热负荷延续时间图
第六章集中供热系统的热负荷
2）百分数法——概算 百分数法——概算
′ Qt′ = Kt Qn kW Kt 计 算建 筑物 风 空 新 通 、 调 风 加 热热 荷的 数， 般 0.3 ~ 0.5 负 系 一 取 。
3. 热水供应设计热负荷 1）热水供应设计热负荷的确定原则 热水供应热负荷指加热日常生活中洗涤和盥洗用热水的 耗热量，其大小取决于热水用量。热水供应系统的热水 用量具有昼夜的周期性，一天每小时的热水供应量变化 较大，而每天的日用水量变化不大。 热网的热水供应热负荷与热水供应系统和热网的连接方式 有关。 （1）当用户的热水供应系统中有储水箱时，采用供暖期 的热水供应平均热负荷Ｑ 的热水供应平均热负荷Ｑr.p’计算；当用户无储水箱时， 应以供暖期的热水供应最大热负荷Q 应以供暖期的热水供应最大热负荷Qr.max’作为设计热负 荷。 (2）对城市集中供热系统热网的干线，由于连接的用水单 (2）对城市集中供热系统热网的干线，由于连接的用水单 位数目很多，干线的热水供应设计热负荷可按供暖期热 水供应的平均热负荷Q 水供应的平均热负荷Qr.p’计算。
′ Qt′ = qtVw (tn twt ) ×103
kW
qv 通 体 热 标 也 建 物 通 比 特 指 ） 风 积 指 （ 称 筑 的 风 热 性 标 ， W 3 °C； 表示 筑 在 内 温 1°C时 /m 它 建 物 室 外 差 ， 每 3建 物 围 积 通 设 热 荷 1m 筑 外 体 的 风 计 负 。 Vw 建 物 外 廓 积 m3 ; 筑 的 轮 体 ， tn 供 室 计 温 ， 暖 内 算 度 °C; ′ twt 通 室 计 温 ， 风 外 算 度 °C. 注：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。
基于热负荷延续时间图的间接式供热系统热泵负荷确定
臣
图 １ 供热首站简单示意 图
Ｆｉ ｇ ． １ Ｆｉ ｒ ｓ ｔ ｈｅ ａ ｔ － ｓ ｕｐｐｌ ｙ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈａｒ ｔ
温度均较高， 这样热泵供热系统常采用热泵 串接汽
水 换热 器 的形 式 。 如图 １ 所 示 ：某供 热系 统 ，一 次 网设计供 回水 温 度 为 ℃ 、热 泵进 出 口温度 为 ℃ ，汽 水 换 热 器进 出 口温度 为 ／ ℃，一 次 网流量 为 Ｇ ｔ ／ ｈ 。
样 吸 收 式 热 泵 供 热 系统 多采 用 热 泵 后 串接 汽 水换 热 器 的形式 ， 在 这种 系统 中如何合 理 匹配 热泵 和汽 水 换热 器 ， 使得 系统 方案 科 学合 理便 成 为 了关键之
Ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｓ ， ｔ ｈ ｅｈ ｅ ａ ｔ ｐ ｍ ｐ ｕ ’ Ｓｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｏ ｕ ｔ ｌ ｅ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅｉ ｓ ｈｅ ｔ ｏ ｎ ｅ ａ ｔ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ．
文章编号：１ ６ ７ １ ． ６ ６ １ ２（ ２ ０ １ ３ ）０ ５ ． ４ ８ １ ． ０ ３
基 于热 负荷 延续 时间图的 间接式供 热系统 热泵 负荷确定
王月莺 马全石 逯多威
（ 清华 同方人 工环境有 限公 司 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
【 摘 要】 吸收式热 泵串接汽水换热器是 目前间接式供热系统最主要 的形式。基于热负荷延续 时间图分析 出 合理 的热泵负荷和汽 水换热器负荷 匹配条件 ，并进一步得 出热泵运行经 济区间应该在室外平均气 温下热负荷区域 ，即热泵最佳 出水温度应 该是年平均热负荷系数对应 的热泵 出水温度 的结论 。 【 关键 词】 年负荷延续时 间图；热泵负荷 ；年平 均热负荷 系数 ；采暖室外平均温度 中图分类号 Ｔ Ｋ１ １ ＋ ２
集中供热系统热负荷的概算和特征
第六章 集中供热系统的热负荷概述热负荷是大型集中供暖系统工程中十分重要的一个环节，它是工程设计方案是否可行作出基本保证，而在大型工程的前期准备中，概算是十分重要的。
应用广泛。
对实际工程而言，每个用户热负荷是实际计算，而对集中供热系统中的某用户的热负荷是采用概算或估算的方法计算。
第一节 集中供热系统热负荷的概算和特征集中供热系统热用户种类：供暖、通风、空调、热水供应和生产工艺等.特点：a ）前三者为季节性负荷，后两者为全年性负荷 B ）它们是供热规划和设计的最主要依据。
C ）在规划阶段，各类建筑仅有规模。
功能 数据不全，故通常采用概算指标计算方法来确认热负荷、一 供暖设计热负荷供暖设计热负荷在供热系统中所占比重很大，并可由两种热指标法进行计算，即，体积指标法和面积指标法进行计算、 1） 体积指标法3'(')10n v w nw Q q V t t -=-⨯ KW式中 'n Q ——建筑物的供暖设计热负荷，kw VW 建筑物的外围体积，M3 Tn 供暖室内计算温度 Tw 供暖室内计算温度Qv 建筑物的供暖体积热指标，其含义为各类建筑物，在室内外温差1℃时，每1m 3 建筑物外围体积的平均供暖热负荷。
Qv 的特征：a ）大小取决于围护结构与外形B ）来源：已有建筑计算数据统计与实测所汇总的手册( 注：应用不多) 2） 面积热指标法 3'10n f Q q F -=⨯ 建筑物供暖设计热负荷 建筑物的建筑面积 建筑物供暖面积热指标含义：每1m 3 建筑面积的平均供暖设计热负荷 Qf 的特征：a ） 大小取决于围护结构与外形和功能 B ）来源已完成设计数据与实测 C ）应用广泛（见附录6-1，讲解） 3）城市规划指标法以人为本→人均建筑面积→各类建筑比例→各类建筑面积→总规划热指标或者以土地面积→建筑面积→各类建筑比例→综合热指标→总热负荷。
应用：用来作近期或远期规划热负荷用。
负荷曲线及种
年负荷持续时间曲 线，反映了全年负 荷变动与对应的负 荷持续时间（全年 按 8760h计）的关系。
年每日最大负荷曲 线，反映了全年当 中不同时段电能消 耗水平，是按全年 每日的最大半小时 平均负荷来绘制的。
年负荷曲线
6 负荷曲线特征量
年最大负荷Pmax
年负荷持续时间曲线上的最大负荷， 它是全年中负 荷最大的工作班消耗电能最多的半小时平均负荷P30。
◆按时间单位：日负荷曲线和年负荷曲线；
◆按负荷对象：用户、车间或某类设备负荷曲线。
⊙负荷曲线所包围的面积：工厂在生产期间所耗用的电能。
一、日负荷曲线
1、定义：负荷在一昼夜间（0-24h）变化情况。
2、绘制方法：
（1）折线形负荷曲线：以某个监测点为参考点，在24h中各 个时刻记录功率表的读数，逐点绘制而成折线形状。
负荷计算的意义
负荷曲线及种类
⊙负荷曲线：描述电力负荷随时间变动情况的一种曲线，反映 用户用电的特点和规律。 ⊙作用：预测负荷变化趋势，从而确定系统运行方式，安排供 电与设备检修计划。 ⊙负荷曲线绘制在直角坐标上，纵坐标表示负荷，横坐标表示 对应的时间。
⊙负荷曲线 ◆按负荷的功率性质：有功负荷曲线和无功负荷曲线；
需要系数法
需要系数
需要系数法 用电设备组 所有设备容 量之和
Pc K d Pe
Pe Pei
每 组 用 电设 备 的 设 备容 量
需要系数法—需要系数
同时系数 K∑ ：并 非 供 电范 围内 的 所 有 用电 设备 都 会同时投入使用
Pc K d Pi
i 1
n
注：工程实际中，很难通 过Kd的表达式来求得需要 系数，一般都是通过查表 求得其经验值
供热工程习题及答案
《供热工程》试题第一章供暖系统的设计热负荷1．何为供暖系统的设计热负荷?2．什么是围护结构的传热耗热量?分为哪两部分?3．什么是围护结构的最小传热阻？如何确定？4．冷风渗透耗热量与冷风侵入耗热量是一回事吗?5．高层建筑的热负荷计算有何特点?6．什么是值班供暖温度?7．在什么情况下对供暖室内外计算温差要进行修正?如何确定温差修正系数?8．目前我国室外供暖计算温度确定的依据是什么?9．试确定外墙传热系数，其构造尺寸如图1所示。
δ1=0.24m（重浆砖砌体）δ2=0.02m（水泥砂浆内抹灰）若在δ1和δ2之间加一层厚4厘米的矿渣棉（λ3=0.06kcal/m·h·C），再重新确定该外墙的传热系数，并说明其相当于多厚的砖墙（内抹砂浆2厘米）。
图110．为什么要对基本耗热量进行修正?修正部分包括哪些内容? 11．建筑物围护结构的传热为什么要按稳定传热计算？12．试确定图5所示，外墙的传热系数（利用两种方法计算），其构造尺寸及材料热工性能按表1选用。
表1代号材料名称厚度δ导热系数λmm kcal/m·h·ºC1 2 3 4 5 6外抹灰砖砌体泡沫混凝土砖砌体内抹灰砖砌体15120120120153700.750.700.250.700.600.70 图213．围护结构中空气间层的作用是什么?如何确定厚度？14．高度修正是如何进行的？15．地面的传热系数是如何确定的?16．相邻房间供暖室内设计温度不同时，什么情况下计算通过隔墙和楼板的传热量。
17．我国建筑气候分区分为哪几个区？对各分区在热工设计上分别有何要求？18．试分析分户热计量供暖系统设计热负荷的计算特点。
19．已知西安市区内某24层商住楼的周围均为4～7层的建筑，计算该商住楼的围护结构传热耗热量时，如何处理风力附加率。
20．已知宁夏固原市某公共建筑体形系数为0.38。
屋面结构自下而上依次为：（1）钢筋混凝土屋面板150mm δ=， 1.28W K)λ=⋅；（2）挤塑聚苯板保温层100mm δ=，0.03W (m K)λ=⋅，λ的修正系数为 1.15；（3）水泥砂浆找平（找坡）层30mm δ=（最薄位置），0.93W (m K)λ=⋅；（4）通风架空层200mm δ=，212W (m K)n α=⋅；（5）混凝土板30mm δ=，1.3W (m K)λ=⋅。
第二讲 集中供热热负荷及负荷延续时间图的绘制-PPT文档资料
' t 注： w
t
p j
——供暖室外计算温度 ——供暖期室外日平均温度 (某城市) 即可求出Q n f (n)曲线
p j
' N zh 和 t a.若已知 w 、
t
结论
b.误差 5 ％可用工程上
三 热负荷延续时间图
3.
生产工艺热负荷延续曲线图的绘制方法
a.较供暖图复杂
特点 b.误差大 c.按冬季与夏季典型日 时间图为依据绘制
三 热负荷延续时间图
2.
利用数学公式绘制供暖热负荷延续时间曲线
3.
4.
5. 6. 7. 8. 9.
Q f( tw )
t w f ( n) 若能求出 的函数 t w f ( n) 当注意是否需要有函数 求出 2 3
Q f (w) 代入即可得到 中详细气象资料
4 t A B n C nD n E n w
5.
6.
一 热负荷时间图
二 热负荷随室外温度变化图
应用在 季节性负荷
综合曲线
采暖曲线
通风曲线
采暖
通风
三 热负荷延续时间图
特 点 1. a)是时间与室外温度变化 热负荷图的综合。 b)负荷按大小排列不按时间顺序。
供应热负荷延续时间图
3个坐标2条曲线，其中横轴左侧为室外温度，右侧 为小时数
三 热负荷延续时间图
图6-5 生产工艺热负荷延续时间图曲线图的绘制
一 热负荷时间图
2.
年热负荷图
3. 4.
月份为横坐标，对应的该月热负荷为 纵坐标绘制图；其中采暖，通风热负 荷按月平均负荷（室外月平均温度函 数），生活热水供应按小时平均负荷， 生产工艺按日平均负荷。
负荷曲线及种
负荷曲线绘制与用途
1 什么是负荷曲线？ 电力负荷随时间变化的曲线，反映了用
户用电的特点和规律。描述负荷变化趋 势的数学手段：可用来预测负荷变化趋 势。 2 负荷曲线用途 确定系统运行方式 安排供电计划 安排设备检修计划
5
通风机、水泵、空压机
非联锁的连续运输机械 联锁的连续运输机械
0.7～0.8 0.65 0.25
5
0.5～0.6 0.4 0.2
5
0.65～0.7 0.6 0.2
5
锅炉房和机加、机修、装配车间 的吊车
铸造车间吊车
0.1～0.15 0.15～ 0.25
0.06 0.09
0.2 0.3
3 3
0.5 1.73 0.5 1.73 0.6 1.33 0.65 1.17
提高负荷系数，可发挥供电设备的供电能力、提高供电效率。
注意：对单个用电设备或用电设备组，是指设备的输出功率 P和设备额定容量PN之比值，说明设备容量是否被充分利用。
设备容量的确定
1.长期工作制和短期工作制的用电设备 长期工作制和短时工作制的设备容量就是
所有设备的銘牌额定功率， 即 Pe=PN 2.反复短时工作制的用电设备
二项式系数法
二项式系数法考虑了用电设备中 几台功率较大的设备工作时对负 荷影响的附加功率，一般适用于 低压配电支干线和配电箱的负荷 计算。
• 按需要系数法进行负荷计算的基本过程是：
• 1、先确定计算范围(如某低压干线上的所有设备)，
• 2、然后将不同工作制下的用电设备的额定功率PN换算 到同一工作制下，经换算后的额定功率也称为设备容 量Pe。
热过负荷保护原理(含图)
热过负荷保护
热过负荷保护反映定子、转子绕组的平均发热状况，防止电动机因过负荷及不对称过负荷而过热。
反时限动作特性为：t>τ/ (K 1I 12+K 2I 22-I f 2)
I 1 为正序电流，I 2 为负序电流，I f 为热过负荷电流值。
K 1I 12+K 2I 22 为模拟正、负序电流发热效应的等效电流。
K 1在电动机起动过程中为0.5，起动完毕后为1。
K 2=6。
τ为电动机发热时间常数（120-2400）。
正序电流I 1、负序电流I 2、过负荷电流值均为标么值，计算公式分别为：
I f = I_r/ I e
推荐热过负荷电流定值I_r 整定为I_r =1.05～1.2 Ie 。
当等效电流大于过负荷电流，即 K 1I 12+K 2I 22 > I f 2
时，电动机开始热量积累；当等效 电流小于过负荷电流，即 K 1I 12+K 2I 22 < I f 2 时，热积累通过散热逐渐减少。
过热跳闸后，跳闸接点仍保持闭合，等热量散发到一定程度时才释放，允许再次合 闸。
若需要紧急起动电动机，按下装置的复归键，方可再次起动。
热过负荷保护原理逻辑图如下： （Ia+Ib e+120j +Ic
e-120j ）/3
I e I 1= I 2= （Ia+Ib e-120j +Ic e+120j ）/3 I e
IC IB
IA
归后保护信号出口
归后
板指示灯
保护动作出口热过负 控制字 图5-41 热过负荷保护原理逻辑图。
供热工程6.2 负 荷 图
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。
热负荷图形象地反映热负荷变化的规律。
对集中供热系统设计、技术经济分析和运行管理，都很有用处。
在供热工程中，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。
一、热负荷时间图热负荷时间图的特点是图中热负荷的大小按照它们出现的先后排列。
热负荷时间图中的时间期限可长可短，可以是一天、一个月或一年，相应称为全日热负荷图、月热负荷图和年热负荷图。
（一）全日热负荷图全日热负荷图用以表示整个热源或用户的热负荷，在一昼夜中每小时变化的情况。
全日热负荷图是以小时为横坐标，以小时热负荷为纵坐标，从零时开始逐时绘制的。
图6-1所示是一个典型的热水全日热负荷图。
对全年行热负荷，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，必须绘制全日热负荷为设计集中供热系统提供基础数据。
一般来说，工厂生产不可能每天一支，冬夏期间总会有差别。
因此，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、最小热负荷和冬季平均热负荷值。
生产工艺的全日热负荷图可见图6-5左侧的示意图。
对季节性的供暖、通风等热负荷，它的大小主要取决于室外温度，而在全天中小时的变化不大（对工业厂房供暖、通风热负荷，会受工作制度形象而有些规律性的变化）。
通常用它的热负荷随室外温度变化图来反映热负荷变化的规律。
（二）年热负荷图年热负荷图是以一年的月份为横坐标，以每月的热负荷为纵坐标绘制的负荷时间图。
图6-2为典型全年热负荷的示意图，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。
年热负荷图式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季节性的供暖、通风热负荷的大小，主要取决于当地的室外温度，利用热负荷随室外温度变化图能很好地反映季节性热负荷的变化规律。
供热计算书
目录第一章供暖系统设计热负荷.................................................1.1体积热指标法..........................................................1.2面积热指标法..........................................................1.3城市规划指标法........................................................ 第二章热负荷延续时间图及年耗热量.........................................2.1热负荷延续时间图......................................................2.2年耗热量.............................................................. 第三章供暖方案的确定.....................................................3.1热源形式的选择........................................................3.2热媒种类的选择........................................................3.3热媒参数的确定........................................................3.4热网系统形式的选择....................................................3.4.1枝状管网......................................... 错误!未指定书签。