供热工程基本知识
供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。
计算供暖系统的设计热负荷时，常把它分成围护结构传热的基本耗热量和附加耗热量两部分进行计算。基本耗热量是指在设计条件下，通过房间各部分围护机构从室内传到室外的稳定传热量的总和。附加耗热量是指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量。
室内计算温度时指距地面2m以内人们活动地区的平均空气温度。
目前国内外选定供暖室外计算温度的方法，可以归纳为两种：一种是根据围护结构的热惰性原理，另一种是根据不保证天数的原则来确定。
采暖室外计算温度，应采用理念平均不保证5天得日平均温度。
围护机构温差修正系数α值得大小，取决于非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。对于保温性能差和易于室外空气流通的状况，不供暖房间或空间的空气温度th更接近于室外空气温度，则α值更接近于1.
围护机构表面换热过程是对流和辐射的总和过程。围护结构内常用空气间层以减小传热量。
对流换热强度，与间层的厚度、间层设置的方向和形状，以及密封性等因素有关。
外墙面积的丈量，高度从本层地面算到上层地面，对平屋顶的建筑物，最顶层的丈量是从最顶层的地面到平屋顶的外表面的高度；而对有闷顶的斜屋面，算到闷顶内的保温层表面。外墙的平面尺寸，应按建筑物外廓尺寸计算。
门、窗的面积按外墙外面上的净空尺寸计算。
附加耗热量有朝向修正、风力附加和高度附加耗热量等。
朝向修正耗热量：是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。修正率：北、东北、西北：0~10%；东南西南：-10%~-15%；东、西：-5%；南-15%~-30%；
风力附加耗热量：是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。
高度附加耗热量：是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。
冷风渗透耗热量：在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量Q2。
冷风侵入耗热量：在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。
一道门的附加值比两道门的小，是因为一到外门的基本负荷大。
地板辐射供暖与对流供暖比较：1）舒适度高，节能。2）节约建筑面积，无散热器片与外露的管道。
低温辐射采暖的热负荷应计算确定，热负荷分为全面辐射采暖的热负荷与局部辐射采暖的热负荷两类。
全面辐射采暖的热负
荷，对计算热负荷乘以0.9~0.95的修正系数或将室内计算温度取值降低2℃。建筑物地板辐射加热管时，采取负荷中不计算地面的热损失，并可不考虑高度附加。
室内供暖系统的末端散热装置是系统完成供暖任务的重要组成部分。它向房间散热以补充房间的热损失，从而保持室内要求的温度。1.供暖系统的热媒（蒸气或热水，通过散热设备的避免，主要以自然对流传热方式向房间传热。这种散热设备通称为散热器。2.供暖系统以低温热水（<=60℃）为加热热媒，以塑料盘管作为加热管，预埋在地面混凝土层中并将其加热，向外辐射热量的采暖方式称为低温热水地面辐射采暖。此时，建筑物部分围护结构与散热设备何二为一。4.通过散热设备向房间输送，比室内温度高的空气，以强制对流传热方式，直接向房间供热。利用热空气向房间供热的系统，称为热风供暖系统。
散热器：散热器是最常见的室内供暖系统末端散热装置，其功能是将供暖系统的热媒所携带的热量，通过散热器壁面传给房间。
铸铁散热器:铸铁散热器长期以来得到广泛应用。它具有结构简单，防腐性好，使用寿命长一级热稳定性好的优点；但其金属耗量大、金属热强度低于钢制数散热器。
钢制散热器与铸铁散热器相比：1.金属耗量少；2.耐压强度高；外形美观整洁，占地小，便于布置。热稳定差，容易被腐蚀。
散热器的计算时确定供暖房间所需散热器的面积和片数。
散热器传热系数K的物理概念，是表示当散热器内热媒平均温度tpj与室内气温tn相差1℃时，每1m2散热器面积所放出的热量，单位为W/(m2*℃)。它是散热器散热能力强弱的主要标志。
因为散热器向室内散热，主要取决于散热器外表面的换热组；而在自然对流传热下，外表面换热阻的大小主要取决于温差△t。△t越大，则传热系数K值及散热量Q值越高。
供暖系统的管道敷设，有暗装和明装两种方式。
散热器采暖以自然对流为主要换热方式，但也存在着一定比例的辐射换热。辐射供暖提高了辐射换热所占的比例，但也存在着一定比例的对流换热。辐射采暖方式的房间的围护结构内表面或供暖部件表面的平均温度τn高于室内的空气温度tn，即τn>tn;而采用对流采暖τn
各个环路加热盘管的进、出水口，应分别与分水器、集水器相连，分、集水器设置在用户的入口处。
温控器是指具有室温设定与调节功能的房间恒温器。
1.高大空间、
浴室、卫生间、游泳池等区域，应采用地温型温控器。
2.对需要同时控制室温和限制地标温度的场合应采用双温型温控器。
低温电热膜辐射采暖是以电作为能源，将电热膜辐射与建筑的内标面的一种采暖方式。
室内热水供暖系统：以热水作为热媒的供暖系统，称为热水供暖系统。
1.按热媒温度的不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。
2.按系统循环动力不同，可分为重力循环系统和机械循环系统。靠水的密度差进行循环的系统，称为重力循环系统；靠机械力进行循环系统，称为机械循环系统。
3.按系统管道辐射方式的不同，可分为垂直式和水平式。
4.按照散热器供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。
传统室内热水供暖系统的优点是结构简单：但其结构简单，节约管材。
垂直失调：在供暖建筑物内，同一竖向的各层房间的室温不符合设计要求的温度，而出现上、下层冷热不均的现象，通常称作系统垂直失调。由此可见，双管系统的垂直失调是由于通过各层的循环作用压力不同而出现的。
单管系统：单管系统立管的散热器总面积一般比双管系统的稍大些。在单管系统运行期间，由于立管的供水温度或流量不符合设计要求，也会出现垂直失调现象。但在单管系统中，影响垂直失调的原因，不是像双管系统那样，由于各层作用压力不同造成的，二十由于各层散热器的传热系数K随各层散热器平均计算温度差的变化程度不同而引起的。
重力循环热水供暖系统：装置简单，运行时无噪声和不消耗电能。但由于其作用压力小、管径大，作用范围受到限制。通常只能在单幢建筑内应用，其作用半径不宜超过50m。
机械循环热水供暖系统：机械循环热水供暖系统与重力循环系统的主要差别是在系统中设置了循环水泵，靠水泵的机械能，使水在系统中强制循环。
垂直式系统：回水干管布置位置不同分为：上供下回式双管和单管热水供暖系统；下供下回式双管热水供暖系统（特点：排气方便，室温可调，易垂直失调，最常用）；中供式热水供暖系统；下供上回式热水供暖系统；混合式热水供暖系统。
水平失调：在远近立管处出现流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象，称为系统的水平失调。同程式消除水平失调，但是消耗的金属量增多，且不便于安装。
水平式系统与垂直式系统相比具有如下优点：1）系统的造价一般要比垂直式系统低；2）管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；3）有可能理由最高层的辅助空间，假设膨胀水箱。降低了建筑造价，不影响美观。
分户采暖：就是改变传统的一幢建筑一个系
统的“大采暖”系统形式，实现分别向各个单元具有独立产权的热用户供暖并具有调节与控制功能能的采暖形式。
户内水平采暖系统形式与特点:水平单管串联式、水平单管跨越式、水平双管同程式、水平双管异程式、水平网程式。a中的热媒顺序流经各个散热器，温度主次降低。环路简单，阻力最大，各个散热器不具有地理调节能力，工作室互相影响。b每组散热器下多一个跨越管，热媒一部分进入散热器散热，领域部分经跨越管与散热器出口热媒混合，各个散热器具有一定的调节能力。c中的热媒经水平管道流入各个散热器，并联散热器的热媒进出口温度相等，水平管道为同程式，即进出散热器的管道长度相等。但多了一根水平管道，给管道布置带来了不便。但热负荷调节能力强，可根据需要对负荷任意调节，且不互相影响。d为双管已成布置。e常用与低温辐射地板采暖。
水平式系统：按供水管与散热器的连接方式分，同样可分为顺流式和跨越式两类。
设置单元立管的目的在与想户内采暖系统提供热媒。单元采暖系统应采用异程式立管。
室内分户采暖系统是由户内系统、单元立管系统、水平干管系统三部分组成。
分户采暖的入户装置按安装位置可分为户内采暖系统入户装置与建筑采暖入口热力装置。
热力入口装置的位置：1）新建住宅建筑应设置与住宅内部无地下室的住宅宜设在采暖管道竖井下不，首层楼梯间下不设热力小室或热力箱。有地下室的住宅建筑，热力入口宜设置在地下室专用房间。位于建筑底层位置时应注意防水与排水，以避免设备遭受侵害，造成损失。2）对于既有建筑的新建与改造采暖工程，热力入口位置可参照新建住宅设置，若无位置，可设于单元雨棚上货建筑外，但要作好防雨、防冻、防盗等保护措施。
分层式供暖系统：在高层建筑供暖系统中，垂直方向分两个或两个以上的独立系统成为分层式供暖系统。双水相分层式供暖系统：当外网供水温度较低，使用热交换器所需加热面过大而不经济合理时。可考虑采用。且有如下特点：1.上层系统与外网直接连接。2.溢流管6下不的满贯高度Hh取决于外网回水管的压力。3.两个开式水相简化了入口设备，降低了系统造价。4.利用了开始谁想，使空气进入系统，易造成系统腐蚀。
垂直双线式胆管热水供暖系统是由竖向的TT形单管式立管组成的。对高层建筑，有利于避免系统垂直失调，这是双显示系统的突出优点。由于立管的阻力较小，容易引起水平失调。解决方法：每根回水立管上设置孔板，增大阻力，或采用同程式系统。
膨胀水箱：膨胀水箱的作用是用来储存热
水供暖系统加热的膨胀水量。在重力循环上供下回系统中，它还气着排气作用。膨胀水箱的另一作用是恒定供暖系统的压力。Vp=a△tmax*Vc。
排气设备：国内目前常见的排气设备，主要有集气罐，自动排气阀和冷风阀等集中。
集气罐：在机械循环的上供下回系统中，集气罐应设在系统各分环环路的供水干管的末端最高处。
冷风阀：多用于水平式和上供下回系统中。
散热器温控阀是一种自动控制散热器热量的设备。具有恒定室温、节约热能的主要优点。
分、集水器：在低温热水辐射采暖室内系统中使用的，用于连接各路加热盘管的供、回水管的配、汇水装置。
室内蒸气供热系统：与热水供暖系统的区别：1.热水在系统散热设备中，靠其温度将放出热量，而且热水的相态不发生变化。蒸气在系统散热设备中，靠水蒸气凝结成水放出热量，相态发生了变化。
蒸气的汽化潜热r值比起每1kg水在散热设备中靠温度降放出的热量要大得多。
2.热水在封闭系统内循环流动，其状态参数变化很小。而蒸气的状态参数变化较大还伴随着相态变化。3.蒸气供暖系统散热器表面温度高，易烧烤积在散热器上的有机灰尘，产生异味，卫生条件差，不适宜在民用建筑中使用蒸气供暖系统。4.大大减轻前后加热滞后现象。5.适用于间歇供热用户。
二次蒸气：散热设备流出的饱和凝水，通过疏水器和在凝结水管路中压力下降，沸点改变，凝水部分重新气化，形成所谓二次蒸气，以两相流的状态在管路内流动。凝水通过疏水器的排水孔和沿疏水器后面的凝水管路流动时，由于压力降低，相应的饱和温度降低，凝水会部分重新气化，生成二次蒸气。
室内蒸汽供暖系统分类：按照供汽压力的大小，将蒸气供暖分为三类：供汽表压力高于70kpa时，称为高压蒸气供暖；供汽的表压力等于或第一70kpa称为低压蒸汽供暖，当系统中的压力低大气压力时，称为真空蒸汽供暖。
按照蒸汽干管布置不同，蒸汽供暖系统可有上供式、中供式、下供式。立管特点分为单管式和双管式，国内采用双管式。按回水动力不同，分为重力回水和机械回水。高压蒸汽供暖系统采用机械回水方式。重力回水低压蒸汽供暖系统形式简单，运行时不消耗电能，宜在小型系统中采用。
干式凝水管：在干管的横断面，上部分应充满空气，下部分充满凝水，凝水靠重力流动。这种非满贯流动的凝水管，称为干式凝水管。
水击：在蒸汽供暖系统中，沿管壁凝结的沿途凝水可能被高速的蒸气流裹带，形成岁蒸气流动的高速水滴；落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸气流重新掀起，形成“水塞”，并随蒸气一起
告诉流动，在遭到阀门、拐弯或向上的管段等使流动方向改变时，水滴或水塞在告诉下与管件或管子撞击，就产生“水击”，出现噪声、振动或局部高压，严重时能破坏管件借口的严密性和管路支架。防止方法：水平敷设的供气管路，必须具有足够的坡度，并尽可能保持汽、水通向流动。坡度i宜采用0.003.进入散热器支管的坡度i=0.01~0.02。供气干管向上拐弯处，必须设置疏水装置。
余压回水：疏水器后的管道流动状态属于两相流。靠疏水器后的余压输送凝水的方式，通常称为余压回水。
蒸汽疏水器：作用是自动组织蒸气逸漏，并且迅速地排出用热设备及管道中的凝水，同时能排除系统中挤流的空气和其他不凝性气体。是蒸气供热系统中最重要的设备，它的工作状况对系统运行的可靠性和经济型影响极大。
疏水器分类：机械型疏水器、热动力型疏水器、热静力型疏水器。
疏水器前后应设置阀门，用以截断检修用。前后应设置冲洗管（前）和检查管（后）。对小型关暖系统和热风供暖系统，可考虑不设旁通管。
旁通管主要作用：是在开始运行时排除大量凝水和空气。运行时不应打开。
减压阀：减压阀通过调节阀孔大小，对蒸气进行节流而达到减压目的。并自动地将阀后压力维持在一定范围内。
二次蒸发箱：作用是将室内各用气设备排除的凝水，在较低的压力下分离出一部分二次蒸气，并将抵押的二次蒸气输送到热用户利用。
运行调节是党热负荷发生变化时，为实现按需供热，而对供热系统的流量供水温度等进行的调节。
供热调节分为集中调节、局部调节、个体调节。
集中调节在热源处进行调节，局部调节在热力站或用户入口处进行调节，而个体调节直接在散热设备处进行调节。
在集中供热系统中，热电厂、区域锅炉房、低温核能供热厂可作为较大型的热源使用；地热、工业余热、太阳能、地源水源热泵和直燃机可作为小型区域供热热源。
区域锅炉房根据其制备热媒的种类不同，分为蒸气锅炉房和热水锅炉房。
工业余热：是指工业生产过程的产品和排放物料所含的热或设备的散热。
核能供热：是以核裂变产生的能量为热源的城市集中供热方式。
热泵工作原理分可分为机械式、吸收式和化学式三大类
热力站：集中供热系统的热力站是供热网路与热用户的连接场所。他的作用是根据热网工况和不同的条件，采用不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户需求，并根据需要，进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。
水处理设备：供热系统热源的是指不良，会在锅炉与换热
器等供热设备上形成水垢，降低供热设备的热效率，造成锅炉水冷壁的爆管、换热器的损坏和泄露，腐蚀供热设备，影响供热系统的安全、经济与稳定的运行；同时杂质导致的锅炉水发沫与汽水共腾现象将直接影响蒸汽热媒的品质。低压锅炉给水必须软化、除氧，中、高压电厂锅炉给水必须脱盐、除氧。
常用的除氧方法为热力除氧（压力式、大气式、真空式）、化学除氧、解析除氧、电化学除氧及除氧树脂除氧。