石家庄铁道大学毕业设计

第2章 供暖系统设计热负荷

供暖热负荷是城市集中供热系统中最主要的热负荷。它的设计热负荷占全部设计热负荷的80%~90%以上(不包括生产工艺用热)。供暖设计热负荷的概算，可采用体积热指标法、面积热指标法或城市规划指标法进行计算。

2.1 体积热指标法

建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算

??qVw?tn?tw???10?3 (2-1) Qn?——建筑物的供暖设计热负荷，kW； 式中，Qn Vw——建筑物的外围体积，m3； tn——供暖室内计算温度，℃；

?——供暖室外计算温度，℃； tw qv——建筑物的供暖体积热指标，W/ m3 ·℃。

供暖体积热指标的大小，主要与建筑物的围护结构及外形有关。建筑物围护结构传热系数越大、采光率越大、外部建筑体积越小、建筑物的长宽比越大，单位体积的热损失，亦即qv值也越大。

2.2 面积热指标

建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算：

??qf?F?10?3 (2-2) Qn?—— 建筑物的供暖设计热负荷，kW； 式中， Qn F—— 建筑物的建筑面积，m；

2 qf——建筑物供暖面积热指标，W/ m。

22.3 城市规划指标法

对一个城市新区供热规划设计，各类型的建筑面积尚未具体落实时，可用城市规划指标来估算整个新区的供暖设计热负荷。

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采用供暖面积热指标法，比体积热指标更易于概算，近年来在城市集中供热系统规划设计中，国外、国内也都采用供暖面积热指标法进行概算。 故本设计选用了面积热指标法。各建筑的供暖设计热负荷见表2-2。

表2-1 建筑物供暖面积热指标推荐值

建筑物类型 面积热指标(W/m2)

表2-2 建筑物采暖热负荷汇总表

建筑物名称

商店 干部公寓 写字楼 会议大厅 活动中心 小会议室 培训中心 宿舍楼

采暖热指标(W/m2)

80 65 60 70 70 70 70 40

采暖建筑面积(m2)

1000 5000 1000 2000 2000 1100 9000 10000

采暖热负荷(kW)

80 325 60 140 140 77 630 400

住宅

居住区综合 45-55

学校办公 50-70

医院托幼 55-70

旅馆

商店

食堂

30-45 50-60 55-70 100-130

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第3章 供暖方案的确定

3.1 热源形式的选择

依据国家及北京市有关规定，热源型式选择为热力站。

3.2 热媒种类的选择

集中供热系统热媒的选择，主要取决于热用户的使用特征和要求，同时也与选择的热源型式有关。

集中供热系统的热媒主要是热水或蒸汽。

在集中供热系统中，以水作为热媒与蒸汽相比，有下述优点：

热水供热系统的热能利用效率高。由于在热水供热系统中，没有凝结水和蒸汽泄漏，以及二次蒸汽的热损失，因而热能利用率比蒸汽供热系统好，实践证明，一般可节约燃料20%~40%。

以水作为热媒用于供暖系统时，可以改变供水温度来进行供热调节(质调节)，既能减少热网热损失，又能较好的满足卫生要求。

热水供热系统的蓄热能力高，由于系统中水量多，水的比热大，因此，在水力工况和热力工况短时间失调时，也不会引起供暖状况的很大波动。

热水供热系统可以远距离输送，供热半径大。

本设计以换热站为热源，供热系统为民用采暖系统，因此，选用水作为热媒。

3.3 热媒参数的确定

热水热力网最佳设计供、回水温度，应结合具体工程条件，考虑热源、热力网、热用户系统等方面的因素，进行技术经济比较确定。

当不具备条件进行最佳供、回水温度的技术经济比较时，热水热力网供、回水温度可按下列原则确定：

以热电厂或大型区域锅炉房为热源时，设计供水温度可取110～150℃，回水温度不应高于70℃；

热电厂采用一级加热时，供水温度取较小值；采用二级加热(包括串联尖峰锅炉)时，取较大值；

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以小型区域锅炉房或换热站为热源时，设计供回水温度可采用户内采暖系统的设计温度；

多热源联网运行的供热系统中，各热源的设计供回水温度应一致。当区域锅炉房与热电厂联网运行时，应采用以热电厂为热源的供热系统的最佳供、回水温度。本设计中采用的供回水温度是80/60℃。

3.4 热网形式的选择

热网是集中供热系统的主要组成部分，担负热能输送任务。热网系统型式取决于热媒(蒸汽或热水)、热源(热电厂或区域锅炉房等)与热用户的相互位置和供热地区热用户种类、热负荷大小和性质等。选择热网系统型式应遵循的基本原则是安全供热和经济性。热网系统型式主要有以下两种型式：

3.4.1 枝状管网

枝状管网的系统型式见图3-1。

管网采用枝状连接，热网供水从热源沿主干线，分枝干线，用户支线送到各热用户的引入口处，网路回水从各用户沿相同线路返回热源。

枝状管网布置简单，供热管道的直径随距热源越远而逐渐减小;而金属耗量小，基建投资小，运行管理简便。但枝状管网不具后

图3-1 枝状管网

备供热的性能。当供热管网处发生故障时，在故障点以后的热用户都将停止供热。由于建筑物具有一定的蓄热能力，通常可采用迅速消除热网故障的办法，以使建筑物室温不致大幅度的降低。因此，枝状管网是热水管网最普遍采用的方式。

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