集中供暖系统的热负荷

四、生产工艺热负荷
生产工艺热负荷是为了满足生产过程中用于加 热、烘干、蒸煮、清洗、熔化等过程的用热， 或者作为动力用于驱动机械设备（汽锤、汽泵 等）。 生产工艺热负荷和生活用热热负荷一样，属于 全年性热负荷。生产工艺设计热负荷的大小以 及需要的热媒种类和参数，主要取决于生产工 艺过程的性质、用热设备的型式、以及工厂的 工作制度等因素。
三、生活用热的设计热负荷
1．热水供应用热 2．其他生活用热，在工厂、医院、学校等中， 除热水供应以外，还可能有开水供应、蒸饭等 项用热。
1.热水供应用热
热水供应的热负荷取决于热水用量。 住宅建筑的热水用量取决于住宅内卫生设备 的完善程度和人们的生活习惯。 公共建筑（如浴池、食堂、医院等）和工厂 的热水用量还与其生产性质和工作制度有关。 热水供应系统的工作特点是热水用量具有昼 夜的周期性。每天的热水用量变化不大，但 是小时热水用量变化较大。
3.城市规划指标法
• 对一个城市新区进行供热规划设计，各类型的建筑 面积尚未具体落实时，可用城市规划指标来估算整 个城市新区的供暖设计热负荷。 • 根据城市规划指标，首先确定该区域的居住人数， 然后根据街区规划的人均建筑面积、街区住宅与公 共建筑的建筑比例指标，来估算该街区的综合供暖 热指标值。
3.城市规划指标法
集中供热系统的年耗热量是各类热用 户年耗热量的总和。
1.热水供应用热
供暖年耗热量
tn t p j Qna 24Q 'n tn t 'W N
kWh / a
通风年耗热量
Qna t n t p j Z Q 't tn t 'W t N
季节性热负荷
供暖、通风、空气调节系统的热负荷是季节性热 负荷。 特点：与室外温度、适度、风向、风速和太阳辐 射热等气候条件密切相关，其中对它的大小起决 定性作用的是室外温度，因而在全年中有很大的 变化。
季节性热负荷
生活用热（主要是热水供应）和生产工 艺系统用热。 特点：与气候条件关系不大，用热状况 在全日中变化较大。
kW
计算城市居住区热水供应的平均热负荷的估算公式： Q 'rp qs F 103 kW
1.热水供应用热
建筑物或者居住区 的热水供应最大热 负荷取决于该建筑 物或者居住区的每 天使用热水的规律。 最大热水用量与平 均热水用量的比之 称为小时变化系数。
k Q 'rmax / Q 'r p
一、热负荷时间图
对全日热负荷图，如前所述， 它受室外温度影响不大，但 在全天中小时的变化较大， 因此，对生产工艺热负荷， 必需绘制全日热负荷图为设 计集中供热系统提供基础数 据。而且需要分别绘制出冬 季和夏季典型工作日的全日 生产工艺热负荷图，由此确 定生产工艺的最大、最小热 负荷和冬季、夏季平均热负 荷值。
一、供暖设计热负荷
供暖设计热负荷是集中供热系统中最主要的 热负荷,通常占全部设计热负荷的80%～ 90%以上 ，其概算可采用体积热指标法和 面积热指标法。 体积热指标法 面积热指标法 城市规划指标法
1.体积热指标法
Q 'n qVVW tn t 'W 103
各类建筑物的供暖体积热指标qv，可通 过对许多建筑物进行理论计算或对许多 实测数据进行统计归纳整理得出，可见 有关设计手册或当地设计单位历年积累 的资料数据。
供热工程
第六章
集中供热系统的热负荷
第一节 集中应、空气调节、生产工艺等用热系统。 这些用热系统热负荷的大小及其性质是供 热规划扣设计的最重要依据。
集中供热系统的热用户
集中供热系统热负荷的概算和特征
用热系统的热负荷，按其性质可分为两大类： 1．季节性热负荷 2．常年性热负荷
kWh / a
小结 1.供热系统热负荷的类型； 2.供暖设计热负荷的概算； a.体积热指标法； b.面积热指标法 3.热负荷图； a.热负荷时间图 b.热负荷延续时间图。
重点
供热系统热负荷的类型 热负荷图
集中供热系统的年耗热量是各类热用 户年耗热量的总和。
• 我国《城市热力网设计规范》推荐的居住区综合供 暖面积热指标中，未采取节能措施的建筑为60～ 67W/m2，采取节能措施后的建筑为45～55W/m2。此 数据是根据北京许多居住街区的规划资料，按居住 区公共建筑占居住区总建筑面积的14%和公共建筑 的平均供暖热指标为住宅的1.3倍条件估算的。当 然，各地区和街区建设的具体情况不同，综合热指 标差别可能较大。利用城市规划指标确定供热规划 热负荷的方法，目前在我国应用不多，有待整理和 总结这方面的资料。根据城市规划指标首先确定该 区的居住人数，然后根据街区规划的人均建筑面积， 街区住宅与公共建筑的建筑比例指标，来估算该街 区的综合供暖热指标值。
1—供暖热负荷随室外温度变化曲线 2—冬季通风热负荷随室外温度变化曲线 3—热水供应热负荷变化曲线 4—总热负荷随室外温度变化曲线
三、热负荷延续时间图
自习内容 • 1.热负荷延续 时间图的构成 • 2.热负荷延续 时间图的应用 • 3.热负荷延续 时间图的绘制
第三节 年耗热量计算
1.供暖年耗热量 2.通风年耗热量 3.热水供应全年耗热量 4.生产工艺年耗热量
2.面积热指标法
Q 'n q f F 103
建筑物的供暖热负荷主要取决于通过垂 直围护结果向外传递热量，与建筑物平 面尺寸和层高有关，不是直接取决于建 筑平面面积。 采用面积热指标法比体积热指标更易于 概算。
2.面积热指标法
• (1)供暖面积热指标的物理意义：表示每1m2 建筑面积 的供暖设计热负荷。 • (2)Qn′的大小主要取决于通过垂直围护结构向外传递 的热量 ,与建筑物平面尺寸和层高有关,不是直接取决 于建筑平面面积,即F表示各层总建筑面积。用体积热 指标表征建筑物供暖热负荷的大小，物理概念清楚。 但采用供暖面积热指标法，比体积热指标更易于概算。 所以近年来在城市集中供热系统规划设计中，国内外 常采用供暖面积热指标法进行概算。 • 在总结我国许多单位进行建筑物供暖热负荷的理论计 算和实测数据工作的基础上，我国《城市热力网设计 规范》(CJJ34-2002)给出的供暖面积热指标的推荐值。 • 随着我国对建筑节能要求的不断提高，各地区根据当 地的情况制订了相应的供暖热指标，应根据当地规定 的指标计算。住宅建筑的供暖面积热指标可取30～ 50W/m2 。
1.体积热指标法
• 影响供暖体积热指标的因素： • 1)围护结构的传热系数：围护结构的传热系数 越大，qｖ值越大。 • 2)建筑外露体积或建筑物的长宽比 ：外露表 面积越大，qｖ值越大；建筑物等高，等底面 积时，周长越大，长宽比越qｖ越大。 • 3)窗墙比越大，qｖ越大。 • 4)不同的地区，tw′不同，寒冷地区qｖ 越 大。
2.其他生活用热
在工厂、医院、学校等中，除热水供应外， 还可能有开水供应，蒸饭等项用热。这些 用热负荷的概算，可根据一些指标，参照 上述方法计算。例如计算开水供应用热量， 加热温度可取105℃，用水标准V可取2 ～ 3L/ （天 · 人），蒸饭锅的蒸汽消耗量，当 蒸 煮 量 为 100kg 时 ， 约 需 耗 蒸 汽 100 ～ 250kg(蒸煮量越大，单位耗汽量越小)。一 般开水和蒸锅要求的加热蒸汽表压力为 0.15～0.25MPa。
对于一般的民用建筑，室外空气无组织地从门 窗等缝隙进入，预热这些空气到室温所需的渗 透和侵入耗热量，已计入供暖设计热负荷中， 不必另行计算。
2.百分数法
Q 't Kt Q 'n
对有空调的民用建筑（如旅馆、体育馆等）通 风设计热负荷可按该建筑物的供暖设计热负荷 的百分数进行概算。 Kt为计算建筑物通风、空调新风加热热负荷的 系数，一般为0.3~0.5
1.热水供应用热
通常首先根据用热水的单位数（如人数、每人次 数、床位数等）和相应的热水用水量标准，先确 定全天的热水用量和耗热量，然后在进一步计算 热水供应系统的设计小时热负荷。 供暖期的热水供应平均小时热负荷可按下式计算：
cm v tr tl mv tr tl Q 'rp 0.001163 T T
四、生产工艺热负荷
按照工艺要求热媒温度的不同，大致可分为三种： 供热温度在130℃~150℃ 以下称为低温供热； 供热温度在130℃~150℃以上到250℃以下时，称为 中温供热； 当供热温度高于蒸汽供热250℃~300℃时，称为高 温供热。
第二节 热负荷图
热负荷图是用来表示整个热源或用户系统热负 荷随室外温度或时间变化的图，能形象地反映 热负荷变化的规律。 常用的热负荷图主要有热负荷时间图、热负荷 随室外温度变化图和热负荷延续时间图。
二、通风设计热负荷
为了保证室内空气具有一定的清洁度及温湿度等 要求，就要求对生产厂房、公共建筑及居住建筑 进行通风或空气调节。在供暖季节中，加热从室 外进入的新鲜空气所耗的热量，称为通风热负荷。 建筑物的通风热负荷，可采用通风体积热指标或 百分数法进行概算。
1.通风体积热指标法
3 Q 't qV t t ' 10 t W n W t
一、热负荷时间图
年负荷图
对季节性的供暖、通风热负荷， 可根据该月份的室外平均温度 确定，热水供应热负荷按平均 小时热负荷确定，生产工艺热 负荷可根据日平均热负荷确定。 年热负荷图是规划供热系统全 年运行的原始资料，也是用来 制订设备维修计划和安排职工 休假日等方面的基本参考资料。
二、热负荷随室外温度变化图