哈爾濱供暖設(shè)計熱負荷

1、第一章：采暖設(shè)計熱負荷計算圖2-7為哈爾濱市某學校兩層教學樓的平面圖。試計算一層101圖書館的采暖設(shè)計熱負荷。已知條件：采暖室外計算溫度twn=-26;冬季主導風向：SSD；冬季室外風速：3.8m/s。室內(nèi)計算溫度：101圖書館16。圍護結(jié)構(gòu)：外墻：二磚墻（490mm），外表面水泥砂漿抹面，內(nèi)表面水泥砂漿抹面、白灰粉刷、厚度均為20mm；外窗：雙層木框玻璃窗C-1，尺寸為2000mm*2000mm（冬季用密封條封窗）：外門：雙層木框玻璃門M-1，尺寸為4000mm*3000mm：層高：4m（從本層地面上表面算到上層地面上表面）：地面：不保溫地面：屋面：構(gòu)造如圖2-8.解：一、確定圍護結(jié)構(gòu)的傳熱

2、系數(shù)K（1） 查表1-1、表1-2、附錄1-3得到：圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱系數(shù)n=8.7w/(·)外表面換熱系數(shù)w=23w/(·)外表面水泥砂漿抹面導熱系數(shù)1=0.87 w/(m·)內(nèi)表面水泥砂漿地面、白灰粉刷導熱系數(shù)2=0.87 w/(m·)紅磚墻導熱系數(shù)3=0.81w/(m·)外墻傳熱系數(shù)K計算得K=11n+1w+ii=10.020.87+123+0.020.87+0.490.81+18.7=1.24w/(·)(2)屋面：屋面的構(gòu)造如圖2-8，查表得：內(nèi)表面換熱系數(shù)n=8.7w/(·)板下抹混合砂漿1=0.87 w/(m&#

3、183;) 1=20mm屋面預(yù)制空心板2=1.74 w/(m·) 2=120mm1:3水泥砂漿 3=0.87 w/(m·) 3=20mm一氈二油 4=0.17 w/(m·) 4=5mm膨脹珍珠巖 5=0.07 w/(m·) 5=100mm1:3水泥砂漿 6=0.87 w/(m·) 6=20mm三氈四油卷材防水層7=0.17 w/(m·) 7=10mmwumian3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333

4、333333333333333333333333333333333外表面換熱系數(shù)w=23w/(·)屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為K=11n+1w+ii=10.020.87+0.121.74+0.0050.17+123+0.020.87*3+0.490.81+18.7=0.55w/(·)（3）外門、外窗：查附錄1-4，雙層木框玻璃窗K=2.68 w/(·)雙層木框玻璃門K=2.68 w/(·)wumian3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333

5、333333333333333333333333333333333333（4）地面：不保溫地面，按表1-5取各地帶傳熱系數(shù)。二、101圖書館計算：1、圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量Q1（1）南外墻：南外墻傳熱系數(shù)K=1.24 w/(·)，溫差修正系數(shù)=1，傳熱面積F=(6.0+0.37)*4-(2*2*2)=17.48按公式（1-3）計算南外墻的基本耗熱量Q1KF(tn-twn) 1.24*17.48*(16+26)*1910.36W查附錄1-5得哈爾濱南向的朝向修正率，取-17%則朝向修正耗熱量Q1910.36*(-0.17) -154.76W本教學樓不需要進行風力修正，高度未超過4米也不需要

6、進行修正。wumian3333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333南外墻的實際耗熱量Q1Q1+ Q1755.6W(2)南外窗：南外窗傳熱系數(shù)K=2.68 w/(·).，傳熱面積F=2*2*2=8（兩個外窗）基本耗熱量Q1KF(tn-twn) 2.68*8*(16+26)*1900.48W朝向修正耗熱量wumian444444444444444444444444444444444444444

7、4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444Q1900.48*（-0.17）-153.08Wwumian4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444南外窗實際耗熱量wumian44444444444444444444444444444444444444444444444444444

8、44444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 Q1Q1+ Q1747.40W(3)東外墻：東外墻傳熱系數(shù)K=1.24 w/(·)，溫差修正系數(shù)=1，傳熱面積F=(4.5+0.37)*4-2*2=15.48基本耗熱量Q1KF(tn-twn) 1.24*15.48*（16+26）*1806.20W查附錄1-5得哈爾濱東向的朝向修正率，取+5%則朝向修正耗熱量Q1806.20*（+5%）40.31W東外墻實際耗熱量wumian4444444444444444444444444444444444444

9、444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 Q1Q1+ Q1806.20+40.31846.51W(4)東外窗：東外窗傳熱系數(shù)K=2.68 w/(·)，溫差修正系數(shù)=1，傳熱面積F=2*2=4基本耗熱量Q1KF(tn-twn) 2.68*4*（16+26）*1450.24W朝向修正耗熱量wumian4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444

10、444444444444444444444444444444444444444Q1450.24*（+5%）22.51W東外窗實際耗熱量wumian4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444 Q1Q1+ Q1450.24+22.51472.75W（5）地面：地面劃分地帶如圖2-9第一地帶傳熱系數(shù)K1=0.47 w/(·)F1=（）*2+（）*2=20.52第一地帶傳熱耗熱量Q1= K1F1

11、(tn-twn) 0.47*20.52*（16+26）*1405.06W第二地帶傳熱系數(shù)K20.23 w/(·)F2（3.88+0.38）*28.52第二地帶傳熱耗熱量Q2= K2F2(tn-twn) 0.23*8.52*（16+26）82.3W第三地帶傳熱系數(shù)K30.12 w/(·)F31.88*0.380.71第三地帶傳熱耗熱量Q3= K3F3(tn-twn) 0.12*0.71*（16+26）3.58所以地面的傳熱耗熱量Q1Q1+Q2+Q3405.06+82.3+3.58490.94綜上，101圖書館圍護結(jié)構(gòu)的總傳熱耗熱量Q1Q1南墻+Q1南窗+Q1東墻+Q1東窗+Q

12、1地755.60+747.40+846.51+472.75+490.943313.20W2、冷風滲透耗熱量（按縫隙法計算）（1）南外窗，如圖2-10外窗為四扇，帶上亮，兩側(cè)窗扇可開啟，中間兩扇固定。外窗（兩個）縫隙總長為L（1.5*4+0.5*8）*220m（包括氣窗）查表1-6，在3.8m/s的風速下雙層木窗每米縫隙每小時滲入的冷空氣量為2.84m ³/(m·h)由于采用密封條封窗，滲入量減少。L。2.84*0.61.70 m ³/(m·h)據(jù)twn-26查的w1.4/m ³查附錄1-5，哈爾濱南向修正系數(shù)n1.00由公式VL。ln1.70*

13、10*1.0034m ³/h得南外窗冷風滲透耗熱量Q20.287VwCp（tn-tw）0.287*1*1.4*34*（16+26）555.78W（2）東外窗，如圖2-10縫隙長度l1.5*4+0.5*810m（包括氣窗）哈爾濱的東向修正系數(shù)n0.20東外窗的冷空氣滲入量VL。ln1.70*10*0.203.4 m ³/h東外窗冷風滲透耗熱量Q20.287VwCp（tn-tw） 0.287*1*1.4*3.4*(16+26) 57.38W3、圖書館的總耗熱量為QQ1+Q23313.20+(555.78+57.38) 3926.36W房間熱負荷計算房間編號房間名稱圍護結(jié)構(gòu)室內(nèi)計

14、算溫度（）室外計算溫度（）計算溫度差（）溫度修正系數(shù)圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)KW/()基本耗熱量Q（w）附加率（%）實際耗熱量Q（w）名稱及朝向尺寸長*寬(m*m)面積F（）朝向風力外門123456789101112131415101圖書館南外墻（60+0.37）*4-（2*2*2）17.4816-264211.24910.36-17755.60南外窗2*2*282.68900.48-17747.40東外墻（45+0.37）*4-2*215.481.24806.20+5846.51東外窗2*242.68450.24+5472.75地面一（60-012）*2+（）*220.520.47405.06405

15、.06地面二（388+0.38）*28.520.2382.3082.30地面三188*0.380.710.123.583.58圍護結(jié)構(gòu)耗熱量3313.20冷風滲透耗熱量615.7房間總耗熱量3928.96散熱器面積及片數(shù)的計算：已知：房間設(shè)計熱負荷Q=4000W；tpj=（95+70）/2=82.5; tn=16; t= tpjtn=82.518=64.5;室內(nèi)安裝采用M-132型散熱器，散熱器明裝，供暖系統(tǒng)為雙管上供式，設(shè)計供回水溫度為：95/70 支管與散熱器同側(cè)連接，上進下出。查附錄21，對M-132型散熱器K=2.426t0.286=2.426*(64.5)0.286=7.99 w/(

16、·)修正系數(shù)：散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)：先假定11.0散熱器連接形式修正系數(shù)：查附錄2-4，2=1.0散熱器安裝形式修正系數(shù)：查附錄2-5，3=1.02據(jù)式：FQKt123=40007.99*64.5*1.0*1.0*1.02=7.92M-132型散熱器每片散熱面積為0.24,計算片數(shù)n為：n7.91/0.2433片查附錄得當散熱器片數(shù)為20以上時1=1.10因此實際所需散熱器面積為：F=F*1=7.92*1.10=8.72實際采用片數(shù)n為：n=Ff=8.720.24=36.33片 取整得 應(yīng)采用M-132型散熱器36片根據(jù)計算可知101房間的熱負荷總計為4000W，且有四個散熱器，每

17、個散熱器的熱負荷如下圖所示，熱媒參數(shù)供回水溫度：95/70,確定供暖系統(tǒng)的并計算出101房間的系統(tǒng)阻力：1、 在圖上進行管段編號，水平管與跨越管編號并注明了各管段的熱負荷和管長。如右圖所示。2、 計算各管段管徑：水平管段：1、3、5、7、9的流量為：G=0.86Qtg-th=0.86*400095-70=137.6kg/h根據(jù)管徑分流系數(shù)知跨越管段2、4、6、8均采用DN15，則=0.36，則這些管段的流量：Gk=（10.36）G=0.64*137.6=88.1kg/h根據(jù)以上計算可以確定各管段的管徑，見下表；3、 各管段的局部阻力系數(shù)的確定，見下表：4、 跨越管的局部阻力與沿程阻力計算：跨越

18、管2、4、6、8的阻力相等，假設(shè)長度L=1.2m，R=25.86Pa/m，v=0.13m/s.局部阻力系數(shù)，每組節(jié)點間有兩個直流三通，=2*1.0=2.0：則阻力為（RL+Pj）25.86*1.2+16.62=47.65Pa5、 計算水平管的總阻力：水平管的總阻力由1、3、5、7、9和四個跨越管段組成，各管段的阻力計算見下表。總阻力：RL+Pj=1396.94Pa管路的水力計算表管段編號QGLdvRPy=RL PdPj=Pd*P=Py+Pj備注WKg/hmmmm/sPa/mPaPaPaPa1234567891011121314000137.62150.258.89117.787.519.66147.45265.23288.11.2150.1325.8631.032.08.3116.6247.6534000137.63150.258.89176.672.019.6639.32215.99488.11.2150.1325.8631.032.08.3116.6247.6554000137.63.3150.258.89194.342.019.6639.32233.66688.11.2150.1325.8631.032.08.3116.6247.6574000137.6415