6集中供热系统的热负荷
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。
集中供热系统的热负荷
N≼5
1
Q 1 0Rnb 5<N≼Nzh
或
Q
式中：
Qn'
N≼5
(1
0
Rnb
5)Q<N' n≼Nzh
利用无因0次综(合5式法tw'绘) 制/(t供n 暖热tw'负) 荷延续时间图的最大优
点是：当缺乏一个城市详细室外气温分布统计资料情况下
，只要从《暖通规范》中查出该城市的三个规定数据～即
t‘w、Nzh、tpj就可以利用式（1-5）作图了。
T
tl
m—用热水单位数；
v—用水量定额，L/d；
ρ—水的密度，1000kg/m3；
c—水的比热，4.1868kJ/(kg℃)；
tr—生活热水温度； tl—冷水计算温度； T—每天供水小时数。
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19
四、生活用热的设计热负荷
居住区热水供应最大热负荷
Qr.max krQr. p
Qr.ma—x 居住区热水供应最大热负荷
五、生产工艺热负荷
集中供热系统热网的最大生产热负荷：
Qw .max ksh . Qsh.max
Qw .max —热网最大生产热负荷，GJ/h；
Qsh.max —各工厂（各车间）的生产工艺最大热负荷 之和，GJ/h； k sh —同时使用系数，一般可取0.6～0.9。
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23
第三节集中供热系统年耗热量计算
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1
第一节 集中供热系统热负荷的特征
集中供热系统：是以热水或蒸汽为热媒通过 室外热力网将热能输送到一个城镇或较大的 区域的供热系统。
集中供热系统的热负荷：包括采暖、通风、 空气调节、生活用热和生产工艺等热负荷。
供热工程-第六章 集中供热系统的热负荷
曲线1—供暖热负荷随室外温
1
度变化曲线（供暖热负荷与室 内外温差成正比）
曲线2—冬季通风热负荷随室
3
2
外温度变化曲线 曲线3—热水供应热负荷随室
外温度变化曲线（受室外温度
影响较小，呈水平直线 ）
-5 -10 -15 -20曲线4—总热负荷随室外温度
变化曲线
tw tw' ,t 期间内为线性关系，当室外温度
第二篇 集 中 供 热
第六章 集中供热系统的热负荷
教学目的：掌握热负荷概算方法和热负荷图 教学重点：热负荷图 教学难点：热负荷随室外温度变化图
第一节 集中供热系统热负荷的概算和特征
集中供热系统的热用户有供暖、通风、热水供 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和设计的 最重要依据。因此,必须正确合理地确定供热系统 的热负荷。
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供热温度在130℃一150℃ 以下称为低温供热； 供热温度在130℃一150℃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℃一300℃时，称为高 温供热。
生产工艺热负荷通常可采用以产品单位能耗指 标方法（如附录6-5），或按全年实际耗煤量来核算， 最后确定较符合实际情况的热负荷。
供热工程 复习资料
题型：填空、判断、绘图（热负荷图）、计算绪论1. 供热工程的研究对象和主要内容：将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为热能工程。
生产、输配和应用中、低品位热能的工程技术，称为供热工程。
供热工程的研究对象和主要内容，是以热水和蒸汽作为热媒的建筑物供暖（采暖）系统和集中供热系统。
供暖系统分为热媒制备（热源）、热媒输送（供热管网）、热媒利用（散热设备）。
供暖系统可分为局部供暖系统和集中式供暖系统。
“供暖工程”主要讲授以热水和蒸汽作为热媒的集中式散热器供暖系统的工作原理和设计、运行的基本知识。
“集中供热”主要阐述整个集中供热系统的工作原理和设计、运行的基本知识，并以热网和热用户为主。
第一章 室内供暖系统的设计热负荷1. 供暖系统的热负荷是指在某一室外温度w t 下，为了达到要求的室内温度n t ，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
它随着建筑物得失热量的变化而变化。
供暖系统的设计热负荷，是指在设计室外温度'w t 下，为达到要求的室内温度n t ，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q '。
它是设计供暖系统的最基本依据。
2. 建筑物或房间的失热量：（1）围护结构传热耗热量1Q ；（2）加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量2Q ，称冷风渗透耗热量；（3）加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量3Q ，称冷风侵入耗热量；（4）水分蒸发的耗热量4Q ；（5）加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量5Q ；（6）通风耗热量。
通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量6Q ；得热量：（7）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量7Q ；（8）非供暖通风系统的其他管道和热表面的散热量8Q ；（9）热物料的散热量9Q ；（10）太阳辐射进入室内的热量10Q 。
此外，还会有通过其他途径散失或获得的热量11Q 。
3. 对没有装置机械通风系统的建筑物，供暖系统的设计热负荷：10321d sh Q -Q Q Q Q Q Q ''+'+'='-'='4. 在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般可分为几部分进行计算：321j 1Q Q Q Q Q '+'+'+'='⋅⋅x其中j 1Q ⋅'——围护结构的基本耗热量； x 1Q ⋅'——围护结构的附加（修正）耗热量。
集中供热系统是由什么组成的？
1、 集中供热系统由三大部分组成：热源、热力网（热网） 、和热用户。 2、 供暖系统设计热负荷： 是指在设计室外温度下， 为了达到要求的室内温度 tn，
供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。 3、 供暖系统热负荷：是指在某一室外温度下，为了达到要求的室内温度，供暖 系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变 化。 4、 热负荷计算包括的内容： （1） 、供暖房间失热量： a、围护结构的耗热量 b、 加热经门、 窗缝渗入室内的冷空气耗热量， 称冷风渗透耗热量。 c、 加热由门、 孔洞及相邻房间侵入的冷空气额耗热量，称冷风侵入耗热量。d、加热由外部 运入的冷物料和运输工具等的耗热量。e、 通风系统将空气从室内排到室外所 带走的热量，称通风耗热量。f、水分蒸发耗热量。 （2）供暖房间得热量：a、最小负荷班的工艺设备散热量。b、热管道及其他 热表面的散热量。c、热物料的散热量。 （3）通过其他途径散失或获得的热量。 5、散热器的计算：散热器散热面积按下式计算
H H b 程，Pa ； Hb——热水网路补水点的压力值，Pa； Hxs——补给水泵吸水管路的压力损失，Pa； Hys——补给水泵压出管路的压力损失，Pa； h——补给水箱最低水位高出补水点的高度，m。 3.补给水泵台数 闭式热水供热系统的补给水泵台数，不应少于两台，可不设备用泵，正 常时一台工作，事故时两台工作；开式热水供热系统的补给水泵不宜少于三台， 其中一台备用。 13、水力失调:热水供热系统中各热用户的实际流量与要求的流量之间的不一致 性 1.一致失调：热用户的 x 都大于 1 或都小于 1。 等比失调：所有热用户的 x 值都相等。 不等比失调：所有热用户的 x 值不相等。 2.不一致失调：热用户的 x 有的大于 1 有的小于 1。 14、循环水泵工作点确定 (1)绘出热水网路水力特性曲线，它表示出热 水网路循环水泵流量 V 及其压降ΔP 之间关系. p SV 2
供热工程练习题 - 答案
1、供热系统包括热源、供热热网和热用户三个基本组成部分。
2、在机械循环上供下回式水平敷设的供水干管应设沿水流方向上升的坡度，在供水干管末端的最高点处设集气罐来进行集中排气。
3、疏水器的作用是阻汽、排水。
4、一般情况下，室内热水采暖系统的流动状态几乎都是处于紊流过渡区区，室外热水的流动状态大多处于紊流粗糙区区。
5、集中供热系统各热用户用热系统的热负荷，按其性质可分为为季节性热负荷和常年性热负荷两大类。
6、常用的阀门有截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、手动调节阀、电磁阀。
7、疏水器根据作用原理不同可分为机械型疏水器、热动力型疏水器和热静力式疏水器。
8、我国《暖通规范》规定：供暖室外计算温度，应采用历年平均不保证____5___天的日平均温度。
9、热水供暖系统按系统循环动力的不同，可分为__自然__循环系统和__机械__循环系统。
10、温调式疏水器属热静力型疏水器，其动作部件是一个波纹管的__温度敏感元件__。
11、根据供热调节地点不同，可分为__集中调节___、__局部调节__和__个体调节__三种调节方式。
12、在管路的水力计算中，通常把管路中__流量__和__管径__都没有改变的一段管子称为一个计算管段。
13、为消除剩余压头，通常在用户引入口或热力站处安装_调压装置__。
14、供热管道附件是供热管道上的管件，如__阀门__、__补偿器__和__支座__等。
15．__热负荷延续时间图__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。
16、常用的热水换热器有__壳管__式、__板__式、___容积式___式等。
17、室内工作区的温度是指距地面2米高度范围内的温度。
18、供热管道的敷设方式有架空、埋地、地沟三种。
19、循环水泵运行和停止时，压力保持不变的点称为定压点。
20、设计采暖系统时，系统的最高点应设排气装置，最低点应设泄水阀。
1、采暖：使室内获得热量并保持一定的室内温度，已达到适宜的生活条件或工作条件的技术。
第六章 集中供热系统的热负荷讲解
河南城建学院建能系
二、热负荷随室外温度变化图
第二节热负荷图
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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。
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
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（一）、通风体积热指标法 可按下式计算通风 设计热负荷：
Qt′=qt Vw(tn－tw′)×103 kW （二）、百分数法
对有通风空调的民用建筑(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，即
Qt′＝Kt Qn′ kW
三、生活用热的设计热负荷
一、供暖年耗热Leabharlann Qn.aQn.a=24Qn′( tn tp. j )N
tn tw
kwh／a
=0.0864 Qn′( tn tp. j )N GJ／a
tn tw
二、通风年耗热量Qta
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通风年耗热量可近似按下式计算。
Q.t.a=ZQt′( tn tp. j)N
kwh／a
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供暖期的热水供应平均小时热负荷可按下式计算：
集中供热手册 —热(冷)负荷分析与估算
第2章热（冷）负荷分析与估算引自《集中供热设计手册》热负荷是指为维持一定室内热湿环境所需在单位时间向热用户提供的热量，集中供热热负荷是单位时间内集中供热系统中热用户所需热量的总和，它是制定城市供热规划和设计供热系统的重要依据，也是对供热系统设计进行技术经济分析的重要原始数据，常用吉焦/时(GJ/h)、吉焦/年(GJ/y)或兆瓦(MW)来表示。
热负荷分析与估算的目的是通过对热负荷发展规模的预测，使得热源的投产能力与热负荷的发展规模基本匹配，保证热源的选型不至过大，热源投产后有足够的基础热负荷作为项目经济运行的保证，同时能够又能适当满足未来规划期内热负荷发展的需求。
对热电厂而言，热和电是热电厂进行生产经营活动并最终推向市场的两种产品，项目前期只有对用热市场和用电市场的负荷需求规模进行较为准确的调研与核实，才能保证热电厂投运后的经济指标更接近真实情况。
对整个供热系统而言，热负荷分析与估算的结果对确定热源类型及规模、供热系统管径大小、运行方案合理性以及经济效益、社会效益和环保效益都有很大影响。
未作调查与核实的热负荷结果，将导致机组选型不可靠，影响热电厂投产后的经济运行。
当然，任何预测都不可能完全准确。
但最低要求应避免出现热负荷状况与实际情况相差过于悬殊的情况，避免出现严重的供求结构比例失调现象。
热负荷的发展规律往往是先建设区域热源或分散热源，当热负荷具备一定规模时，再新建大型集中热源替换原有的分散型热源。
第一节热负荷的划分原则热负荷按用途、出现时间、规划时间、重要性、密集程度和输送介质的不同主要分为六种方式，见图2-1。
热密度大、持续时间长、变化幅度小、具备一定规模的热负荷属于优质热负荷资源。
一、热负荷的分类(一)按热负荷的服务对象分类热负荷可分为民用热负荷和工业用热负荷。
民用热负荷主要是指供暖、通风、空调、生活热水等的用热。
工业热负荷包括工艺热负荷和动力热负荷。
工艺热负荷是指企业在生产过程中用于加热、烘干、蒸煮、清洗、熔化等工艺流程的用热负荷，其中也包括企业生产厂房的采暖、通风及空调负荷。
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3、集中供热系统的热负荷
供暖热负荷 通风热负荷 空气调节热负荷 生产工艺热负荷 生活用热热负荷
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
二、供暖设计热负荷
1．体积热指标法 QN'=qvVw(tn-tw')
q1℃v—时—、建单筑位物时单间位内外的围供体暖积热在负室荷内外温差
❖ 供热温度在130℃一150℃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℃一300℃ 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， 常用的热负荷图有热负荷时间图、热负 荷随室外温度变化图和热负荷延续时间 图。
qv与K成正比：不同地区，K不同； 寒冷地区墙厚，K小， qv反而小
qv与F/Vw成正比：外形复杂， qv大 体积越小、 qv越大
2、建筑面积热指标法
QN'=qa*A
影响qa因素： qa=KF(tn-tw')/A K大、 qa大
(tn-tw')大、 qa大 QN与qa并不直接相关，不如qV准确 qa计算简单，qv不易取准确 多用面积热指标概算法
1、通风体积热指标法
2、百分数法
Qt K tQn
三、生活用热的设计热负荷
平均小时用热：
m ——用热水单位数
V —— 每个用水单位数每日用水量, L/d tr ——生活热水温度，一般为60~65℃ tl ——冷水计算温度，取最低月平均水温 T ——每日供水小时数 居住区概算法：Qrp'=qs*A
qs 居住区生活热水指标，15～20W/m2,附录6-3 A 居住区建筑面积
生活热水最大热负荷
Qr.max'=φQrp' Φ——小时变化系数，见附录6-4，
φ越接近1，用水越平均。
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℃一150℃ 以下称为低 温供热；
Vw——建筑物外围体积
tn、tw'——供暖室内外计算温度
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。
影响qv的因素
QN'＝qvVw(tn-tw')＝KF(tn-tw') qv＝KF/Vw
一、热负荷时间图
1、全日热负荷图—— 表示整个热源或用 户的的热负荷，在一昼夜中每小时变化 情况。 横坐标为1~24小时
2、年热负荷图 横坐标为1~12个月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、热负荷随室外温度变化图
三、热负荷延续时间图
第三节 年耗热量计算
1、供暖年耗热量
Q n.a
24Q n
tn tp.j tn tw
第二篇 集 中 供 热
第六章 集中供热系统的热负荷
第一节 集中供热系统热负荷的概算和特征
一、基本概念 1、供暖系统设计热负荷
针对某一具体房间计算热负荷 是为了设计室内供暖系统 向外网提出设计要求（流量、压头） 热负荷计算方法
2、集中供热设计热负荷
针对某一热用户，可能有或没有具体建筑物 设计外网输送系统 向热源提出要求 热负荷计算方法：有具体建筑物－用供暖设计热负荷
面积热指标
对于按照节能设计标准设计的住宅建筑，采暖面积热指
标可取40~50
2 W/m
建筑类型
qa（W/m2)
建筑类型
qa（W/m2)
住宅 别墅 办公 医院 实验楼 旅馆 影剧院
50~70 100~125 65~90 65~95 68~98 60~85 90~120
图书馆
65~90
幼儿园、托儿所 75~120
学校
60~80
商店
65~100
礼堂
100~160
食堂
85~140
体育馆
85~150
3．城市规划指标法 对一个城市新区供 热规划设计，各类型的建筑面积尚未具 体落实。
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。
N
0.0864Q n
tn tn
tp.j tw
N
2、通风年耗热量
3、热水供应年耗热量