最新1-1-1-1自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式
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自然循环热水供暖系统的工作原理一、引言自然循环热水供暖系统是一种简单而又实用的供暖方式,其工作原理基于水的自然循环和热传导原理。
这种系统不需要电力或机械设备来驱动,因此具有节能、环保、可靠等优点。
本文将详细介绍自然循环热水供暖系统的工作原理。
二、系统组成自然循环热水供暖系统主要由锅炉、管道、散热器和水泵四个部分组成。
1. 锅炉锅炉是整个系统的核心部件,其作用是将水加热到一定温度后送入管道中。
常见的锅炉有电锅炉、天然气锅炉和柴油锅炉等。
2. 管道管道是连接各个部件的通道,其材质通常为铜管或钢管。
管道内充满了加热后的水,通过自然循环实现散发出去的余热。
3. 散热器散热器是将加热后的水散发出去的关键部件,其作用类似于空调中的冷凝器。
常见的散热器有暖气片、地暖和散热器箱等。
4. 水泵水泵是为了加速水的循环而设置的,其作用是将冷却后的水再次送回锅炉中进行加热。
但是,在自然循环热水供暖系统中,水泵并不是必需品,因为系统可以依靠自然循环实现。
三、工作原理自然循环热水供暖系统的工作原理基于物理学中的两个原理:自然对流和热传导。
1. 自然对流自然对流是指由于密度差异而产生的液体或气体运动。
在自然循环热水供暖系统中,当锅炉将水加热到一定温度后,由于温度差异,管道内的冷却水会产生密度差异,并沿着管道上下流动。
这种运动类似于火山喷发时岩浆从火山口向外喷出的情景。
2. 热传导热传导是指物质内部或不同物质之间因温度差异而发生的能量传递现象。
在自然循环热水供暖系统中,当加热后的水进入散热器时,由于散热器表面的温度低于水的温度,水的热量会通过热传导的方式向外散发。
这种现象类似于冬天手放在暖气片上感受到的温暖。
3. 工作过程自然循环热水供暖系统的工作过程可以分为三个阶段:(1)加热阶段:锅炉将水加热到一定温度后送入管道中。
(2)循环阶段:由于管道内冷却水和加热水之间产生了密度差异,因此冷却水会沿着管道上下流动,形成自然对流。
同时,加热后的水进入散热器,在散发余热的同时降低了自身温度。
暖气自然循环是一种通过自然对流来实现热量传输的暖气系统工作原理。
以下是暖气自然循环的基本原理:
1. **暖气片位置**:暖气片通常安装在房间最冷的墙壁上,因为冷空气具有下沉的趋势。
2. **热水循环**:热水从锅炉或热水器流入暖气片中,暖气片将热能散发给周围的空气。
3. **冷空气下沉**:由于冷空气密度较大,冷空气会下沉到暖气片的底部。
4. **热空气上升**:暖气片底部的冷空气被加热后变得轻,从而向上升起,并通过自然对流将热空气释放到房间中。
5. **形成空气循环**:随着热空气的上升,冷空气从房间其他区域流入冷暖气片底部,形成空气循环。
这种自然对流的过程会不断循环,从而使暖气系统中的热能分布到整个房间。
需要注意的是,暖气自然循环需要合适的暖气片设计和合理的安装位置,以确保热能能够有效地传播到整个房间。
此外,暖气自然循环也可以搭配一些辅助设备,如泵浦或阀门控制,以提高系统的热量分发效率和控制温度。
具体的暖气系统可根据不同的建筑结构和供热需求而有所不同。
如果你需要安装或使用暖气系统,建议请专业的供热工程师进行咨询和安装,以确保系统的正常运行和安全性。
项目一:室内热水供暖工程施工模块一:识读、绘制室内热水供暖系统施工图单元1 热水供暖系统形式1-1-1-1自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式1.自然循环热水供暖系统的工作原理图 1-1-1为自然循环热水供暖系统的工作原理图。
图中假设系统有一个加热中心(锅炉)和一个冷却中心(散热器),用供、回水管路把散热器和锅炉连接起来。
在系统的最高处连接一个膨胀水箱,用来容纳水受热膨胀而增加的体积。
运行前,先将系统内充满水,水在锅炉中被加热后,密度减小,水向上浮升,经供水管道流入散热器。
在散热器内热水被冷却,密度增加,水再沿回水管道返回锅炉。
在水的循环流动过程中,供水和回水由于温度差的存在,产生了密度差,系统就是靠供、回水的密度差作为循环动力的。
这种系统称为自然(重力)循环热水供暖系统。
图1-1-1 自然循环热水供暖系统工作原理图1-热水锅炉 2-供水管路 3-膨胀水箱 4-散热器 5-回水管路2.自然循环热水供暖系统的形式特点图1-1-2是自然循环热水供暖系统的两种主要形式,左侧立管为双管上供下回式系统;右侧立管为单管上供下回式(顺流式)系统。
上供下回式系统的供水干管敷设在所有散热器之上,回水干管敷设在所有散热器之下。
图1-1-2 自然循环热水供暖系统1-回水立管 2-散热器回水支管 3-膨胀水箱连接管 4-供水干管5-散热器供水支管 6-供水立管 7-回水干管 8-充水管(接上水管)9-止回阀 10-泄水管(接下水道) 11-总立管(1)自然循环双管上供下回式系统,其特点是:各层散热器都并联在供、回水立管上,热水直接流经供水干管、立管进入各层散热器,冷却后的回水经回水立管、干管直接流回锅炉,如果不考虑水在管道中的冷却,则进入各层散热器的水温相同。
分析该系统循环作用压力时,因假设锅炉是加热中心,散热器是冷却中心,可以忽略水在管路中流动时管壁散热产生的水冷却,认为水温只是在锅炉和散热器处发生变化。
(2)自然循环单管上供下回式系统,其特点是:热水进入立管后,由上向下顺序流过各层散热器,水温逐层降低,各组散热器串联在立管上。
、组成
)分集水器
)作用分水器:将一股水分成几股水
集水器:将几股水汇成一股水
)分集水器设置
、每个分集水器的分支环路不宜多于8路,每个分支环路供、回水管上均应设置可关闭阀门。
地板辐射供暖地板构造示意图
、施工
)地板辐射供暖施工应在建筑封顶后,室内装饰工作如吊顶、抹灰等完成后,与地面施工同时进行,入冬以前完成,不宜冬季施工。
)地辐管铺设时,先将保温板材铺设在基础层面上,要求地面平整,无任何凹凸不平及砂石碎块、钢筋头等。
)保温板可采用贴有锡箔的自熄型聚苯乙烯保温板,锡箔面朝上。
保温层要用胶带贴牢接缝,然后,由远到近逐环铺设塑料管,并用专用塑料卡钉固定,当为直管段时其间距为500mm,当为。
自然循环热水供暖系统的原理自然循环热水供暖系统是一种采用重力作为驱动力的热水循环系统,以满足建筑物制热需求的一种供暖方式。
它的原理是通过热水的密度变化产生自然对流,使热水在供热介质和供热设备之间循环流动,以达到建筑物内的热量传递和热量平衡。
自然循环热水供暖系统的核心是通过热水的密度差异实现冷热水在供暖系统中的自然循环。
当冷热水之间温度差异较大时,冷水由重力的作用引起下行,热水由于密度较大,从上方向下部分流动。
冷水在下部通过加热供暖设备后升温,密度减小,然后向上方流动,热水由上部向下流动,在循环中不断加热和冷却,实现热量的传递。
这样,在供热设备和供热介质之间形成一个热水循环系统。
自然循环热水供暖系统的主要组成部分包括供热设备、供热介质、热水管道、散热设备和管道阀门等。
供热设备一般采用锅炉、热水锅炉、燃气热水器等,这些设备通过燃烧燃料或使用电能加热供热介质,将热量传递给热水管道。
供热介质一般为水,其特点是传热效果好、容易调节温度。
热水管道是连接供热设备和散热设备的管道,用于传输热水。
散热设备一般为散热片或散热器,用于散发热量,使室内温度达到设定的温度。
管道阀门用于控制热水的流量和调节供暖系统的工作状态。
自然循环热水供暖系统具有以下特点:首先,它是一种简单、经济的供暖方式,没有机械驱动设备,不需要额外的能量消耗,只需要利用重力和密度差异即可实现水的自然循环。
相比于强制循环系统,自然循环系统的运行成本更低。
其次,自然循环热水供暖系统的运行稳定可靠,不易出现故障。
由于没有机械设备和控制器,系统的可操作性和稳定性更高。
即使停电或其他设备故障,系统仍能保持正常运行,确保供暖效果。
再次,自然循环热水供暖系统的热交换效率高。
由于热水在循环过程中与散热设备接触时间较长,热量能充分传递给室内空气,提高了供暖效果,使室温更均匀,舒适性更好。
此外,自然循环热水供暖系统还具有使用寿命长、维护成本低等优点。
系统的主要部件均采用耐用材料制造,结构简单,不易出现故障,使用寿命长。
自然循环热水采暖系统的工作原理自然循环热水采暖系统是一种高效节能的采暖系统。
它利用水的循环流动和自然对流的原理,使室内得到舒适的温暖,并且不产生任何噪音。
以下是自然循环热水采暖系统的工作原理:1. 热源制热热源可以是电锅炉、燃气锅炉或太阳能热水器等。
通过加热水的方式,使水变热,进而产生热能。
2. 热能的传输热能需要通过管道传输到室内,这也是自然循环热水采暖系统的关键。
系统中有两条管道,一条是供水管道,一条是回水管道。
供水管道从热源处出发,将热水引入建筑物内部。
回水管道则将冷却的水送回到热源处,接受再次加热。
3. 自然循环在自然循环热水采暖系统中,水是按照一定的路线循环流动的。
热水从供水管道流入暖气片,将热能散发出来,然后变成冷水,从回水管道流回热源处。
由于热量的差异,水会自然地向高处流动,形成水的自然循环。
4. 压力差在自然循环热水采暖系统中,热水和冷水之间的温度差异是导致水自然循环的关键。
当冷水在进入暖气片时,温度高于室内空气,水会通过内部管道进入暖气片中央的出水口,然后流向较高的位置,从暖气片的另一个出水口流出。
这种循环不需要循环泵,也不需要外力推动水的流动。
5. 控制水温自然循环热水采暖系统的温度和循环速度需要调整。
如果室内的温度过高,水的温度需要下降。
此时可以通过调整热源的温度来实现。
如果循环速度过快,可以安装调节阀门或者调整管道的长度和宽度来解决。
总结:自然循环热水采暖系统是一种高效的采暖系统,其工作原理简单,不需要使用循环泵等设备。
该系统能够根据温度和循环速度,自行调整水的流动和温度,在保证室内温度舒适的同时,也能够实现节能、环保的采暖效果。
简述自然循环热水供暖系统的基本组成及循环作用压力自然循环热水供暖系统是一种利用自然对流的原理进行热水供暖的系统。
它由以下几个基本组成部分组成:热源、热水循环管路、散热器和保温设施。
热源是该系统的核心部分,通常由锅炉或热水器提供。
锅炉或热水器将冷水加热至一定温度,然后将热水通过热水循环管路输送到散热器。
热水循环管路负责将热水从热源输送到散热器并回流到热源。
它由一条或多条管道组成,通常采用金属材料如钢管或铜管制造。
管路需要合理设计并布置,以保证热水能够顺畅地流动,同时减少能量损失。
散热器是将热水的热能传递给室内空气的设备。
常见的散热器包括暖气片、散热器和地暖系统。
散热器通常由金属材料制成,具有较大的表面积以增加与室内空气的接触面积,从而实现热能传递。
保温设施的作用是减少能量损失,提高系统的热效率。
它包括保温层、保温胶带和保温套管。
保温层通常由聚酯纤维、聚氨酯泡沫或硅酸盐纤维制成,可以有效地减少热量的散失。
保温胶带和保温套管则用于包裹热水管道,起到保温和防止热水泄漏的作用。
自然循环热水供暖系统通过自然对流的原理实现热水循环。
在该系统中,热水由热源输送到散热器,然后冷却后的水重回热源。
循环作用压力是指系统中热水的压力差。
由于自然对流不需要外部泵来提供压力,所以循环作用压力相对较低,一般在0.1至0.5MPa之间。
总之,自然循环热水供暖系统的基本组成包括热源、热水循环管路、散热器和保温设施。
通过自然对流原理实现热水的循环,循环作用压力较低。
该系统具有结构简单、安装维护方便、经济实用等优点,适用于小型住宅和办公场所的供暖需求。
项目一:室内热水供暖工程施工
模块一:识读、绘制室内热水供暖系统施工图
单元1 热水供暖系统形式
1-1-1-1自然循环热水供暖系统工作原理及系统形式
1.自然循环热水供暖系统的工作原理
图 1-1-1为自然循环热水供暖系统的工作原理图。
图中假设系统有一个加热中心(锅炉)和一个冷却中心(散热器),用供、回水管路把散热器和锅炉连接起来。
在系统的最高处连接一个膨胀水箱,用来容纳水受热膨胀而增加的体积。
运行前,先将系统内充满水,水在锅炉中被加热后,密度减小,水向上浮升,经供水管道流入散热器。
在散热器内热水被冷却,密度增加,水再沿回水管道返回锅炉。
在水的循环流动过程中,供水和回水由于温度差的存在,产生了密度差,系统就是靠供、回水的密度差作为循环动力的。
这种系统称为自然(重力)循环热水供暖系统。
图1-1-1 自然循环热水供暖系统工作原理图
1-热水锅炉 2-供水管路 3-膨胀水箱 4-散热器 5-回水管路
2.自然循环热水供暖系统的形式特点
图1-1-2是自然循环热水供暖系统的两种主要形式,左侧立管为双管上供下回式系统;右侧立管为单管上供下回式(顺流式)系统。
上供下回式系统的供水干管敷设在所有散热器之上,回水干管敷设在所有散热器之下。
图1-1-2 自然循环热水供暖系统
1-回水立管 2-散热器回水支管 3-膨胀水箱连接管 4-供水干管
5-散热器供水支管 6-供水立管 7-回水干管 8-充水管(接上水管)
9-止回阀 10-泄水管(接下水道) 11-总立管
(1)自然循环双管上供下回式系统,其特点是:各层散热器都并联在供、回水立管上,热水直接流经供水干管、立管进入各层散热器,冷却后的回水经回水立管、干管直接流回锅炉,如果不考虑水在管道中的冷却,则进入各层散热器的水温相同。
分析该系统循环作用压力时,因假设锅炉是加热中心,散热器是冷却中心,可以忽略水在管路中流动时管壁散热产生的水冷却,认为水温只是在锅炉和散热器处发生变化。
(2)自然循环单管上供下回式系统,其特点是:热水进入立管后,由上向下顺序流过各层散热器,水温逐层降低,各组散热器串联在立管上。
每根立管(包括立管上各组散热器)与锅炉、供回水干管形成一个循环环路,各立管环路是并联关系。
3. 热水供暖系统的排空气问题
无论是自然循环还是机械循环热水供暖系统,都应考虑系统充水时,如果未能将空气完全排净,随着水温的升高或水在流动中压力的降低,水中溶解的空气会逐渐析出,空气会在管道的某些高点处形成气塞,阻碍水的循环流动。
空气如果积存于散热器中,散热器就会不热。
另外,氧气还会加剧管路系统的腐蚀。
所以,热水供暖系统应考虑排空气的问题。
4. 自然循环上供下回式热水供暖系统排空气及供回水干管的坡度设置
在自然循环系统中,水的循环作用压力较小,流速较低,水平干管中水的流速小于0.2m /s,而干管中空气气泡的浮升速度为0.1~0.2 m/ s ,立管中约为0.25 m / s ,一般超过了水的流动速度。
此外,自然循环上供下回式热水供暖系统的供水干管应设沿水流方向下降的坡度,坡度值为0.5%~1.0%。
散热器支管也应沿水流方向设下降坡度,坡度值为1%,因此空气能够逆着水流方向向高处聚集。
自然循环上供下回式热水供暖系统可通过设在供水总立管最上部的膨胀水箱排空气。
回水干管应该有向锅炉方向下降的坡度,以便于系统停止运行或检修时,能通过回水干管顺利泄水。