第3章 全水系统
1.全水系统及其末端装置 供热时,水——热媒 供冷时,水——冷冻水或冷媒 1)概述
组成:冷(热)源,输送管道、供冷(热)设备(末端装置) 热水采暖系统:即供热的全水系统
全水空调系统: 以全水风机盘管系统多见,既可用于夏季供冷,又可用于冬季
供热。若仅用于冬季供热,比热水采暖系统造价高。
2)全水系统的末端装置
散热器 暖风机 风机盘管
a)散热器
热工性能:传热系数
辐射散热器(以辐射为主,有对成分)
散热器种类 对流散热器(主要是对流)
柱型
铸铁散热器 翼型
新型钢制散热器 钢制散热器 光排管 铝合金散热器 塑料散热器
散热器的选择、布置:
从传热系数、工作压力、外形结构等方面选择。 沿外墙或外窗布置 散热器的选择计算:
已知采暖设计热负荷Q,查列等型散热器的传热系数k,则接(式3-2)计算所需传热面积A。
散热器接管方式P37图3-6 b)暖风机
由通风机、电动机和空气换热器组成,室内使用。其余略讲。 C)风机盘管
风机盘管机组(Fan coil unit)简称“风机盘管”(FCU) 组成:通风机(带电动机)、盘管(换热器) 结构形式:立式、卧式、壁挂式、立柱式、卡式 安装方式:明装、暗装及半明装。 命名:《风机盘管机组》JBIT4283-91规定
FP- 进水方式 左:Z 安装方式 右:Y 结构型式 高档风量/100或名义风量,风量单位m3/h 基本数据:风量系列12种: 250~250m3/h 制冷量: 1.4~13.3kW 供热量: 2.1~19.95kW 噪声: 约40dB(A) 风侧阻力: 10~40Pa 风侧阻力: 200~400Pa 功率: 30~300W 出风静压: ≤60Pa
水压能力(最大工作压力):1.0~2.1Mpa 此外,显热制冷量、水流量等。
名义工况及其性能:名义工况 P42
i
显热 制冷量 o hi
h0 全热制冷量 FCU选择:①型式。②按夏季冷负荷来选择,校核冬季。③对全热制冷量是和显热制冷量同时校核。④设计工况为非名义时应进行工况换算。⑤计算负荷应予以扩大后选型。 2.热水采暖系统
2.1 热水采暖系统的分类与特点
重力(自然)循环系统 图(P45)3-10讲解 按系统中水的循环动力 机械循环系统
高温水系统:tw≥100℃,工业建筑多用
按供水温度 低温水系统:tw<100℃,民用建筑多用 上供上回式:多用管材,另设放水阀 上供下回式:易排气,多用
按供回水方式 下供上回式:易排气。 下供下回式:需设放气阀,多用
注:“供”是对散热器等组成的采暖系统而言供应热媒,而并非对“热源”,具有“进”的含义。
“回”是回流热媒,也具有“出”的含义。 “上”是指各楼层散热器的最顶层处。 “下”是指各楼层散热器的最底层处。
垂直式{图3-13(a)}
按散热器的连接方式 水平式{图3-13(b)}
单管系统(进出水管依次串联)
按连接散热器的管道数量 双管系统(进出水管独立)
同程式:各环路管路总长度基本相等
按并联环路水的流程 水力易平衡
异程式:各环路管路总长度不同 水力不易平衡 2.2 热水采暖系统的作用压头
1)作用压头,热水采暖系统的循环动力,系统工作时用于克服流动阻力损失。 2)简单重力循环热水采暖系统的作用压头 △Pg=gh(ρr-ρs)
(以图3-26说明 )
供水密度 回水密度
冷却中心与加热中心高差
3)重力循环单管热水采暖系统的作用压头 图3-27 △Pg=gh1(ρ1-ρs)+gh2(ρ2-ρs)
=gH1(ρ1-ρ2)+gH2(ρ2-ρs) (注意记忆方法) 引入:水的密度差与温度差的比例常数β。
β?ρs?ρsts?tr
nβg?Hi(ti?1?ti)i?1则上式 △Pg=gH1(t2-t1)+gH2(ts-t2)= 式中:h—为散热器间的垂直距离或第一层散热器与加热中心的垂直距离
H—各层散热器到锅炉或加热中心的垂直距离 引入,热流量Q(W)及水流是Mp(㎏/s)则
注:重力循环双管系统,水平式系统的重力作用压头(自学)
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?Pg??gCM?QiHiN4)机械循环热水采暖系统的作用压头。
△P=△Pp+△Pg,r
散热器冷却产生的重力压头,Pa 水泵提供的循环作用压头,Pa 2.3 热水采暖系统的水力计算 三种情况:
(1) 已知流量和总作用压头→确定各段管径 (2) 已知流量和管径→确定系统压头
(3) 已知流量和允许阻力损失→确定容量(新值) 方法: (1)等温降水力计算方法 (2)不等温降水力计算方法 (1)等温降水力计算方法:
原理:水流过各垂直主管(或水平系统的水平支路)的温降相等。以异程式系统为例:
a)最不利环路的阻力损失:
ΔH??(RL?Z)iiii?1n
局部阻力损失,Pa 管段长度,m 管段比摩阻, Pa
b)计算富裕压头值和富裕度
阻力损失,Pa
△=(△P-△H)/△P×100%≥10%
作用压头(可资利用的),Pa 富裕度
c)绘出最不利环路干线的压力和阻力变化图 图3-34
d)计算其它立管的阻力损失及并联管路的阻力损失不平衡率。
(2)不等温降水力计算方法
原理:按并联管路阻力损失相等的原则分配流量。比等温降方法能消除