热水图示
五年级上册科学教案及课后反思-4.13 冷水和热水丨冀教版
冷水与热水教学目标1、经历用触摸的方法，按冷热程度把水分成烫、热、温、凉、冷的过程。
2、经历从不同角度、用不同方法研究冷水与热水的过程。
3、培养学生在探究冷与热的活动中，对观察到的事实进行分析、交流、综合和概括的能力。
4、培养学生勇于探索的精神，让学生明白科学就在我们的日常生活中。
教学重点经历从不同角度、用不同方法研究冷水与热水的过程。
教学难点培养学生在探究冷与热的活动中，对观察到的事实进行分析、交流、综合和概括的能力。
教学过程（5-9页附课堂实录）一、引入1、同学们可以用“看”的方式来分辨水是冷还是热吗？2、学生汇报、分析讲解。
3、请一位同学上讲台摸摸冷热两杯水，说说触摸的感觉。
4、冷和热时时刻刻伴随着我们，和我们的生活有密切的关系，这节课我们就来深入地观察认识一下冷水和热水。
二、用触摸的方法感受冷水与热水的基本差异。
1、引导学生使用“触摸”的方法分辨水是“冷”还是“热”。
2、用一瓶冷水和一壶热水倒出4杯冷热不同的水。
怎样倒更合理？3、描述触摸4杯水的感受，联系自己的生活经验给水分类：烫水、热水、温水、凉水、冷水。
4、让学生明白先倒热水和冷水有什么不同，记录整理平时发生烫伤的事例知道怎样避免烫伤。
三、冷水和热水还有什么不同。
1、冷水和热水除了冷热不同外还有什么不同？能换一种方法来研究吗？2、在冷水和热水中各滴一滴蓝墨水看看会有什么发现？3、进行对比实验，指导学生观察。
引导学生思考原因。
4、把装冷水的小水球放入热水中，观察小水球在热水中的沉浮情况。
然后取出小水球，让学生摸摸，感受一下水球的温度。
再把这时的小水球放入冷水中，观察小水球在冷水中的沉浮情况。
5、怎样解释以上现象，提出自己的假设。
四、研究热水球上浮的原因。
1、观察水在变热过程中重量是否发生变化。
2、拿一个平底烧瓶，在瓶颈上接近瓶口的地方用记号笔做一个记号。
然后往烧瓶里面装上冷水，一直到水面与记号相平为止。
用天平称出这时烧瓶和水的总质量。
供热工程
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课题3 蒸汽供热系统
蒸汽供热管网与热用户的连接方式有直接连接和间接连接 两大类。蒸汽热力网的蒸汽管道，可采用单管式（同一蒸 汽压力参数）、双管式（两种蒸汽压力参数）或多管式 （不同蒸汽压力参数），凝结水可采用回收或不回收的方 式进行。 当各用户之间所需蒸汽参数相差不大，或季节性负荷占总 负荷比例不大时，一般都采用一根蒸汽管道供汽，这样最 经济，也比较可靠，采用的比较普遍。 当用户间所需蒸汽 参数相差较大，或季节性负荷较大时，可以采用双管或多 管。
课题1 集中供热系统方案的确定
蒸汽的主要优点： 1）可以满足多种热用户的需要，适用面广； 2）蒸汽介质的输送靠自身压力，不用循环泵，不用 耗电。输送凝结水所耗的电能较供热管网输送网路循环水 所耗的电能少得多； 3）蒸汽的密度小，使用和输送过程中不用考虑静 压； 4）使用蒸汽介质，热用户的散热器或热交换器中， 因温度和传热系数都比水高，所以散热设备的面积可减 小，设备投资费用降低。
课题2 热水供热系统
（3）通风系统热用户与热网的连接 通风系统中加热空气的设备的承压能力较高，对热媒参数 也无严格限制，因此用户通风系统与热水供热管网的连 接，通常采用简单的直接连接，如图8-3e所示。 （4）热水供应热用户与热网的连接 1）无储水箱的连接方式(图8-3f) 2）装设上部储水箱的连接方式(图8-3g) 3）装设容积式换热器的连接方式(图8-3h) 4）装设下部储水箱的连接方式 （图8-3i）
课题2 热水供热系统
图8-3 双管闭式热水供热系统示意图 a)无混合装置的直接连接；b)设水喷射器的直接连接；c)设混合水泵的直接连接； d)供暖热用户与热网的间接连接；e)通风热用户与热网的连接；f)无储水箱的连接方式； g)装设上部储水箱的连接方式；h)装置容积式换热器的连接方式；i)装设下部储水箱的连接方式 l-热源的加热装置；2-网路循环水泵；3-补给水泵；4-补给水压力调节器；5-散热器；6-水喷射器； 7-混合水泵；8-表面式水-水换热器 ；9-采暖热用户系统的循环水泵；10-膨胀水箱； 11-空气加热器；12-温度调节器；13-水-水换热器；14-储水箱；15-容积式换热器； 16-下部储水箱；17-热水供应系统的循环水泵；18-热水供应系统的循环管路
热水器工作原理示意图
热水器工作原理示意图
热水器工作原理示意图如下：
1. 水箱：装有自来水，供应热水器的冷水进入水箱。
2. 燃烧器：使用天然气或其他燃料进行燃烧，并通过燃烧产生热量。
3. 热交换器：将燃烧器产生的热量传递给水箱中的水。
热交换器通常由金属制成，具有高导热性，以确保热量能够有效地传导到水中。
4. 烟囱：将燃烧燃料后产生的废气排放到室外。
5. 温度控制器：监测水温并根据设定的温度要求调节燃烧器的工作情况。
6. 水泵：将热水从水箱输送到使用者所需的位置。
7. 出水口：从热水器中输出热水，供用户使用。
8. 供水管道：输送冷水进入水箱并输出热水。
9. 排水管道：用于排放热水器中的冷水和废水，以保持水箱的清洁。
总之，热水器通过将燃烧器产生的热量传导给水箱中的水来加热水温，然后通过水泵将热水输送到用户所需位置。
温度控制
器可根据用户设定的温度要求调节燃烧器的工作情况，以保持热水的恒定温度。
同时，废水和冷水通过排水管道排出，保持水箱的清洁。
太阳能热水器的安装设计及安装
太阳能热水器的安装设计及安装(组图)太阳能热水器在中国已经实际使用超过15年了，从当初故障很多到基本正常，太阳能工作者走过了一条艰辛之路，也总结了许多宝贵的经验。
相对于一般家用电气产品，太阳能的可靠性还是比较差的，所以针对每一个客户的情况，提出一套可靠的安装方案是十分重要的。
三分质量七分安装反映了当前太阳能热水器的使用状况。
一、手动控制太阳能热水器安装图图-3-11-1是最简单的太阳能热水器的安装图，在用户房间内，打开进水阀门4，自来水通过打开的手阀1进入太阳能水箱，待水箱的水装满了，就会通过排气口3外接的管道流出来，流到用户的接水槽，用户看到水流出的信号，关掉进水阀。
太阳能热水器进水过程结束。
太阳能的水经一天太阳的照射，水温逐步提高，晚上就可以使用了。
安装太阳能热水器的特别注意事项，一般太阳能热水器是不承压的，排气口3是不能堵住的，否则自来水的压力一般有2-6公斤/每平方厘米，将会将水箱压爆，另一方面，不进水时，进水阀门1关闭，如果用户用水时，会产生抽真空现象，水箱周围将受到每平方厘米1公斤的大气压力，水箱将会被大气压扁（抽扁）。
由于进排气口是太阳能的呼吸通道，一旦被堵住将产生极大的破坏性后果，提醒安装者应特别注意。
形象地图示1、炸桶，2、抽瘪，抽瘪的实际摄影图3-11-2。
图3-11-2实地拍摄的排气口堵住，造成水箱抽瘪的图片（南非）如果遇到阴雨天气，可以插上电源，进行电加热，但注意用水时应关掉电源，防止水用干时电加热棒烧毁，如果采用留一部分水的办法也可以防止电热器烧毁，一般采用如下两种办法来保护电热器不被烧毁：图3-11-3：下出水的热水器为了保护电加热器不会干烧，我们将热水取水口内接了一个取水导管，这样水箱内的水就不会降到电加热器的发热管以下，这样就保护了发热管。
图3-11-4：边出水的热水器，为了防止发热管干烧，在热水出口设计了一个U型的热水管出口，这样，太阳能水箱中的水位就始终高于发热管体，这样在热水用掉后，水箱中还保留一部分水，也就保证了系统的正常工作。
供热工程第四章室内热水供暖系统的水力计算
第三节 机械循环单管热水供暖系统 管路的水力计算方法循环室内热水供暖系统入口处 的循环作用压力已经确定，可根据入口 处的作用压力求出各循环环路的平均比 摩阻，进而确定各管段的管径。
2、如果系统入口处作用压力较高时，必然 要求环路的总压力损失也较高，这会使 系统的比摩阻、流速相应提高。
二、当量局部阻力法和当量长度法
在实际工程设计中，为了简化计算，也 有采用所谓“当量局部阻力法”或“当量长 度法”进行管路的水力计算。
当量局部阻力法(动压头法) 当量局部阻 力法的基本原理是将管段的沿程损失转变为 局部损失来计算。
当量长度法 当量长度法的基本原理是 将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来 计算。
不等温降法在计算垂直单管系统时，
将各立管温降采用不同的数值。它是在 选定管径后，根据压力损失平衡的要求， 计算各立管流量，再根据流量计算立管 的实际温降，最后确定散热器的面积。 不等温降法有可能在设计上解决系统的 水平失调问题，但设计过程比较复杂。
第二节 重力循环双管系统管路 水力计算方法和例题
3．确定最不利环路各管段的管径d。
(1)求单位长度平均比摩阻
(2)根据各管段的热负荷，求出各管段的流量
(3)根据G、Rpj，查附录表4—1，选择最接近Rpj 的管径。选用的Rpj越大，需要的管径越小，会降
低系统的基建投资和热损失，但系统循环水泵的投 资和运行电耗会随之增加。所以需要确定一个经济 比摩阻，使得在规定的计算年限内总费用为最小。 机械循环热水供暖系统推荐选用的经济平均比摩阻 一般为60～120Pa/m。
(3)求通过底层与第二层并联环路的压降不平衡率。
10．确定通过立管I第三层散热器环路上各管段 的管径，计算方法与前相同。计算结果如下：
《供热工程》PPT课件 (2)
其中，热水供暖系统是我们主要介绍的内容。
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一、热水供暖系统：
1、热水供暖系统可按下述方法分类：
按热媒参数分： 低温热水供暖系统（热媒参数低于100℃） 高温热水供暖系统（热媒参数等于或大于100℃）；
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（2）立管布置与附设：
散热器的立管布置与系统形式、散热器布置位置等因素有关。 立管一般布置在房间的墙角处，或布置在窗间墙处，楼梯间的立管 应单独设置，以免冻结而影响其他房间供暖。立管上下端均应设置 阀门，以便与检修。
立管穿越楼板时（水平管穿越隔墙时相同），为了使管道可以 自由移动而且不损坏楼板或墙面，应在安装位置预埋钢套管。套管 内径应稍大于管道的外径，管道与套管之间应填以石棉绳。
（1）散热器的类型： 散热器按照材料分为铸铁散热器和钢制散热器两大类。 下面介绍几种常用散热器：
a.灰铸铁柱型散热器
b.灰铸铁翼型散热器
c.钢串片式散热器
d.钢制板式散热器
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散热器内对丝：
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（2）散热器的安装布置 ：
散热器的布置应以容易造成室内冷、暖空气的对流；室外 侵入的冷空气加热迅速；人们的停留区暖和舒适以及尽量少占 用室内有效空间和使用面积为原则。通常，房间有外窗时，散 热器一般应安装在每个外窗的窗台下，这样由散热器上升的对 流热气流就能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流及玻璃冷辐射 作用的影响，使流动区的空气比较暖和。
由远离供暖房间的热源、输热管道和散热设备等三部分组 成的工程设施，称为“集中供暖系统”。
集中供热系统
课题1 集中供热系统方案的确定
2）区域蒸汽锅炉房供热系统，其组成如图8-2所示。
图8-2 区域蒸汽锅炉房集中供热系统示意图
(a)室内采暖系统；(b)通风系统；(c)热水供应系统；(d)生产工艺用热系统 1-蒸汽锅炉；2-蒸汽干管；3-疏永器；4-凝水干管；5-凝结水箱；6-锅炉给水泵
课题1 集中供热系统方案的确定
(2)间接连接
间接连接方式是在采暖系统热用户入口处设置表面式水水换热器(或在热力站处设置担负该区采暖热负荷的表面 式水-水换热器)，用户系统与热水网路被表面式水-水换 热器隔离，形成两个独立的系统。用户与管网水力工况不 发生直接联系的连接方式称为间接连接，如图8-3d。
间接连接系统的工作方式是：热网供水管的热水进入设置 在建筑物用户引入口或热力站的表面式水-水换热器内， 采暖系统热用户的循环水也进入表面式水-水换热器，二 者通过换热器的表面进行热量交换，冷却后的热网回水返 回热网回水管去，被加热的采暖系统热用户的循环水由热 用户系统的循环水泵驱动循环流动。
课题3 蒸汽供热系统
凝结水回收系统与大气相通的，为开式凝结水回收系统； 凝结水回收系统不与大气相通的，为闭式凝结水回收系统。
按凝水的流动方式不同，凝结水回收系统可分为单相流和 两相流两大类，单相流又可分为满管流和非满管流两种。 满管流是指凝水靠水泵动力或位能差，充满整个管道截面， 呈有压流动的流动形式；非满管流是指凝水并不充满整个 管道断面，靠管路坡度流动的流动方式。
换热器的连接图。
图8-4d是采用蒸汽喷射装置的直接连接方式。 图8-4e是通风系统与蒸汽网路系统采用直接连接方式。 热水供应系统与蒸汽网路的连接方式，见图8-4f、图8-4g、
图8-4h。
关注绿色能源——壁挂式分体太阳能热水器
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在煤矿井下 ， 要保持防爆电动机连续不断地安 全运行 ， 必须加强 日 常维护保养工作 ， 建立必要的维修制度 （ 日常运行维护检查 、 专业维护 检查 、 安全技术检查 ）对维修人员进行防爆 电气技 术 、 。 防爆 电动机结构 的培训 ， 以提高其技术业务水平 ， 并加强安全法 规的教育 ， 只有这样 ， 才 能确保防爆 电动机在煤矿井 下安全可靠运行。
目的 ， 因而导致此类公益性设施商业化 ， 中给业主加重了负担 。 无形 误 区之十三 ： 风格炒作化 。住宅小 区炒作概念风气 比较重 ， 一会儿 ＳＨ 。 Ｏ Ｏ 一会儿 又是各种 Ｈ Ｕ Ｅ 把 国外 的一些设计模 式照搬过来 ， ＯＳ， 一 味模仿而缺少创新 ， 失去 了我们中国 自己的建筑特色。 终上所述 ， 新 ， 创 是我们设计保持活力 的源泉 ， 每一个革新 的点都 可能成为时代的潮流 。 变成时 尚的代 名词 ； 但同时 ， 我们切记不能被开 发商牵着鼻子走 ， 更不能只是抄一些表面的手法 ， 玩弄一些 不切实 际的 概念 。只有 深入研究住宅的内在本质和发展方向 ， 把握市场 的脉搏 ， 我 们才能作出真正满足置业者需求 、 城市可持续发展的新住宅。
科技信息
专题论述
关 注 绿色 鹾源
壁挂 式分体太 阳能热水器
北京时空筑城建筑设计有限公 司 廉 静
随着 国家不断 调整原 油 、 成品油价格和煤炭 、 电力 等相关政 策 ， 使 能源价格进一 步放 开， 我国的油电煤价格上涨 已是不争 的事 实 ， 因此 ， 廉价的太阳能将面临更加广阔的发展机会 ； 城市 的人 口密集 、 生活能源 消耗 比例较大 ，开发拓展城市太阳能市场潜力 巨大 ，研发适合城市需 要、 满足房产商要求的太阳能产 品， 实现太 阳能与建筑一体化的可靠设 计， 是建筑师 、 技术人员的责任和迫切市场需要。我国 目前太阳能利用 产品为 ： 屋面板 、 墙面板 、 阳台栏板型太 阳集热器。 传统 的整体式太阳能 热水器 多数需要安装在建筑 的屋顶 ，由此给建筑带来的诸 如影 响建筑 形象、 屋面防水损坏、 排气通道堵塞 、 屋面负载增加等不 良负担 ， 带来不 少麻烦 ， 对于城市越来越多的高层建筑 ， 没有足够 的屋顶 面积排列 根本 太阳能 ， 而且由于水管道 的逐层加长 ， 管道存水增 多 ， 用户实际得到的 热水也逐层减少， 超过六层 已经大打折扣 了。 新型的分体壁挂太 阳能热水器 ， 水箱 与太 阳能集热器分开设置 ， 之 间通过循环管线连接 ， 水箱置于室 内， 随意安装于厨卫间 、 台顶壁 ， 阳 自 由方便 ， 太阳能集热器可置在阳台外或外墙壁上 ， 结合建筑一体化完美 设计 ， 适合城市高层 、 多层等不方便安装普通太 阳能热水 器的用户 ， 成 为太阳能与建筑一体化应用 于多层 、 高层住宅建筑最为适合的形式 。
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一、建筑热水供应系统的分类
按热水供应范围，可分为：
⑴局部热水供应系统：供单个厨房、浴室等
⑵集中热水供应系统：供一栋或几栋建筑
⑶区域热水供应系统：需热水建筑多且集中
二、建筑热水供应系统的组成
热水供应系统无论范围大小，组成大同小异，下图为集中式热水供应系统组成示意图
三、水的加热方式及设备
1、加热方式
按热交换方式分：
直接加热：热媒与凉水混合
间接加热：通过管道表面实现管内外介质的热量交换
2、加热设备
直接加热设备：锅炉直接加热、蒸汽多孔管或蒸汽喷射器加热水箱
间接加热设备：容积式水加热器、快速式水加热器半即热式水加热器、分段式水加热器
加热设备及工作原理
直接加热设备：热利用率高、噪音大、软化费用高
间接加热设备：卫生安全、无噪声、热利用率低
既可加热、又可贮备热水、适宜小系统使用
四、热水供应系统的形式及工作原理
热水供应系统有很多种分类，不同的类型管网形式有所不同
1．按循环管道的设置情况分：有全循环、半循环、非循环热水供水方式三种
2．按热水配水管网水平干管的位置不同分上行下给供水方式与下行上给供水方式
3．按水流通过不同环路所走路程分：同程式，不同环路水流行程相同，阻力易平衡；异程式，不同环路水流行程不同，阻力难平衡。
4．按供水管网压力工况分
开式：管网与大气相通、水压不受外网影响
闭式：无开式水箱、由外网直接供水
5．按水循环的动力分
自然循环：靠水的容重差循环，适宜小系统
机械循环：靠水泵提供的动力循环，适宜大系统。
6．对于机械循环系统，按水泵的运行情况可分为:
全日循环：适宜宾馆、桑那、洗浴中心等高级场所用
定时循环：适宜旅馆、生活小区等用水时间相对集中
五、热水管网的布置与敷设
热水管道的布置敷设基本同冷水，高层建筑的冷热水分区完全相同；但应注意由于水温高带来的以下问题：
T水↑，V水↑，为容纳膨胀水量、设膨胀管（水箱）
管道热胀冷缩量大：应设补偿器以消除热应力产生的破坏作用
设固定支架：以控制系统位移
保护墙体，免拉坏，管道穿越楼板、墙均作套管。