暖通空调PPT.ppt
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1、1、主要讲授内容介绍:()涉及方面:供热室内系统:热水系统、辐射采暖、燃气红外线、热风采暖.通风:自然、机械及事故通风,隧道通风、建筑防排烟、地下 车库通风空调:全空气、空气水系统、全水系统、空调设备、气流组 织等制冷:电制冷系统、燃气制冷机、机房布置和系统流程图()具体讲授内容:概念、原理、计算方法、系统形式、案例介绍、方案制作、程序编制训练、作业练习,授课课程内容、方法及考核等,2、讲授方法介绍:主要采用板书、多媒体演示、机房编制程序、讨论及练习、考核方式:平时考勤、作业、期末考试、相关网站介绍:暖通空调(专业最新发展及技术等)中国空调与制冷网中国知网(专业文章)筑龙网(设计案例、文章、规
2、范、设计图纸等)网易暖通(图纸和电子样本),第一部分,采暖系统,第一讲:建筑热工1、建筑热工分区:严寒地区(简称区):累年最冷月平均温度低于或等于10的地区。寒冷地区(简称区):累年最冷月平均温度高于10、低于或等于0 的地区。温暖地区(简称区):累年最冷月平均温度高于0,最热月平均温度低 于28的地区。炎热地区(简称区):累年最热月平均温度高于或等于 28的地区。注:(1)累年系指近期30年,不足30年的取实际年数,但不得少于10年。(2)炎热地区主要包括长江流域的苏、浙、皖、湘、鄂、赣各省,四川盆地和东南沿海地带的闽、粤、台三省以及桂、黔、滇的部分地区。,第一部分:采暖,第一讲:建筑热工,
3、2、各区热工要求严寒地区的建筑应充分满足冬季保温设计要求,加强建筑物的防寒措施,本区不须考虑夏季防热设计要求。寒冷地区的建筑应以满足冬季保温设计要求为主,适当兼顾夏季防热。温暖地区的建筑应兼顾冬季保温和夏季防热,结合本地区传统做法作适当处理。注:当本区中的建筑物需要设置集中采暖时,应对该建筑物进行冬季保温设计。炎热地区的建筑应以满足夏季防热设计要求为主,适当兼顾冬季保温。注:(1)炎热地区中,日平均温度高于或等于30,累年平均超过15天的城市,如南京、合肥、芜湖、九江、南昌、武汉、宜昌、长沙、赣州、衡阳、株洲、重庆等,建筑设计上应加强夏季防热措施。(2)新疆的吐鲁番盘地,夏季极端炎热,空气干燥
4、,但冬季寒冷,气温日较差和年较差均大于其他地区,建筑设计上宜加强围护结构热稳定性。,第一部分:采暖,第一讲:建筑热工,3、围护结构最小传热阻确定围护结构传热阻时,围护结构内表面温度是一个最主要的约束条件。除浴室等相对湿度很高的房间外,围护结构内表面温度值应满足内表面不结露的要求。室内空气温度与围护结构内表面温度的温度差还要满足卫生要求。根据上述要求而确定的外围护结构传热阻,称为最小传热阻。围护结构的最小传热阻应按下式确定:,第一部分:采暖,第一讲:建筑热工,温差修正系数,第一讲:建筑热工,第一部分:采暖,允许温差,第一讲:建筑热工,第一部分:采暖,第2章 热负荷计算,围护结构基本耗热量朝向 修
5、正耗热量室内热负荷 高度 冷风渗透耗热量(高层与低层不同)其它耗热量 冷风侵入耗热量,第一部分:采暖,第二讲:热负荷计算,围护结构的基本耗热量,围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面和屋顶等,由于室内外的空气温差而造成的从室内传向室外的热量。,第一部分:采暖,第二讲:热负荷计算,温差修正系数,1.朝向修正耗热量 朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。2.风力修正耗热量风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构耗热量的修正。对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及营区内特别突出的建筑物,应考虑垂直外围护结构附加510。,围护结构的修正耗热量,第一部分
6、:采暖,第二讲:热负荷计算,其它耗热量,1.冷风渗透耗热量 在风力和热压造成的室内外压差作用下,室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内,被加热后又逸出室外。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量,称为冷风滲透耗热量。、冷风侵入耗热量冷空气由开启的外门侵入室内,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。,第一部分:采暖,第二讲:热负荷计算,第3章 散热设备,散热器类型:按其制造材质,主要有铸铁、钢制散热器两大类。按其构造形式,主要分为柱型、翼型、管型、平板型等。,第一部分:采暖,第三讲:散热设备,铸铁散热器,第一部分:采暖,第三讲:散热设备,钢制散热器,第一部分:采暖
7、,第三讲:散热设备,散热器选型计算,散热面积计算,第一部分:采暖,第三讲:散热设备,散热器计算例题,例:某房间设计热负荷为1800w,安装铸铁四柱760型散热器,明装,上部有窗台板覆盖,散热器距窗台板高度为150mm,采暖系统为双管上行下给式,热媒为9570,散热器为同侧连接上进下出,求所需散热器片数。已知:散热器面积 f=0.23m2/片 散热器传热系数 K=8.49W/(m2.)修正系数 假定 室内温度 tn=18,第一部分:采暖,第三讲:散热设备,则散热器传热面积:计算片数为:当散热器片数为1115片时,则因此,实际所需散热器面积为实际采用片数为取整数,应采用15片,第一部分:采暖,第三
8、讲:散热设备,第四讲:热水采暖系统,在系统工作之前,先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后,它的密度减小,同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱动,使热水沿着供水干管上升,流入散热器。在散热器内水被冷却,再沿回水干管流回锅炉。,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,自然循环热水采暖系统,自然循环热水采暖系统作用原理断面A-A右侧的水柱压力为断面A-A左侧的水柱压力为 作用压力,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,自然循环热水系统(左边为双管式,右边为单管式),自然循环热水采暖系统形式,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,机械循环热水采暖系统与自然循环热水采暖系统的主要区别是:在系统中设
9、置了循环水泵,靠水泵提供的机械能使水在系统中循环。系统中的循环水在锅炉中被加热,通过总立管、干管、支管到达散热器。水沿途散热有一定的温降,在散热器中放出大部分所需热量,沿回水支管、立管、干管重新回到锅炉被加热。,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,1、机械循环双管上供下回式热水采暖系统2、机械循环双管下供下回式热水采暖系统3、机械循环中供式热水采暖系统4、机械循环下供上回5、其它分类形式 同程式 水平式,机械循环热水采暖系统几种形式,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,机械循环双管上供下回式热水采暖系统,该系统与每组散热器连接的立管均为两根,供水干管布置在所有散热器上方,而回水干管在所有散
10、热器下方。,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面,机械循环双管下供下回式热水采暖系统,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,机械循环中供式热水采暖系统,从系统总立管引出的水平供水干管敷设在系统的中部,下部系统为上供下回式,上部系统可采用下供下回式,也可采用上供下回式。中供式系统可用于原有建筑物加建楼层或上部建筑面积小于下部建筑面积的场合。,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,该系统的供水干管设在所有散热器设备的上面,回水干管设在所有散热器下面,膨胀水箱连接在回水干管上。回水经膨胀水箱流回锅炉房,再被循环水泵送入锅炉。,机械循环下供上回,第一部分:采
11、暖,第四讲:热水采暖系统,同程式系统,第一部分:采暖,如果一个热水采暖系统中各循环环路的热水流程长短基本相等,称为同程式热水采暖系统。,第四讲:热水采暖系统,水平式热水采暖系统,1、水平串联(顺流式)排气难,下进下出,2、水平跨越式上进下出,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,供暖系统的选择,1、系统作用半径大,水平管较长 采用同程式 若采用垂直式,立管数大于5根2、民用多层建筑 3层 采用垂直单管系统(住宅、办公室、旅馆)3层 采用可调节单管系统或下供下回双管系统4、大房间为主的建筑(会议室、教室)采用水平式5、小于3层的民用建筑 双管系统,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,高层热水采
12、暖系统,负荷计算负荷计算特点:高层建筑物供暖设计热负荷由围护结构耗热量、冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量三部分。其中围护结构耗热量和冷风侵入耗热量同多层相同,而冷风侵入耗热量则与多层有不同之处,即应综合考虑风压和热压的作用。冷风渗透压差综合修正系数 当 则,当 则:,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,压差比(考虑热压),基准渗透量修正系数,高层热水供暖系统形式,设热交换器的分区系统 设双水箱的分区式系统 竖向分区式 设阀前压力调节器的分区式系统 设断流器和阻旋器的分区式系统 设专用锅炉的分区式系统 双线式供暖系统 单、双管混合式供暖系统,第一部分:采暖,第四讲:热水采暖系统,上供下回单管式系
13、统,散热器S1和S2串联,只有一个共同的作用压头N个散热器串联,第五讲:系统作用压力,第一部分:采暖,单管系统作用压力,第五讲:系统作用压力,双管系统作用压力,不同高度散热器环路的作用压力的双管系统中,由于供水同时在上、下两层散热器内冷却,形成了两个并联环路和两个冷却中心。它们的作用压力分别为,第一部分:采暖,第五讲:系统作用压力,单管系统中各层立管水温的计算,第一部分:采暖,流出第i层散热器的水温为:,第五讲:系统作用压力,计算原理:根据流体力学理论,流体在管路中流动时,要克服流动阻力产生的能量损失,能量损失有:沿程压力损失局部压力损失沿程阻力与局部阻力之和,就是管道的总阻力。,第六讲:热水
14、采暖系统的水力计算,第一部分:采暖,第六讲:热水采暖系统的水力计算,热水供暖系统水力计算的任务,已知各管段的流量和系统的循环作用压力,确定各管段管径,这是实际工程设计的主要内容。已知各管段的流量和管径,确定系统所需的循环作用压力。常用于校核计算,校核循环水泵扬程是否满足要求。已知各管段管径和该管段的允许压降,确定该管段的流量。用于校核已有的热水供暖系统各管段的流量是否满足需要。,第一部分:采暖,第六讲:热水采暖系统的水力计算,等温降法,等温降方法的特点是预先规定每根立管的水温降相等,在这个前提下计算各管段流量,进而确定各管段管径。等温降法简便,易于计算,但不易使各并联环路阻力达到平衡,运行时易
15、出现近热远冷的水平失调问题。,第一部分:采暖,热水供暖系统水力计算方法,不等温降法,不等温降法就是在垂直单管系统中,各立管采用不同的温降进行水力计算。它不同于等温降法,等温降法各立管温降相同,根据温降确定各管段流量和管径。不等温降法先选定立管温降和管径,确定立管流量,根据流量计算立管的实际温降,确定所需散热器的数量,最后再用当量阻力法确定立管的总压力损失。,第六讲:热水采暖系统的水力计算,第七讲:热水采暖系统附件,1、减压阀2、安全阀:一般与减压阀配套使用或单独使用。3、膨胀水箱:在采暖系统中,一般应设置膨胀水箱来收贮受热后膨胀的 水量,通时解决系统定压和补水问题。4、除污器5、调压装置 调压
16、板、调节用截止阀6、集气罐和自动排气阀7、补偿器8、平衡阀:管网系统中所有需要保证设计流量的环路中都应该安装一个平衡阀。由于性能十分可靠,不必再安装其它起关闭作用的阀门。9、分水器、集水器,第一部分:采暖,第七讲:热水采暖系统附件,平衡阀,螺纹连接、法兰连接、端槽连接,第七讲:热水采暖系统附件,第一部分:采暖,减压阀,第一部分:采暖,第七讲:热水采暖系统附件,安全阀,第一部分:采暖,第七讲:热水采暖系统附件,膨胀水箱,第一部分:采暖,第七讲:热水采暖系统附件,除污器,第一部分:采暖,第七讲:热水采暖系统附件,第八讲:热水采暖系统的失调与调节1、常见失调方式及产生原因 水平失调:水平作用压力不平
17、衡造成 垂直失调:垂直作用压力不平衡造成。2、解决方法 调节3、为了减轻失调需采取的办法可从设计上采取措施和在系统中增加调节、自控设施。,第一部分:采暖,第八讲:热水采暖系统的失调与调节,例采用不等温降法,例:在管路上设置性能好的调节阀、在散热器上安装温控阀。,第九讲:热水采暖工程实例介绍,1、项目介绍本项目位于哈尔滨市,为一高层住宅楼,要求全部进行采暖设计。2、方案介绍系统采用热媒为热水,供回水温度为95/70,由小区锅炉房供给。因本建筑为小区住宅楼,故住宅采用分户控制,系统形式为单管跨越式;一层车库为上供下回单管顺流同程式。3、施工图图纸,第一部分:采暖,第九讲:热水采暖工程实例介绍,热负
18、荷计算特点(提高2,或提高7%左右,即考虑个体需求和户间传热。,温控阀,辐射采暖负荷计算特点因辐射采暖传热时不仅有对流,而且有辐射,所以同样设计温度下,人体感觉是不同的,相当于辐射对温度提高了2。因此负荷计算时,方法与热水采暖有不同之处:方法一、可将设计温度降低2 方法二、将总负荷修正,第十讲:辐射采暖,第一部分:采暖,第十讲:辐射采暖,全面:90%95%,辐射采暖工程实例介绍,1、项目介绍本项目为综合楼,地上六层,一、二层为商业用房,三六层为住宅。3、方案介绍本设计主要包括住宅地板辐射采暖设计系统。本工程采暖热源接自换热站。热媒为55-45 热水.本建筑采暖系统为下供下回异程式。5、施工图图
19、纸,第一部分:采暖,第十讲:辐射采暖,第十一讲:燃气红外线采暖,1、原理红外线是整个电磁波波段的一部分,不同波长的电磁波,接触到物体后,将产生不同的效应。波长在0.76-1000微米之间的电磁波,尤其是波长在0.76-40微米之间,具有非色散性,因而,能量集中,热效应显著,所以称为热射线或红外线。众所周知,当任何一个物体的温度高于绝对温度的零度时,就会以电磁波的形式向外辐射能量。这种辐射波被称作红外线,它以30万公里/秒的速度直线传播,当遇到一个物体时:一部分辐射被吸收并转变为热量一部分辐射被反射,第一部分:采暖,第十一讲:燃气红外线采暖,2、燃气红外线辐射采暖系统的使用场合:燃气红外线辐射采
20、暖系统是目前国际上通用的高大空间的供暖方式,已广泛应用于厂房、仓库、飞机库、展览馆、体育馆、列车整备库、商场等大型公共场所。因其节能、环保、经济,安全、效果优良、操作方便,维护简单等特点。3、燃气辐射器构成:燃气燃烧器,辐射管或板,反射罩,调节、控制和安全保障组件。,第一部分:采暖,第十一讲:燃气红外线采暖,4、燃气红外线辐射采暖系统节能特点,高大建筑物倘用传统的散热器(暖气片)作放热设备,大跨度房间难布置。有的车间墙上放满散热器,靠自然对流放热为主的这种供暖方式造成上下温度梯度大,达0.51.0/m,使房顶下空气温度高达32,但2m以下人停留的工作区空气温度分布不均,有的地方只有35。供热系
21、统不是为建筑、为室内空气服务的,而应以人为本,除满足生产工艺要求外,以人员舒适与降低能耗为主要目标。倘用散热器加暖风机或集中空气处理送暖风方式,既占建筑面积,又会造成扬灰,影响卫生和人体健康,在某些场合还被禁用。至于敞开、半敞开场地的供暖,使用燃气辐射器更有无可比拟的优点。,第一部分:采暖,第十一讲:燃气红外线采暖,燃气辐射器金属管中平均温度为180550,产生3.5波长的红外线穿过空气层,被人体、物体吸收,热效应显著。地面温度高出周围空气温度48,地面、墙面、物体温度和2次辐射可使2m以下的工作区空气温度分布均匀,造成舒适的微气候。辐射器采暖房间的工作区温度可比对流采暖方式低23,能满足同样
22、的舒适度。房屋上下温度梯度小,上部空气温度不高,无效热损失减小。5、辐射采暖与对流采暖相比具有以下一些特点:在采暖热效率方面:实测表明,在人体的舒适感范围内,全面辐射采暖时的实感温度可比室内环境温度高出23。即在相同舒适感前提下,全面辐射采暖的室内空气温度可比对流采暖室内低23。在热能消耗方面:辐射采暖时,室内计算温度可比对流采暖时约低25,(高温辐射可降低510)故减少了建筑物的耗热量。一般情况下总耗热量约减少5%20%。6、工程实例,第一部分:采暖,第十一讲:燃气红外线采暖,第十一讲:住宅分户热计量,1、热负荷计算采暖热负荷计算同传统集中采暖系统,本质一样,不同点如下:(1)为不同需求用户
23、提供一定的舒适度选择余地 恒温阀 提出:将设计标准提高2,计算负荷增加7%8%。(2)户间传热计算 对于相邻房间温差大于或等于5 时,应考虑通过隔墙或楼板的传热量。(3)由于存在户间传热,因此是否需对隔墙和楼板进行保温等,需通过经济分析和工程实践验证。,第一部分:采暖,第十二讲:住宅分户热计量,仅作为设计温度参数,不加入到总热负荷中。,在具体计算中,温差取多大,难以解决,目前方法是常规计算乘以系数。,测量用户散热设备散出的热量,全部散热器均需安装,散热器的布置与安装,1、散热器的安装位置(1)避免户内管穿过阳台门和进户门(2)散热器可安装在内墙(3)每组散热器上均应安装温控阀(4)排气应在每组
24、散热器上考虑2、散热器的形式散热器不应使用水流通道含有泥沙的散热器3、散热器罩的使用问题使用装饰罩时,不宜用热分配表进行热计量,第一部分:采暖,第十二讲:住宅分户热计量,计量方式及计量仪表以及相对应的系统制式,计量方式:1、测量用户从采暖系统中取用热量2、测量用户散热设备的热量3、测量用户热负荷来计量用热,第一部分:采暖,第十二讲:住宅分户热计量,热量表,热分配表,计量仪表1、热量表一般由流量计、温度传感器及二次仪表等组成2、热分配表:紧贴散热器安装适合热量表的采暖系统水平单管串联式:此系统不能装恒温阀,不宜采用水平单管跨越式双管下行下给式双管上行上给式,第一部分:采暖,第十二讲:住宅分户热计
25、量,系统制式:必须对用户形成单独的采暖环路,一般新建建筑宜采用,系统制式:适用于目前的各种集中热水采暖系统形式,第一部分:采暖,第十二讲:住宅分户热计量,第十二讲:住宅分户热计量,第一部分:采暖,第一部分:采暖,第十三讲:热风采暖,热风采暖的适应范围:1对于设置机械送风系统的建筑物,采用与进风相结合的热风采暖,一般在技术经济上是比较合理的。考虑值班采暖问题而需间歇使用的。2对于室内空气允许循环使用的公共建筑和工业建筑,是否采用热风采暖,需要通过技术经济比较确定。3有些建筑物和房间,由于防火防爆和卫生等方面的要求,不允许利用循环空气采暖,也不允许设器散热器采暖。如:生产过程中放散二硫化碳气体的工
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