集中供热系统与热水供热系统

城市供暖是怎么供暖的城市供暖是指通过集中供热系统为城市居民提供暖气和热水的一种供热方式。

在寒冷的冬季，供暖系统的正常运行对保障居民的生活质量和健康非常重要。

那么，城市供暖是如何工作的呢？一、供暖方式城市供暖主要有集中供热和个体供暖两种方式。

集中供热是指通过城市规划的供热管网将热能从集中供热站传输到各个用户的暖气片或热水器。

这种方式通常由燃煤锅炉、天然气锅炉、热电联产等设备提供热源，通过水流来传递热量。

集中供热具有供暖效果好、节约能源、减少环境污染等优势，因此在大多数城市得到了广泛应用。

个体供暖则是指每户住宅或建筑自行安装供暖设备，如空调、暖气片、电热器等。

这种方式需要居民自行负责供暖设备的购买和安装，相对于集中供热，个体供暖的费用和供暖效果会有一定的差异。

二、供暖系统1. 热源系统供暖系统的热源一般由供热站提供，供热站通常位于城市的中心地带。

主要的热源设备包括燃煤锅炉、天然气锅炉、热电联产设备等。

这些设备会将燃料燃烧产生的热能传递给水流，形成热水或蒸汽。

2. 管网系统供热管网是将热水或蒸汽从供热站输送到各个用户的一种管道系统。

这些管道经过城市各个地区，通常埋设在地下以免影响城市交通和景观。

管网系统需要保持良好的绝热性能，以提高热能传输效率，减少能源浪费。

3. 用户系统用户系统是将热水或蒸汽从供热管网引入用户家庭的一种系统。

用户系统主要包括暖气片、热水器等设备。

通过这些设备，热能可以在用户家庭中供暖和供应热水。

用户系统需要保持合理的设计和安装，以确保热量的充分利用和安全使用。

三、供暖过程城市供暖的过程大致分为燃料燃烧、水循环和热量传输三个步骤。

首先，燃料如煤炭、天然气等在供热站的燃烧设备中燃烧产生热能。

燃料经过燃烧反应后产生的高温烟气通过烟气余热回收装置进行余热回收，提高能源利用效率。

其次，热能通过供热站的热交换设备将热水或蒸汽传输到供热管网中。

供热站的热交换设备通过与供水进行热量交换的方式，将热能传递给水流并使其升温。

几种常用的供热方式供热成本分析一、供热方式的介绍供热方式是指通过不同的技术手段将能源转换为热能，并将热能传递到建筑物内供应热水、供暖等需求的系统。

以下将介绍几种常见的供热方式，并对其供热成本进行分析。

二、集中供热方式集中供热方式是将能源集中供应到一个热源中心，通过热水或蒸汽将热能传输到建筑物内。

这种方式具有以下优点：1. 规模经济：由于集中供热系统一般会服务于大规模建筑群，可以实现规模经济，降低能源成本。

2. 热能稳定：集中供热系统运行稳定，能够保证供热质量和供热温度的稳定性。

3. 环境友好：通过集中供热方式集中燃烧，可以更加高效地控制排放，减少环境污染。

然而，集中供热方式也存在一些缺点。

首先，由于供热系统需要建立完善的供热管网，建设和维护成本较高。

其次，由于供热源中心的位置固定，供热管网的覆盖范围有限，无法满足较远距离的供热需求。

三、分散供热方式分散供热方式是将能源转换为热能后，直接在建筑物内供应热水和供暖等需求。

这种方式具有以下优点：1. 灵活性强：分散供热方式可以根据建筑的需求进行局部供热，灵活性更高。

2. 供热范围广：由于分散供热方式不需要建立供热管网，可以满足较远距离的供热需求。

然而，分散供热方式也有其缺点。

首先，分散供热系统需要在每个建筑物内建立供热设备，建设和维护成本较高。

其次，分散供热系统的能源利用效率较低，存在一定的能源浪费。

四、太阳能供热方式太阳能供热方式是通过太阳能热集中器将太阳能转换为热能，供应给建筑物的热水和供暖等需求。

这种方式具有以下优点：1. 环保节能：太阳能是一种清洁、可再生的能源，利用太阳能供热可以有效减少对传统化石能源的依赖，降低能源消耗。

2. 成本较低：太阳能的获取成本相对较低，长期运行下来可以减少供热成本。

然而，太阳能供热方式也存在一些限制。

首先，太阳能供热系统的收集效率受到天气条件的影响，灰尘等因素可能降低其效果。

其次，太阳能供热系统需要较多的安装空间，对建筑物的设计和建设提出一定要求。

集中供热系统集中供热系统是一种将热源和用户进行有机结合，通过热力输送来满足用户热水和采暖需求的供热方式。

它将热源与用户之间的热交换过程集中起来，提高了能源利用效率，减少了对环境的影响。

本文将就集中供热系统的基本原理、设备组成、运行优势以及存在的问题进行探讨。

一、基本原理集中供热系统的基本原理是将热源的热量通过输送介质（如蒸汽、热水）传递给用户的热水或采暖系统。

热源可以是锅炉、热电站、余热发电厂等，而用户则包括居民用水、采暖、工业用热等。

其主要流程包括热源供热、输热介质输送、换热器热量交换、用户回收与利用等环节，在系统内形成一个封闭的循环。

二、设备组成集中供热系统主要由以下设备组成：1. 热源：热源是集中供热系统的核心，常用的热源包括集中供热锅炉、热电站等。

热源通过燃烧或发电等方式产生热量，并将其传递给输送介质。

2. 输送介质：输送介质是将热量从热源传递给用户的介质，常用的有蒸汽和热水。

蒸汽是一种高温高压的气体，在输送过程中需要注意温度和压力控制；热水则是通过管道输送，相对于蒸汽更安全可靠。

3. 配送管道：配送管道是将输送介质从热源输送到用户的管道系统，包括供热主干管、支线管和室内终端管等。

这些管道需要经过绝热处理，以减少能量损耗。

4. 用户设备：用户设备是集中供热系统中的终端设备，包括暖气片、供热换热器和热水器等。

它们通过与输送介质的热交换，将供热或热水提供给用户使用。

三、运行优势集中供热系统相比于分散供热方式，具有以下几个明显的运行优势：1. 能源利用高效：集中供热系统能够根据用户需求进行热量调节，提高热能的利用效率。

而在分散供热方式中，每个用户单独设备运行，很难实现能源的高效利用。

2. 节约用地：集中供热系统可以将锅炉房等设备集中在一处，节约用地资源，减少了对环境的影响。

3. 环境友好：由于集中供热系统可以进行烟气净化处理，大大减少了烟尘、废气等对环境的污染。

4. 运行维护方便：集中供热系统的设备统一管理，维护方便，减少了维修成本和维修时间。

1.供热工程：是以热水或蒸汽作为热媒为用热系统提供热能的供暖系统和集中供热系统。

2.水力失调：热水供热系统中各热用户的实际流量与要求的流量之间的不一致性。

3.垂直失调：在供暖建筑物内，同一竖向的各层房间的室温不符合设计要求的温度，而出现上，下层冷热不均的现象。

4.水平失调：在供暖系统中由于各立管的环路总长度相差很大，压力损失难以平衡，导致近立管所在的房间温度偏高，远立管所在房间温度偏低。

5.直接连接：热用户直接连接在热网上，热网不仅给热网提供热量而且也提供热媒6.间接连接：热用户采用表面式换热器与热网相连，热网给热网户提供热量，热用户有自己的热媒，热网的热媒与热用户的热媒通过表面换热器进行换热。

7.闭式系统：热网中的循环水只作为热媒供给给热用户而不从热网中取出使用。

8.开式系统：热网中的循环水部分或全部从热网中取出，直接用于生产或热水供应热用户中。

9.散热器的金属热强度：散热器内热媒平均温度与室内空气温度相差1摄氏度时，每公斤质量散热器单位时间内所散出的热量。

10.围护结构的最小传热阻：满足围护结构内表面不结露，以及内表面温度与室内空气之间的温差满足人的舒适和卫生要求的热阻。

11.季节性热负荷:与室外温度，湿度，风向，风速和太阳辐射热等气候条件密切相关，对它起决定性作用的是室外温度，供暖，通风，空调系统的热负荷。

12.热负荷：在冬季，为了维持室内空气的一定湿度，需要由供暖设备向供热房间供出一定的热量。

13.供暖系统的设计热负荷：维持室内空气为设计温度，所必须由供热设备供出的热量14.冷风渗透耗热量：通过关闭着的门，窗，缝隙，在风压与热压的作用下，室外空气进入室内并排向室外，在此过程中，冷风将带走室内一部分热量，这部分耗热量称为冷风参透耗热量。

15.局部供暖系统：热媒制备，热媒输送和热媒利用三个主要部分组成在一起的供暖系统，称为局部供暖系统。

16.集中供暖系统：当热源和散热设备分别设置，用热媒管道相连接，由热源各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中供暖系统17.水力稳定性：指网路中各个热用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的能力18.水压曲线：在热水管路中，将管路各节点的测压管水头高度顺次连接起来的曲线19.金属热强度：散热器内热媒平均温度与室内空气温度差为1摄氏度时，每千克质量散热器单位时间所散发出的热量20.间歇调节：在室外温度升高时，不改变网路的循环流量和供水温度，而只减少每天的供暖时间21.二次蒸汽：蒸汽供热系统中的凝结水，因流动过程中的压力下降到低于其温度相对应的饱和压力，再汽化产生的蒸汽。

集中供热蒸汽热网与热水热网热损失率对比某市开展老城区热网改造工作，其原有供热系统普遍采用蒸汽热网供热的方式，其供热效率相对低下，热能在传输过程中损耗较多且水资源浪费现象严重。

而新型热水热网的供暖方式能够有效提升供暖质量，有效降低热能损耗，是新时期我国城市热网建设的重点领域。

据此，本文选取该市蒸汽热网与热水热网在供暖过程中的损失比进行详细的数据分析。

1蒸汽热网1.1 运行状况选取该市某蒸汽热网的管线，对其基本运行状况进行分析详见表1。

如图中所示， 1 号蒸汽热网管线的主要供暖对象为工厂企业，处于长时期、高频率、高强度工作状态。

2 号蒸汽热网管线的供暖对象为濒临破产的工业园区，此处日常工业生产对于供暖强度要求较低，该管线处于长期低频率作业。

3 号蒸汽热网管线的主要供暖对象为小部分工业企业与居民生活区，其冬季的生活生产用暖频率较低；此外，3 号蒸汽热网管线在非供暖时期为某制冷企业供气。

1.2 热损失率分析传统的正热供热方式在热能传输过程中的损耗较大，其具体的损失指标可以比焓的单位时间内流失量作为主要依据，详见表2，蒸汽热网的热损失率与比焓流失总量成正比。

通过对该市蒸汽热网运行状况的调查分析可知，该地区的蒸汽热网覆盖比占据市区热网总量的半数以上，在日常运行过程中其表面凝结水现象严重，且大部分蒸汽热网系统没有凝水循环利用设备。

因此，由于凝结水这一干扰因素的影响，应将其热损失率可分为三方面进行计算，其一，蒸汽热网受供方普遍为居住用户，蒸汽运输过程中仅是比焓总量有所下降；其二，热能传输环节中管线表面的凝结水大部分损失，回收循环使用的总量仅有小部分；其三，在这一过程中进行的供热方式为新型热水热网，管线表面的凝结水全部回收再循环使用。

2热水热网2.1 运行状况选取该市某热水热网的管线，对其基本运行状况进行分析，详见表3。

A热水热网管线的应用年限较长，B、C热水热网管线的使用时间相对较短。

上述三条管线的供水、回水温度较为接近，且温差在可控范围之内，均有同一地区的锅炉房提供热能。

集中供暖热水器的原理是集中供暖热水器是一种集中供热设备，用于供应整栋建筑物或小区内的暖气和热水需求。

它的工作原理主要包括供热系统和热水循环系统两个部分。

供热系统是集中供暖热水器的核心部分，它由供热源、管网和末端供热设备组成。

供热源一般采用锅炉、燃煤炉等热能设备，通过燃烧或其他方式产生热能，并将热能传递给供热系统。

管网是将热能从供热源传输到各个末端供热设备的管道网络，一般采用钢管、铜管等材料。

末端供热设备包括散热器、地暖、热水器等，将管道中的热能释放到室内，实现供暖目的。

首先，供热系统的工作原理包括供热媒介的循环和热能传递。

供热媒介一般采用水，它在供热源中受热，然后通过管网输送到各个末端供热设备，最后返回供热源再次加热，形成一个封闭循环。

在供热系统中，热能传递主要通过水的循环和传导实现。

当供热源产生热能后，热能通过热交换器将热量传递给供热媒介，使得水温升高。

然后，高温的供热媒介通过管网输送到末端供热设备，同时释放热量。

热量通过散热器表面与室内空气接触，使室内空气温度升高。

同时，热量也可以通过辐射、对流等方式传播到室内各个区域，实现室内空气的均匀加热。

其次，热水循环系统也是集中供暖热水器的一个重要部分。

热水循环系统主要用于供应建筑物内的热水需求，包括洗浴、采暖等。

它由热水供应装置、管道和热水器等组成。

热水供应装置一般是热水锅炉或热水器，通过燃烧或其他方式加热水，然后将热水输送到建筑物内的各个区域。

管道通过热水锅炉或热水器将热水输送到洗手间、厨房等热水需要的地方。

热水器可以提供大量的热水，并通过水泵驱动热水在管道中循环，以保持热水的温度。

同时，也可以通过阀门等调节装置控制热水的供应和流量。

总的来说，集中供暖热水器的原理是通过供热系统和热水循环系统实现建筑物内的供暖和热水需求。

供热系统通过供热源、管网和末端供热设备将热能输送到室内，实现室内空气的加热。

热水循环系统通过热水供应装置、管道和热水器将热水供应到建筑物内的各个区域，满足热水需求。