第六章集中供热的热负荷

第六章集中供热的热负荷 概述集中供热是以热水或蒸汽作为热媒，从一个或多个热源通过供热管网，向一个城镇或较大区域的各热用户供应热能的方式。各种用热系统的热负荷，按其性质可分为两类：这些热用户热负荷的大小及其性质是供热规划和设计的重要依据。对集中供热系统进行规划和设计时，由于难以提供较准确的建筑热负荷资料，常用概算指标法确定各类热用户的热负荷。

第一节集中供热系统热负荷的概算 一、供暖设计热负荷供暖热负荷是城市集中供热系统中最主要的热负荷。它的设计热负荷占全部设计热负荷的80%~90%以上（不包括生产工艺用热）。供暖设计热负荷的概算，可采用体积热指标法或面积热指标法等进行计算。 1. 体积热指标法式中 ——建筑物的供暖设计热负荷，KW； ——建筑物的外围体积，M3； ——供暖室内计算温度，℃ ； ——供暖室外计算温度，℃ ； ——建筑物的供暖体积热指标，W/ M3. ℃

（1）建筑物的供暖体积热指标的物理意义：其含义为各类建筑物，在室内外温差1℃时，每1m3建筑物外围体积的平均供暖热负荷。（1）建筑物的供暖体积热指标的物理意义：其含义为各类建筑物，在室内外温差1℃时，每1m3建筑物外围体积的平均供暖热负荷。（2）影响供暖体积热指标的因素：所在区域、围护结构的热工特性和外形数据来源：已有建筑计算数据统计与实测所汇总的手册(应用不多)

2. 面积热指标法 ——建筑物供暖设计热负荷，kw。 ——建筑物的建筑面积,m2; ——建筑物供暖面积热指标，W/ M2; （1）供暖面积热指标的物理意义：每1m2建筑面积的平均供暖设计热负荷。（2）特点：建筑物的供暖热负荷，主要取决于通过垂直围护结构向外传递热量。不仅与建筑平面面积有关，还与层高、外形等有关。在物理概念上不如供暖体积热指标表征建筑物供暖热负荷的大小清楚。但由于采用供暖面积热指标法更易于计算，所以面积热指标法在集中供热系统规划中应用广泛。

3. 城市规划法 根据城市规划指标，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。如：按规划指标，每人建筑面积为100㎡,1000人，则总面积为100000㎡，街区住宅占80%，公共建筑占20%，设街区住宅的供暖面积热指标为40W/㎡，公共建筑的面积热指标为80W/㎡，则综合供暖热指标为：80%40+20%80=48W/㎡，这个值再乘以总建筑面积既是该街区的供暖设计热负荷。

通风设计热 负荷的概算通风体积热指标法百分数法 0.3~0.5Qn’ 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度等要求，在供暖季节，加热从室外进入室内的新鲜空气所耗的热量。

热水供应的热负荷取决于热水用量 住宅热水用量取决于卫生设备和个人的习惯；公用建筑和工厂热水用量取决于生产性质和工作制度。热水供应特点：a)每天用量变化不大 b)每小时用量变化大可按面积指标法估算平均热负荷生活热水平均热负荷：三、生活用热水供应设计热负荷 F——居住区的总建筑面积，Kw； ——居住区热水供应热指标，按表6-3取用。取自《城市热力网设计规范》。

热水供应最大热负荷： 式中 —热水供应最大热负荷，kW; —热水供应平均热负荷，kW; —小时变化系数，为建筑物或居住区的最大小时热水用量（热负荷）与平均小时热水用量（热负荷）的比值。根据用水计算单位数，按建筑给排水设计规范规定取用建筑物或居住区的用水单位数越多，全天中的最大小时用水量（用热量）越接近于全天的平均小时用水量（用热量），值越接近1。

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。

四、工业生产用热设计热负荷 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、溶化等过程的用热或作为动力用于驱动机械设备，属全年性热负荷。全年性热负荷,取决于用热设备及工艺过程。蒸汽供热的类型 (1)低温供热 130～150℃ ，0.4～0.6MPa。 (2)中温供热 150～250℃ ,0.8～1.3MPa。 (3)高温供热 250～300℃, 更高。　　可按工业成品单位耗热量的概算指标估算负荷。

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。

一.热负荷时间图 根据时间的先后画出热负荷变化的情况。特点：图中热负荷的大小按照出现的先后顺序排列。种类：全日热负荷图、月热负荷图和年热负荷图。 1.全日热负荷图以小时为横坐标，以小时热负荷为纵坐标。它适用于全年性热负荷。因为全年性热负荷在全天中小时的变化较大。如生产工艺系统及生活用热。以此为设计集中供热系统提供基础数据。

2. 月负荷图 以全月中每日为横坐标，以日热负荷为纵坐标绘制的热负荷曲线，反映的是在一个月内热负荷的变化情况。 3.年热负荷图以月份为横坐标，以每月的热负荷为纵坐标绘制的。其中采暖，通风热负荷按月平均负荷（室外月平均温度函数），生活热水供应按平均小时热负荷，生产工艺按日平均负荷。利用年热负荷图可作为规划供热系统全年运行的原始资料，也可作为制定设备维修计划和安排职工休假日等的参考资料。

二.热负荷随室外温度变化图 常用于季节性热负荷。因为季节性热负荷的大小主要取决于室外温度，所以能很好地反映其变化规律。以室外温度为横坐标，以热负荷为纵坐标进行绘制的。

三.热负荷延续时间图 用来表示不同热负荷延续的时间，以便为供热工程规划设计提供供热负荷延续变化的有关数据 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。 1. 供暖热负荷延续时间图 3个坐标2条曲线，其中横轴左侧为室外温度，右侧为延续时间小时数热负荷延续时间图对集中供热系统，特别是对以热电厂为热源的集中供热系统的技术经济分析很有用处。如能利用数学公式描述热负荷延续时间曲线对利用计算机分析节约问题带来方便特点

2. 生产工艺热负荷延续时间图 生产工艺热负荷延续时间图曲线图的绘制

第三节年耗热量计算 集中供热系统的年耗热量是各类热用户年耗热量的总和。各类热用户的年耗热量可分别按下述方法计算： 1. 供暖年耗热量 GJ/a 式中 ——供暖设计热负荷，kW； ——供暖期天数， d； ——供暖室外计算温度，℃； ——供暖室内计算温度，℃；一般取18℃； ——供暖室外平均温度，℃； 0.0864——公式化简和单位换算后的数值，（0.0864=24×3600×10-6），式中各值值按《暖通规范》值确定。

2. 供暖期通风年耗热量 GJ/a ——通风室外平均温度。注：当查找困难时可用采暖期的室外平均温度代替，但结果偏大。 ——供暖期内通风日平均运行小时数 ——通风室外计算温度

第六章 集中供热的热负荷