室內熱水供暖系統(tǒng)基本形式的分析與比較★

岳 麗 芳

(唐山學院，河北 唐山　063000)

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室內熱水供暖系統(tǒng)基本形式的分析與比較★

岳 麗 芳

(唐山學院，河北 唐山063000)

從垂直式與水平式兩方面，闡述了室內熱水供暖系統(tǒng)的各種形式及特點，并說明了在系統(tǒng)形式選擇過程中需要注意的一些問題，旨在使室內熱水供暖系統(tǒng)的設計達到預期的供暖與節(jié)能效果。

熱水供暖系統(tǒng)，垂直式系統(tǒng)，水平式系統(tǒng)，節(jié)能

0　引言

室內供暖系統(tǒng)根據(jù)末端裝置使用的熱媒不同主要有熱水供暖系統(tǒng)、蒸汽供暖系統(tǒng)和熱風供暖系統(tǒng)。從衛(wèi)生條件和節(jié)能等因素考慮，民用建筑應采用熱水供暖系統(tǒng)。此外，熱水供暖系統(tǒng)還可應用在生產(chǎn)廠房及輔助建筑中。

1　供暖系統(tǒng)形式的分類

室內熱水供暖系統(tǒng)根據(jù)觀察與思考問題的角度不同，分類如下：1)按熱水循環(huán)動力的不同，分為自然循環(huán)系統(tǒng)和機械循環(huán)系統(tǒng)。自然循環(huán)系統(tǒng)是依靠供回水的密度差進行循環(huán)，而機械循環(huán)系統(tǒng)是依靠水泵提供動力。2)按熱媒溫度的不同，分為低溫熱水供暖系統(tǒng)和高溫熱水供暖系統(tǒng)。通常情況下，水溫超過100 ℃的熱水為高溫水。根據(jù)GB 50736—2012民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范規(guī)定：散熱器集中供暖系統(tǒng)宜按75 ℃/50 ℃連續(xù)供暖進行設計，高溫水供暖系統(tǒng)一般宜在生產(chǎn)廠房中應用，設計高溫水熱媒的供回水溫度大多采用(110 ℃～130 ℃)/(70 ℃～90 ℃)。3)按供、回水方式的不同，可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。單管系統(tǒng)中熱水按著一定順序流經(jīng)每一組散熱器并冷卻；雙管系統(tǒng)中進入每層散熱器的熱水溫度相同。4)按管道敷設方式的不同，分為水平式系統(tǒng)和垂直式系統(tǒng)。水平式系統(tǒng)是同一樓層散熱器通過水平管連接；而垂直式系統(tǒng)是各樓層散熱器通過垂直立管連接。

2　各種系統(tǒng)形式的特點

重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)由于其作用壓力小，管徑大，作用范圍在一定程度上受到限制，故在本文中只分析和比較機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的各種形式。機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)供暖范圍大，成為應用最廣泛的一種供暖系統(tǒng)。機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要形式如下。

2.1垂直式系統(tǒng)

1)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)。系統(tǒng)的供水干管敷設在頂層散熱器的上面，回水干管敷設在底層散熱器的下面。圖1中立管①為雙管系統(tǒng)，立管②為單管順流式系統(tǒng)，立管③為單管跨越式系統(tǒng)。上供下回式熱水供暖系統(tǒng)具有如下特點：a.單管順流式熱水供暖系統(tǒng)形式簡單、施工方便、造價低、應用范圍較廣。但此種系統(tǒng)不能進行局部調節(jié)。b.單管跨越式熱水供暖系統(tǒng)設有跨越管和三通調節(jié)閥，能夠進行室溫調節(jié)，在節(jié)能方面要優(yōu)于單管順流式系統(tǒng)。缺點是系統(tǒng)造價高，施工工序繁多。同時，在需要相同散熱量的情況下所需的散熱面積比順流式系統(tǒng)大。c.上供下回式雙管熱水供暖系統(tǒng)，由于各層散熱器中心距鍋爐中心的垂直高度不同，導致各層散熱器環(huán)路的重力作用力不盡相同。若通過改變管徑仍不能使各層環(huán)路阻力損失達到平衡，則會產(chǎn)生垂直失調現(xiàn)象。

2)下供下回式熱水供暖系統(tǒng)。熱水供暖系統(tǒng)的供、回水干管敷設在底層散熱器的下面。當頂層無法敷設供水干管或設有地下室的建筑物適宜采用該種系統(tǒng)。下供下回式熱水供暖系統(tǒng)具有如下特點：a.由于減短了供水總立管的長度，因此無效熱損失小。b.與上供下回式熱水供暖系統(tǒng)相比較，在一定程度上緩和了垂直失調。c.系統(tǒng)排除空氣可以通過頂層散熱器的冷風閥分散排氣(見圖2左側)或通過專門設置的空氣管集中排氣(見圖2右側)。

圖1　上供下回式熱水供暖系統(tǒng)　　　　圖2　下供下回式熱水供暖系統(tǒng)

3)下供上回式雙管熱水供暖系統(tǒng)。系統(tǒng)的供水干管設在下部，而回水干管設在上部(見圖3)。這種系統(tǒng)適用于高溫水供暖系統(tǒng)。下供上回式熱水供暖系統(tǒng)具有如下特點：a.水在系統(tǒng)內的流動方向與空氣流動方向一致，因而排除空氣較容易。b.由于回水干管在頂層，故無效熱損失小。c.用于高溫熱水供暖系統(tǒng)時，膨脹水箱的標高可適當降低。d.散熱器傳熱系數(shù)相比上供下回式雙管系統(tǒng)要低。散熱器的平均水溫幾乎等于甚至低于系統(tǒng)出口水溫，但用于高溫水供暖時，卻有利于滿足散熱器表面溫度不致過高的衛(wèi)生要求。

圖3　下供上回式雙管熱水供暖系統(tǒng)

2.2水平式系統(tǒng)

水平式系統(tǒng)按供水管與散熱器的連接方式有串聯(lián)式和跨越式兩種。水平式系統(tǒng)的排氣可通過散熱器上設置的冷風閥分散排氣或在專門設置的空氣管集中排氣。水平式系統(tǒng)的特點如下：1)相比垂直式系統(tǒng)，水平式系統(tǒng)的造價較低。2)穿越樓板的立管數(shù)量少，施工方便。3)架設膨脹水箱時可利用最高層的輔助空間。

3　系統(tǒng)形式的選擇原則

通過以上分析發(fā)現(xiàn)室內熱水供暖系統(tǒng)的形式多樣，實踐工程中如何正確選用系統(tǒng)形式，不僅會影響到供暖效果，同時還會和節(jié)能問題密切相關。因此，要根據(jù)各種系統(tǒng)形式的特點、建筑物性質及功能要求，做出合理的選擇。通常情況下，要注意以下幾點原則：

1)垂直雙管系統(tǒng)適用在4層及4層以下建筑物，若每組散熱器設置恒溫閥且滿足水力平衡要求時，不受此限制；2)垂直單管跨越式系統(tǒng)宜用在6層及6層以下的建筑物；3)水平單管跨越式、順流式系統(tǒng)宜用在缺乏設置眾多立管條件的多層或高層建筑，或實行分戶熱計量的住宅建筑。

[1]賀平.供熱工程[M].第4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[2]全國民用建筑工程設計技術措施：暖通空調·動力(2009版)[S].

[3]肖智霞，郝寶林.機械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)形式選擇探討[J].內蒙古科技與經(jīng)濟，2013(5)：112.

On analysis and comparison of basic forms of indoor hot-water heat-supply system★

Yue Lifang

(TangshanCollege,Tangshan063000,China)

From the vertical and horizontal aspects, the paper illustrates the different forms and features of the indoor hot-water heat-supply system, indicates the attentive problems in the system selection process, so as to enhance the design for the indoor hot-water heat-supply system to meet the expected heat-supply and energy-saving effect.

hot-water heat-supply system, vertical system, horizontal system, energy-saving

1009-6825(2016)21-0125-02

2016-05-17★：唐山學院教育科學研究項目(150274)

岳麗芳(1981- )，女，碩士，講師

TU833

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