？2、与上供下回式相比，竖向失调(沿竖向各房间的温度偏离设计工况)小；?3、须在顶层散热器设置放气放气阀阀或设空气管空气管；？4、可分层施工，分期投入。12/1/2022483 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点下供上回式采暖系统下供上回式采暖系统1供水干管；2回水干管；3散热器系统的特点1、称之为倒流式，供水干管热损失小。其中一层散热器温度高，可减少一层散热器面积；2、底层水温高，但静压静压也大，有利于防止汽化；？；？3、最利于排气。？12/1/2022493 3、3 3

26、热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点 中供式采暖系统中供式采暖系统1中部供水管；2上部供水管；3散热器系统的特点1、上半部可采取下下供下回供下回式(a)或上供下上供下回回式(b)；2、下半部为上供下上供下回式回式。3、可减轻竖向失调竖向失调，但调节麻烦。12/1/2022503 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点3、3、4 按散热器连接方式散热器连接方式分类垂直式系统；不同楼层的各散热器用垂直立管垂直立管连接的系统；可在垂直立管的一侧一侧或两侧两侧连接散热器。水平式系统。同一楼层的各散热器用水平支路管道水平支路管道连接的系统。12/1/2022513 3、

27、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点 垂直式采暖系统垂直式采暖系统1供水干管；2回水干管；5供水立管；6回水立管；8散热器12/1/2022523 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点 水平式采暖系统水平式采暖系统3供水立管；2回水立管；7水平支路管道；8散热器系统的特点1、穿楼板的管道少，穿楼板的管道少，有利于加快施工；2、便于分层调节和控制；3、用于住宅式便于设计成分户计量热量的系统；4、室内无立管室内无立管较美观，可用于公共建筑的厅、堂等场所。12/1/2022533 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点 水平式系统的排

28、气及热补偿措施 热补偿：为防止水平管线过长因热胀冷缩热胀冷缩引起漏水，须在散热器两侧设乙字弯乙字弯，每隔几组散热器加乙字弯或方形补偿器方形补偿器，散热器组数不宜太多。排气：在散热器上设放气阀放气阀或多组散热器串连空气管空气管。1散热器；散热器；2放气阀；放气阀；3空气管；空气管；4方形补偿器；方形补偿器；5乙字弯管补偿器乙字弯管补偿器12/1/2022543 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点3、3、5 按连接相关散热器的管道数散热器的管道数分类单管系统；用一根管道将多组散热器依次连接起来的系统；形式：有顺流式顺流式和跨越管跨越管式；特点：节省管材、施工进度快，顺流式

29、不能调节单个散热器的不能调节单个散热器的散热量散热量，跨越管式可采用跨越管及调节阀门，散热量在一定程度上可调。双管系统 用两根管道将多组散热器依次连接起来的系统；特点：单个散热器的散热量可调单个散热器的散热量可调，管材耗量大，施工麻烦，造价高，易产生竖向失调竖向失调。(因素：沿程阻力沿程阻力，重力压头重力压头、温度差异温度差异等)12/1/2022553 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点单管系统与双管系统的基本组合体单管系统与双管系统的基本组合体(a)垂直单管；(b)垂直双管；(c)水平单管；(d)水平双管(d)顺流式顺流式跨越管式跨越管式顺流式顺流式跨越管式跨越管

30、式12/1/2022563 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点3、3、6 按并联回路的水的流程水的流程分类同程式；热媒沿各组合体的流程基本相等流程基本相等的系统，即各环路管路总长度基本相等的系统。异程式 热媒沿各组合体的流程不相等的系统。注意注意：只有一个基本组合体只有一个基本组合体的系统没用同程、异程之分。12/1/2022573 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点同程式系统异程式系统12/1/2022583 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点 同程式系统的特点：各环路易于平衡，水利失调较轻；有时可能管道耗材较多管

31、道耗材较多，取决于系统的具体条件及布管技巧；最不利环路最不利环路不明确(水利阻力最大的立管为最不利环路)；水利不平衡时不易调整不易调整；系统水力设计时须绘制压力平衡图；平衡图；作用半径大作用半径大的系统宜采用同程式。12/1/2022593 3、3 3 热水采暖系统的分类与特点热水采暖系统的分类与特点 异程式系统的特点：可节省管材，投资较少；流动阻力不易平衡，离热力入口近处立管的流量大于设计流量，离热力入口远处立管流量小于设计流量；在设计上采用措施(如：减少干管阻力、增大立支管阻力、在立支管上采用性能好的调节阀)解决远近环路不平衡问题；水力不平衡时不易调整不易调整。12/1/20226012/1/202261