哈工大供熱工程采暖第三章-7

3.8熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)的失調(diào)與調(diào)節(jié)由于氣象條件（室外溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等）的變化、用戶(hù)用能水平(shuǐpíng)的變化、系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象條件的變化，采暖系統(tǒng)總是要運(yùn)行在偏離設(shè)計(jì)條件的各種實(shí)際工況下。如果不進(jìn)行調(diào)節(jié)，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失調(diào)。而調(diào)節(jié)是解決失調(diào)采取的措施。精品資料3.8.1熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)的失調(diào)采暖系統(tǒng)的失調(diào)(shītiáo)可分為水力失調(diào)(shītiáo)和熱力失調(diào)(shītiáo)。水力失調(diào)(shītiáo)是指流量分配偏離設(shè)計(jì)要求；熱力失調(diào)(shītiáo)是指供熱（冷）量及室內(nèi)溫度偏離設(shè)計(jì)要求。精品資料3.8.1熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)的失調(diào)水力失調(diào)是引起熱力失調(diào)的主要原因之一。采暖系統(tǒng)(xìtǒng)一旦投入運(yùn)行，如同一層的各房間、上下層的各房間室內(nèi)溫度都比較一致，其效果是最好的。系統(tǒng)(xìtǒng)實(shí)際運(yùn)行往往存在失調(diào)，如沿豎向各房間的室內(nèi)溫度偏離設(shè)計(jì)工況叫做豎向失調(diào)；如沿水平方向各房間的室內(nèi)溫度偏離設(shè)計(jì)工況叫做水平失調(diào)。精品資料3.8.1熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)的失調(diào)管路末端阻力越大的系統(tǒng)(xìtǒng)，越不易失調(diào)。單管系統(tǒng)(xìtǒng)比雙管系統(tǒng)(xìtǒng)水力穩(wěn)定性好。導(dǎo)致采暖系統(tǒng)(xìtǒng)失調(diào)的原因是多方面的，單管熱水采暖系統(tǒng)(xìtǒng)和雙管熱水采暖系統(tǒng)(xìtǒng)失調(diào)的原因也不完全相同。精品資料3.8.2熱水采暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)(tiáojié)

3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)

調(diào)節(jié)不僅影響系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，而且(érqiě)關(guān)系到節(jié)能（電能和熱能）。精品資料3.8.2熱水采暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)(tiáojié)

3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)調(diào)節(jié)(tiáojié)的方法有多種。按調(diào)節(jié)(tiáojié)進(jìn)行的時(shí)間將其分為：初調(diào)節(jié)(tiáojié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)(tiáojié)。初調(diào)節(jié)(tiáojié)是在系統(tǒng)剛剛投入運(yùn)行時(shí)將各用戶(hù)、散熱器的流量分配調(diào)整到設(shè)計(jì)工況。運(yùn)行調(diào)節(jié)(tiáojié)是系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中隨外界因素變化而進(jìn)行的調(diào)節(jié)(tiáojié)。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)初調(diào)節(jié)時(shí)首先用平衡閥或其它閥門(mén)將各建筑物入口的流量分配(fēnpèi)到設(shè)計(jì)流量，然后依次用各大環(huán)路、立管、支管上的閥門(mén)調(diào)整各部分的流量。如無(wú)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，對(duì)異程式系統(tǒng)首先應(yīng)逐個(gè)調(diào)小較近用戶(hù)閥門(mén)的開(kāi)度。然后調(diào)小室內(nèi)各環(huán)路、較近立管的閥門(mén)開(kāi)度，將各剩余壓頭消耗在閥門(mén)處，以減輕離熱源或熱力入口近處的用戶(hù)和立管偏熱，離熱源或熱力入口遠(yuǎn)處的用戶(hù)和立管偏冷的弊病。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)

對(duì)單個(gè)散熱器的重力循環(huán)采暖系統(tǒng)（圖3—26），其作用壓頭等于實(shí)際阻力(zǔlì)損失則不失調(diào)。這種簡(jiǎn)單的重力循環(huán)系統(tǒng)如失調(diào)，也可有針對(duì)性地調(diào)節(jié)。例如：降低供水溫度減小循環(huán)作用壓頭來(lái)降低供熱量、保持室溫符合要求。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)

由多個(gè)(duōɡè)散熱器、多個(gè)(duōɡè)基本組合體組成的系統(tǒng)一旦失調(diào)，由于各散熱器的供熱工況不同，有的房間偏熱；有的房間偏冷，其初調(diào)節(jié)要比圖3—25的系統(tǒng)復(fù)雜得多。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)這種系統(tǒng)引起失調(diào)的原因也比較多，要達(dá)到良好的運(yùn)行效果，要多方面配合。為了減輕失調(diào)，可從設(shè)計(jì)(shèjì)計(jì)算上采取措施（采用不等溫降方法）和在系統(tǒng)中增加調(diào)節(jié)、自控設(shè)施。如在管路上設(shè)置性能好的調(diào)節(jié)閥、在散熱器上安裝溫控閥自動(dòng)調(diào)節(jié)流量控制室溫，不僅可解決系統(tǒng)剛剛投入運(yùn)行時(shí)的失調(diào)，還可解決運(yùn)行過(guò)程中的失調(diào)。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)按調(diào)節(jié)地點(diǎn)將調(diào)節(jié)分為：集中(jízhōng)調(diào)節(jié)、局部調(diào)節(jié)和個(gè)體調(diào)節(jié)。集中(jízhōng)調(diào)節(jié)是在熱源處進(jìn)行的調(diào)節(jié)；局部調(diào)節(jié)是在熱力站或用戶(hù)入口處進(jìn)行的調(diào)節(jié)；個(gè)體調(diào)節(jié)是在用熱設(shè)備處進(jìn)行的調(diào)節(jié)。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)集中調(diào)節(jié)調(diào)控范圍大、簡(jiǎn)便、易于實(shí)現(xiàn)，是最主要的調(diào)節(jié)方式。由于各用熱設(shè)備的用熱規(guī)律、失調(diào)程度不可能完全相同，因此最佳(zuìjiā)調(diào)節(jié)方式應(yīng)是以集中調(diào)節(jié)為主、以局部調(diào)節(jié)和個(gè)體調(diào)節(jié)為輔，三者相結(jié)合的調(diào)節(jié)方式。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)按調(diào)節(jié)的參數(shù)將調(diào)節(jié)分為：質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)、質(zhì)量流量(liúliàng)調(diào)節(jié)和間歇調(diào)節(jié)。精品資料3.8.2.1采暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)(tiáojié)的分類(lèi)質(zhì)調(diào)節(jié)是改變供給熱媒的溫度；量調(diào)節(jié)是改變供給熱媒的流量；質(zhì)量(zhìliàng)、流量調(diào)節(jié)是同時(shí)改變熱媒的溫度和流量；間歇調(diào)節(jié)是改變每日供熱的小時(shí)數(shù)。熱水采暖系統(tǒng)常采用質(zhì)調(diào)節(jié)、分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)和間歇調(diào)節(jié)。精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷集中(jízhōng)調(diào)節(jié)基本公式調(diào)節(jié)(tiáojié)的實(shí)質(zhì)是在室外溫度變化時(shí)改變供熱條件，使供熱負(fù)荷跟蹤用戶(hù)熱負(fù)荷。精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷集中(jízhōng)調(diào)節(jié)基本公式如不計(jì)管路熱損失(sǔnshī)，根據(jù)在穩(wěn)定條件下,采暖系統(tǒng)輸送的熱功率等于散熱器供給房間的熱負(fù)荷、等于房間的采暖耗熱負(fù)荷的熱平衡原理（見(jiàn)圖3—37），在任意室外溫度下，可寫(xiě)出下式：精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷(fùhè)集中調(diào)節(jié)基本公式

圖3—37熱平衡原理圖精品資料3.8.2.2熱水采暖(cǎinuǎn)熱負(fù)荷集中調(diào)節(jié)基本公式（3—34）（3—35）

（3—36）

（3—37）精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷(fùhè)集中調(diào)節(jié)基本公式在采暖(cǎinuǎn)室外計(jì)算溫度下，同樣可寫(xiě)出如下平衡式：

（3—38）

（3—39）

（3—40）

（3—41）精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷集中(jízhōng)調(diào)節(jié)基本公式綜合上述公式，可得到下式：（3—45）式（3—45）是采暖(cǎinuǎn)熱負(fù)荷調(diào)節(jié)的基本公式。精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷集中調(diào)節(jié)(tiáojié)基本公式式（3—45）中有四個(gè)未知數(shù)：但只有三個(gè)聯(lián)立方程式，須根據(jù)不同的調(diào)節(jié)方式補(bǔ)充條件才能(cáinéng)求未知數(shù)。例如，采用質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)改變供水溫度，不改變網(wǎng)路流量，此時(shí)變成三個(gè)方程式求解三個(gè)未知數(shù)精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷集中(jízhōng)調(diào)節(jié)基本公式用戶(hù)(yònghù)為直接連接：

（3—46）（3—47）精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷集中(jízhōng)調(diào)節(jié)基本公式用戶(hù)(yònghù)為分階段質(zhì)調(diào)節(jié)：

（3—48）（3—49）精品資料3.8.2.2熱水(rèshuǐ)采暖熱負(fù)荷集中調(diào)節(jié)基本公式

精品資料3.8.2.2熱水采暖(cǎinuǎn)熱負(fù)荷集中調(diào)節(jié)基本公式間歇調(diào)節(jié)是當(dāng)室外溫度升高時(shí)，不改變網(wǎng)路的流量和供水溫度，而減少每日供暖時(shí)數(shù)的調(diào)節(jié)方式。因?yàn)殚g歇調(diào)節(jié)時(shí)室內(nèi)溫度有波動(dòng)(bōdòng)，在保持相同室內(nèi)平均溫度的情況下，由于熱源效率低，比連續(xù)供暖消耗能量多，只能作為一種輔助調(diào)節(jié)方式。精品資料3.8.2.2熱水采暖(cǎinuǎn)熱負(fù)荷集中調(diào)節(jié)基本公式間歇調(diào)節(jié)時(shí)網(wǎng)路每日的工作(gōngzuò)時(shí)數(shù)n用下式計(jì)算：

（3—50）式中n—網(wǎng)路每日的工作(gōngzuò)時(shí)數(shù)；精品資料3.8.2.2熱水采暖熱負(fù)荷(fùhè)集中調(diào)節(jié)基本公式近年來(lái)在熱水網(wǎng)路中已比較多地采用變頻調(diào)速器、液力耦合器改變循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速(zhuànsù)的量調(diào)節(jié)方式，節(jié)能效果好。是值得推廣的技術(shù)。精品資料3.9全水風(fēng)機(jī)(fēnɡjī)盤(pán)管系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)用來(lái)根據(jù)季節(jié)的變化，向各房間的盤(pán)管供冷凍水或供熱水(rèshuǐ)，水系統(tǒng)影響風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)的效能和初投資，其系統(tǒng)型式應(yīng)進(jìn)行綜合比較后確定。全水空調(diào)系統(tǒng)水系統(tǒng)的計(jì)算方法不僅與熱水(rèshuǐ)采暖系統(tǒng)，而且與水—空氣系統(tǒng)的水系統(tǒng)有相同之處。由于風(fēng)機(jī)盤(pán)管的盤(pán)管只有2-3排管，它的除濕能力有限，故只宜用于濕負(fù)荷不大的房間。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)(fēnɡjī)盤(pán)管水系統(tǒng)的型式風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)可分為雙水管、三水管和四水管系統(tǒng)。由同一管路系統(tǒng)向風(fēng)機(jī)盤(pán)管供給熱水或冷水的管道系統(tǒng)稱(chēng)為雙水管系統(tǒng)。雙水管系統(tǒng)由一條供水管和一條回水管構(gòu)成，供水管根據(jù)房間負(fù)荷要求向房間供冷凍水或供熱水。難于滿(mǎn)足過(guò)渡季有些房間要求供冷、有些房間要求供熱，即既供熱水又供冷水的要求。但由于系統(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資低，目前用得最普遍。雙水管系統(tǒng)也可以按內(nèi)區(qū)和周邊區(qū)或朝向分系統(tǒng)，分別并聯(lián)到熱源或冷源上，由各自的控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)分別實(shí)現(xiàn)供冷或供熱。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)(fēnɡjī)盤(pán)管水系統(tǒng)的型式按朝向分區(qū)也不能完全解決這一問(wèn)題。因?yàn)榧词雇怀虻母鞣块g也可能有不同的要求（例如被其它建筑物遮擋(zhēdǎng)與未被遮擋(zhēdǎng)的陽(yáng)面房間對(duì)負(fù)荷要求不同）；而且供冷或供熱頻繁切換，增加能量損耗。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)(fēnɡjī)盤(pán)管水系統(tǒng)的型式冷熱水同時(shí)流入共用的回水管，造成混合損失（冷量和熱量均有損失）因而(yīnér)運(yùn)行效率低，冷水與熱水環(huán)路關(guān)聯(lián)，水力工況比較復(fù)雜，不易控制。目前很少應(yīng)用。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)(fēnɡjī)盤(pán)管水系統(tǒng)的型式由兩條供水管和兩條回水管向風(fēng)機(jī)盤(pán)管供水與回水的管道系統(tǒng)稱(chēng)為四水管系統(tǒng)。兩條供水管和兩條回水管分別用于供冷凍水和供熱水。冷、熱水有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，互不摻混。避免了混合損失，操作簡(jiǎn)單(jiǎndān)，控制方便，而且可利用建筑物內(nèi)部熱源的熱泵提供熱量，因而運(yùn)行較經(jīng)濟(jì)，精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管(pánɡuǎn)水系統(tǒng)的型式管路復(fù)雜，管路占用建筑空間比雙管和三管大，初投資較高。多用于對(duì)舒適性要求較高的建筑物內(nèi)。四水管系統(tǒng)有圖3—40所示兩種連接方式。（a）是用同一盤(pán)管只供冷或只供熱，由室溫控制器切換。圖（b）是冷熱盤(pán)管分開(kāi)并聯(lián)的型式。由冷盤(pán)管和熱盤(pán)管分別供冷和供熱。調(diào)節(jié)控制方便。由于(yóuyú)冷熱盤(pán)管都要滿(mǎn)足各自的設(shè)計(jì)工況要求，因此盤(pán)管大，費(fèi)用高。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管(pánɡuǎn)水系統(tǒng)的型式

精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)(fēnɡjī)盤(pán)管水系統(tǒng)的型式鑒于雙水管、三水管、四水管的特點(diǎn)，對(duì)于只供冷或供熱的風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)應(yīng)采用(cǎiyòng)雙水管系統(tǒng)。若建筑物中基本上無(wú)同時(shí)供冷和供熱的要求，也應(yīng)采用(cǎiyòng)雙水管系統(tǒng)。對(duì)于有內(nèi)區(qū)的建筑物，可考慮采用(cǎiyòng)內(nèi)區(qū)、周邊區(qū)分設(shè)系統(tǒng)，并分別并聯(lián)到冷源和熱源上的雙水管系統(tǒng)。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管(pánɡuǎn)水系統(tǒng)的型式對(duì)于有同時(shí)供冷和供熱要求，且對(duì)環(huán)境(huánjìng)控制要求高的建筑物，建議采用四水管系統(tǒng)。一般不采用三水管系統(tǒng)。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)(xìtǒng)的型式風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)按分支(fēnzhī)管的位置可分為垂直連接系統(tǒng)（圖3—41（a））和水平連接系統(tǒng)（圖3—41（b））。前者都用在旅館客房的風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)中。通?？头康男l(wèi)生間旁都設(shè)有管道豎井，供放置空調(diào)水、給水、排水和生活熱水的立管及閥門(mén)用。在立管的上部應(yīng)設(shè)集氣罐或自動(dòng)放氣閥，另外在風(fēng)機(jī)盤(pán)管上都自帶手動(dòng)放氣閥，用于系統(tǒng)和設(shè)備放氣。凝結(jié)水管也可在豎井中設(shè)立管，每臺(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的凝結(jié)水排出口與立管相連接，在下層集中排放凝結(jié)水，也可就近（如衛(wèi)生間）排放凝結(jié)水。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)(xìtǒng)的型式

精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管(pánɡuǎn)水系統(tǒng)的型式水平連接水系統(tǒng)適用于辦公樓等建筑(jiànzhù)物。這類(lèi)建筑(jiànzhù)一般無(wú)專(zhuān)用的管道井。每層的風(fēng)機(jī)盤(pán)管都用水平支管連接，然后再接到總立管上。對(duì)于布置在窗臺(tái)下的立式風(fēng)機(jī)盤(pán)管，也宜采用水平連接方式，水平支管置于下一層天棚下。對(duì)于既有建筑(jiànzhù)加設(shè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，也宜采用這種系統(tǒng)，這樣不需要過(guò)多地在樓板上鑿洞。精品資料3.9.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)(xìtǒng)的型式風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)可采用異程式布置（如圖3—41（a）的左側(cè)立管和圖（b）上面的水平分支管）或同程式布置（如圖3—41（a）的右側(cè)立管和圖（b）下面的水平分支管）。水系統(tǒng)不大時(shí)管道的阻力損失不大，而風(fēng)機(jī)盤(pán)管的阻力損失很大（10-30kPa），因此系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，很容易達(dá)到水力平衡。宜采用異程式。高層建筑或大型(dàxíng)建筑物中，立管或水平支路很長(zhǎng)，宜采用同程式方案，而且干管也可按同程式布置。精品資料3.9.2風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)的管路(ɡuǎnlù)與設(shè)備布置

風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與熱水采暖管道系統(tǒng)類(lèi)似。風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)一般采用閉式系統(tǒng)。室內(nèi)管網(wǎng)較大(jiàodà)時(shí)盡量采用同程式。精品資料3.9.2風(fēng)機(jī)盤(pán)管水系統(tǒng)(xìtǒng)的管路與設(shè)備布置

若各環(huán)路阻力損失相差懸殊，應(yīng)在環(huán)路上設(shè)調(diào)節(jié)閥。對(duì)于高層建筑，應(yīng)將系統(tǒng)沿豎向分區(qū)。應(yīng)根據(jù)設(shè)備和管道及附件的承壓能力確定分區(qū)的