暖气供热知识

1. 基本概念： 采暖系统：冬季向室内供热保持室内所需温度的建筑设备叫做采暖系 统。采暖系统由热源或供热装置、散热设备及供热管道组成。输送热 量的物质或带热体叫做热媒， 一般采用水和蒸气做为热媒。 热媒在热 源获得热量通过供热管道输配到各个用户或散热设备， 由散热设备把 热量发散到室内。

围护结构：建筑物及房间各面的围挡物，如墙体、屋顶、地板和门窗 等。分内、外围护结构两类。

采暖热负荷： 为维持采暖房间室内温度达到设计要求标准时， 根据采 暖房间围护结构的耗热量和得热量的平衡计算结果， 需要采暖系统供 给的热流量。

2. 基本计算：

1） 采暖设计温度参数选择： a）采暖室外计算温度tW:各地区采用不同计算温度，参见规范规定。

b）采暖室内计算温度tn:卧室18 .C或20 Q;卫生间（带浴室）25 Q;

厨房14 .C或16.G c） 采暖系统供回水温度： 对于壁挂炉采暖系统，根据散热设备不同，采取不同供回水温度。

散热器系统：供水温度（tg） 85 Q或80 .C回水温度（th）65 .C或60 .C 地板辐射系统：供水温度（tg）＜60 Q,供回水温差宜小于或等于10.G 风机盘管系统：供水温度（ tg） 65 .C 或 60 .C, 回水温度（ th） 55.C

或 50 .C

2) 常用工程单位换算(见热工基础知识部分) 根据不同地区采暖室外计算温度 tW

及不同功能房间的采暖室内计算 温度tn,采暖热负荷可以由采暖面积平均热指标及采暖面积进行估算。

同时要考虑采暖房间外围护结构的朝向及墙体的节能保温情况。 当采 暖室外计算温度低， 房间采暖室内计算温度高， 外墙朝向为北向且保 温性能差时，需采取较大的采暖面积平均热指标。

根据《民用建筑节能管理规定》 ，新建居住建筑外围护结构已考虑节 能保温措施，不同地区采暖面积平均热指标须根据当地气象条件确定。

对于北方地区主导风向为西北， 南向及外墙少的房间热指标较小， 东 向房间稍多，西北向及外墙多的房间最大。 简化计算公式： 采暖热负荷Q???? (W)二采暖面积(m2 ) x面积热指标(W/ m2)。

3) 采暖系统水流量计算：

G=0.86Q/A t

G—流量kg/h

Q—热负荷w △ t—供回水温差tg-th .C

4) 采暖系统阻力计算： 水系统中阻力损失包含局部阻力损失及沿程阻力损失两部分， 简化公 式为： △ P=(1+a>\ Pm2 l △P— 管段总阻力损失 Pa △Pm— 沿程阻力损失 Pa/m 2 I —最不利环路长度 m

a —局部阻力占沿程阻力的百分数 机械循环热水系统中，室内采暖管道沿程阻力损失取 80~120 Pa/m， 局部阻力百分数取 0.5~1,散热器系统与风机盘管系相比较局部阻力百 分数取值较小，具体数值视系统复杂情况而定。

低温热水地板辐射采暖系统的阻力应计算确定，详见后文。

3. 采暖系统形式及管道布置： 壁挂炉采暖系统中以燃气壁挂炉为热源， 热水作为热媒， 通过不同管 道布置形式连接散热器、 地板辐射加热管或风机盘管等散热设备。 壁 挂炉内水泵作为机械循环的强制动力。

1） 散热器系统 : a）主要系统连接方式有: 按供回水干管位置——上供下回式、下供上回式、下供下回式。

按各环路路程——异程式（各环路路程不同） 、同程式（各环路路程 相同）。

按连接散热器立管的数量——双管系统、单管系统。

按散热器在立管中连接方式——顺流式、跨越式。

实际工程应用中，上述各种连接方式可有不同组合:

异程式上供下回单管同程式 2 上供下回单管

6 下供下回双管同

程式

由于同程式系统中每环路路程一致， 系统易平衡； 同时双管系统可保 证每组散热器进出口水温相同， 因此布置采暖系统时， 尽量采用双管 同程式。此系统不足在于比较浪费管材，需要多一段同程管道。

采暖炉分户系统中， 每户单独为一系统， 目前工程中散热器连接多采 用图示中后三种方式，即下供下回双管同程式、水平单管系统、下供 下回双管异程式。

这些方式同样适用复式住宅采暖系统布置， 两层或三层共用一组立管， 各层分环路布置。这组立管可设置在设备管道井中，并加以保温，减 少立管热损失。

这种布局的优点是房间内无立管通过， 水平管道可暗 装敷设在墙内和地板内，

使居室更加美观。 此系统每组散热器均需设 排气装置。为达到分室温控，节约能源，推荐使用散热器温控阀或温 控器连锁电动阀。

根据欧洲多年的成功经验， 在系统中每一环路供回水总管处安装分水 器、集水器来保证系统的阻力平衡。这种系统中，每组供回水支管接

一组或两组散热器， 有利于每组散热器单独调节且系统平衡好， 即使 是异程系统也能保证较好的平衡。 系统同样需使用温控器连锁电动阀 或散热器温控阀。

每组分水器的分支路不宜多于 8 个，总供回水管和 每一供回水分支路应设置调节阀门。 此系统可根据不同温度要求分室 温控，同时保证埋地管段无接点。 虽然管材消耗较大， 管路布置复杂， 但舒适节能，系统运行中的渗漏隐患减少，长期运行安全可靠。特别 适用于别墅等对居住标准要求较高的建筑。

b) 散热器选择及安装注意事项: 选择散热器时， 每个采暖房间的热负荷作为每组散热器计算基数。 多 数的散热器样本中提供的标准散热量是基于 异程式 下供上回单管异程式 4 下供下回双管

水平单管系统 Tg=95 .C,Th=70 .C,Troom=18的标准下得到的，并且我们采用算术平

均温差进行计算，即△ Tn二(95+70)/2-18=64.5 .C.

对于采暖炉分户系统,采用散热器时一般为

Tg=80 .C,Th=60 .C,Troom=18条件下，△ Tn二52.C选择散热器时应特别 注意不同的温度条件， 满足不同的热负荷需要。 每种散热器样本都提 供了不同供回水温度及不同室温下散热器的散热量， 我们可以通过相 应图表很简便地查取选用。

散热器接管方式通常有以下几种方式: 上进下出同侧连接， 散热器的 标准散热量即根据此方式测得， 此方式散热量最大； 上进下出异侧连 接，当散热器长度较长时采用此方式可保证散热器整个有效散热长度 内温度分布均匀， 其散热量与前者基本相当； 下进下出同侧连接及异 侧连接，由于散热器表面平均温度降低，会导致减小，但有利于管道 暗装于墙内和地板内。

除此之外，散热器安装形式、组装片数、热水流量及表面涂层等因素 同样会影响散热器散热量。 计算散热器数量时， 须参考专业设计手册 进行修正。

散热器安装时宜明装， 使用暖气罩会严重影响散热器的散热量， 降低

能量使用率。安装不同类型的暖气罩的散热量损失见图 10。同时散 热器温控阀 （除遥控型温度传感器） 也会因此不能感测到室内的真实 温度，从而有可 能产生不适当的温度调节。 因此暗装时应有合理的气流通道、 足够的 通道面积，并方便维修。

依照新编暖通设计规范要求， 民用建筑宜采用外形美观、 易于清扫散 热器，不宜采用水流通道内含有粘砂的散热器。 传统的铸铁散热器内 部残存有大量不易清除的砂粒及铁锈，显然不能满足此要求。而且， 其局部阻力较大， 同时因美观性差， 安装时多采用装饰罩造成热量损 失最多可达 30%，能耗大。为保证系统内水质清洁， 防止被杂物堵塞， 我们建议选用内腔清洁的轻型刚制或铝制散热器， 不要使用铸铁散热 器。

另外，散热器表面不宜涂银粉漆，否则会造成散热量降低。同时在采 用对流式散热器时，供回水温度低时，其散热量会降低较多，须注意 对片数进行修正。

c）管路安装注意事项: 采暖炉分户系统中，推荐采用铝塑复合（PE/AL/PE管及改性聚丙稀

（PP-R管。这两种管材具有成本低、耐腐蚀、接口少、不易漏、难 结垢、水阻力小。同时外形美观，施工方便。

塑料管室内明设时，敷设位置应远离火源，且不宜敷设阳光直设处； 公称外径大于 32mm 的管道不可直接暗设，应在管道井或管槽内明 设；PP-R管明设时一定要用固定卡，具体方式参见相关产品技术说明。

铝塑复合（PE/AL/PE管道暗设时，埋设在混凝土板内的管道不能使 用管件，埋地管道接头是系统渗漏的隐患。

水系统的运行中，要特别重视空气的排放。当管道中有空气积存时， 会影响热水的正常循环， 造成散热器不热的情况。 因此管道系统安装 时，要注意高处放气，低处泄水。

2） 地板辐射采暖: 地板辐射采暖系统一般由采暖炉、供回水干管、分水器、集水器、供 回水 路组成。

带有热媒集配装置和温控装置的低温地板辐射系统具有诸多优势， 目 前推广不够是出于建筑层高的限制及造价方面的约束。 这种系统同样 可达到分室温控。与散热器系统比，还具有供热均匀，热舒适度好， 温度梯度由下至上，符合人体需要，明显改善居住卫生环境；系统阻 力易控制，高效节能；安全可靠，埋地管道部分无接头以免渗漏，使 用寿命长，维护运行费用低；节省散热器占地面积，便于室内布置与装修,节省暖气罩及管道装修费用等诸多优越性； 不足之处在于室内 有效采暖面积不易确定， 厨卫管道难布置； 对设计施工技术水平要求 高，地面装修有可能损害管路，一旦破损极难维修；造价相对较高， 但管材国产化会逐步降低材料价格。 综合技术经济各方面的因素， 低 温地板辐射系统与壁挂炉的结合, 两者相得益彰, 最大体现出采暖方 式的先进性，是户式壁挂炉系统最佳选择。

供回水环路一般采用交联聚乙烯（PEX管，其在0 .C ~95 .C和0.6Mpa 压力下长期使用，寿命可达五十年。

a） 热负荷及系统阻力设计： 壁挂炉户式地板辐射供暖热媒温度、 流量和可资用压头等参数, 都应 和壁挂炉技术参数相匹配，并设置可靠的控制装置。系统设计时，特 别要注意校核循环水泵的流量和扬程。

对于人员经常停留的地面，其采暖辐射体表面平均温度宜采用 24~26 Q,最高上限值不超过28.G采暖供、回水温度应计算确定, 出于地板辐射采暖系统的安全舒适及寿命方面考虑, 民用建筑的供水 温度不应超过60.C,供、回水温差宜小于或等于10.C,同一热源应按 相同的水温计算。 考虑卫生舒适的要求, 在条件允许情况下应尽量采

用较低的温度，欧洲一般采用 35/28.C，可供借鉴。

热负荷计算时, 与常规对流式供暖方式热负荷计算有所不同。

敷设有加热管道的供热负荷, 同时由于地板辐射方式具有更好的热舒 适度,在同等热舒适条件下的室温可比对流采暖时的室内计算温度降 低2 .C或取常规计算供暖热负荷的0.9~0.95（寒冷地区取0.9，严寒地不计算