地理信息系統供熱論文

地理信息系統供熱論文

　　隨著經濟的發展變化，人們的供熱系統也越發完善了。給人們的生活帶來了很多幫助。下面是小編整理收集的地理信息系統供熱論文，歡迎閱讀參考！

　　地理信息系統供熱論文（一）

　　1設計依據

　　（1）《地暖通風及空氣調節設計規范》（2001年版、修訂版）；

　�。�2）《實用供熱設計手冊》；

　�。�3）《低溫熱水地板輻射供暖應用技術規程》；

　�。�4）《低溫熱水地板輻射采暖工程技術規程》；

　�。�5）《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》；

　�。�6）與建設單位簽訂的合同、設計委托書。

　　2地暖系統設計主要參數

　　（1）地板表面的平均溫度：

　�、偃藛T經常停留的地面，宜采用24℃-26℃，溫度上限值28℃。

　�、谌藛T短期停留的地面，宜采用28℃-30℃，溫度上限值32℃。

　�、蹮o人員停留的地面，宜采用35℃-40℃，溫度上限值42℃。

　　（2）供回水溫度：

　�、俟┧疁囟鹊纳舷拗�60℃、65℃、70℃、75℃等。從安全和使用壽命考慮，民用建筑的供水溫度不應超過60℃。

　�、诠┗厮疁夭钜诵∮诨虻扔�10℃。

　�。�3）熱負荷：

　　①全面輻射采暖的熱負荷，應按有關規范進行。對計算出的熱負荷乘以0.9-0.95修正系數或將室內計算溫度取值降低2℃均可。

　�、诰植坎膳�的熱負荷，應再乘以附加系數。

　�。�4）有效散熱面：計算有效散熱量時，必須重視室內設備、家具及地面覆蓋物對有效散熱面積的影響。

　�。�5）填充層：①厚度不宜小于50mm。②當面積超過30m2或長度超過6m時，填充層宜設置間距小于或等于6m，寬度大于或等于5mm的伸縮縫。面積較大時，間距可適當增大，但不宜超過10m。③加熱管穿過伸縮縫時，宜設長度不大于100mm的柔性套管。

　�。�6）壓力：工作壓力不宜大于0.8MPa。如超過應采取措施。

　�。�7）流速：

　　加速管內水的流速不應小于0.25m/s，不超過0.5m/s。同一集配裝置的每個環路加熱管長度應盡量接近，一般不超過100m，最長不能超過120m。每個環路的阻力不宜超過30Kpa。

　�。�8）絕熱層：

　　樓板結構層間應設絕熱層，宜采用PS板，容量≥20kg/m3，厚度不宜小于25mm。

　　3設計步驟

　�。�1）方案設計：

　�、俑鶕�建筑施工圖及相關數據，計算建筑物熱負荷。

　　②與建筑其他相關專業（水、電、裝飾等）協調地暖系統設計有關間距。

　�、鄞_定集配裝置（分水器）的位置。

　　（2）施工設計：

　�、儆嬎憬ㄖ�物的有效散熱負荷；

　�、谟嬎憬ㄖ�物的有效散熱面積；

　　③地暖系統布置及水力計算；

　　④其他附屬設備選擇；

　　⑤與相關專業會簽，并經審核繪制出正式施工圖。

　�。�3）設計完成，應將設計各有關資料，打印裝訂成冊。

　　4設計應注意的幾個問題

　　（1）采用分戶獨立式熱源或集中采暖負荷的90%�；驅⒎块g溫度降低2℃計算；

　�。�2）在住宅中應用，應考慮家具遮擋等因素對散熱量的影響，乘以適當修正系數；

　�。�3）垂直相鄰房間，除頂層外，各層均應按房間采暖熱負荷扣除來自上層的熱量，確定房間所需散熱量；

　�。�4）不同地面材質、散熱量不同，為保證室溫要求，設計時應盡量按散熱量比石材低的木材板考慮，用戶即使選用石材類做地面，也不會影響采暖效果；

　�。�5）為滿足一戶中各朝向房間室溫的勻衡，耗熱量計算中應考慮方向附加及附減。外墻多的房間，熱損失多，加熱管必然密些。南向中間房間熱損失少，管間距必然大些；

　　（6）盡量考慮將生產冷水管布置在地板采暖結構層中，但應避免管相互穿越；

　�。�7）合理劃分環路區域，盡量做到分室控制，避免與其它管線交叉；

　�。�8）設計中應特別注意，同一分集水器上管長盡量保持一致，避免造成陰力失衡和管材浪費；

　�。�9）對以獨立式燃氣爐為熱源的系統，應控制管長≤90m，以減少阻力，并特別注意陰力平衡和管內流速問題；

　　（10）為保證地面不裂，管間距不得小于100mm，局部過密處在管上皮10mm處加鋼絲網。為保障地溫度均勻性，管間距不易大于350mm；

　�。�11）供回水溫度宜小于60℃（最大不超過70℃），供回水溫差應小于10℃，系統工作壓力不宜超過0.8MPa；

　　（12）無論采用何種熱源，地板采暖與供回水系統的溫度、水量和所用壓差等參數都應匹配；

　　（13）應特別注意在設計選擇參數時，PEX管內流速不得小于0.25m/s，否則會產生氣塞現象；

　�。�14）根據規范，在長度超過6-8m應設置膨脹縫材。每30-40m2應設膨脹縫材，但膨脹縫并不是越多越好，應合理設置；

　�。�15）確保地板采暖層的厚度（不包括面層厚度），住宅厚度為≥70mm（復合保溫厚度20mm，豆石混凝土厚度為50mm，管上皮豆石混凝土的厚度不少于30mm；

　�。�16）不同地面標高應分別設置分集水器。

　　5地暖的應用

　　地暖之所以被廣泛應用是因為它與常規的散熱片供暖相比有其自身的.優勢。優勢如下：

　�。�1）運行費用的比較：低溫熱水地板輻射采暖（簡稱地板采暖）最大的優點是節省能源。

　　地板輻射采暖供水溫度在60℃以下，在冬季溫度降至19℃時，普遍采用供水溫度50～55℃之間。因此，供水溫度較低，熱損失小。地板輻射采暖一大特點是在輻射強度和溫度的雙重作用下對房間進行采暖，形成較合理的室內溫度場分布和熱輻射作用，地采暖和暖氣片在同樣的供水溫度時，地采暖可以有3～4℃等效熱舒適度效應。因此，采用地采暖設計房間溫度時，室溫比普通散熱器采暖低2℃就可以滿足散熱器采暖所需的效果。而散熱器片采暖的供水溫度在90℃以上，所以僅此項采用地采暖可以節省30%能源，從而節省同樣比例的費用。房間的熱梯度下高上低，絕對滿足人的生理的需求。

　　（2）維修費用的比較：

　�、偃魏纹放频呐瘹馄�在使用過程中，都發會生腐蝕現象，經過幾年或十幾年的使用，暖氣片和室內支管發生銹蝕、泄露現象，每到采暖季必須進行維修或更換，維修費用較大，給住戶和開發商增加了經濟負擔；

　�、诘匕宀膳療o上述缺陷，塑料管材的最大優點：一是耐腐蝕：不受電解質影響；二是抗老化：導致塑料老化的原因是紫外線的照射，而塑料管材埋在水泥層中，就避免了紫外線的照射，所以塑料管材抗老化；三是永不結垢：塑料管材本身不會產生水垢，如果管內有水垢或銹蝕物可由于水壓的動力和塑料管材內壁光滑因素，水垢或銹蝕物不會粘附于管道內壁，會隨壓力沖至回水管；四是塑料管材使用年限為五十年，如沒有人為損壞屬于永久性不滲漏產品。所以每年冬季第一次供暖時家中無需留人，在施工中只要驗收合格，此管材屬于永不維修產品；采用塑料管材的地板采暖，給住戶和開發商帶來省錢省時的最大好處。

　�。�3）客戶利益方面的比較。①使用面積的比較：采用暖氣片采暖不但暖氣片占用了使用面積，而且室內的暖氣管道同樣占用了使用面積。例如暖氣片的厚度是10cm，安裝時離墻5cm，再加暖氣罩5cm，厚度是20cm，寬度150cm，高度270cm，這樣占去了0.81m2的空間面積和0.3m2的使用面積。這僅是一組暖氣片所占用的空間面積和使用面積，這套住宅需用11組暖氣片，客戶將失去3.3m2使用面積！但是，地板采暖的優點之一就是不占用使用面積，分水器的體積很小，可放在衛生間或廚房某個角落里。特別是開發商采用地板采暖，無形中給客戶增加戶內使用面積，也可作為銷售熱賣點，適當提高售樓價格。②舒適性的比較：暖氣片屬于空氣對流式散熱，熱氣通過屋內上半部流向地面，所以產生的效果是頭熱腳涼。而地板采暖則不同，熱量從腳下升起，產生下面溫度高而上面溫度低的溫度梯度，產生的效果是腳熱頭部清醒，符合人體生理需要，徹底避免“寒從腳起”的現象，給人感覺非常的舒適。③裝飾費用的比較：為了美觀，對暖氣片進行包裝裝飾，給住戶和開發商增加了經濟負擔。而地板采暖則不需要裝飾。④各房室溫可調節，地板采暖的每一個回路都有閥門的控制，用戶可通過調節閥門來調整適宜的溫度。

　　地理信息系統供熱論文（二）

　　摘要：暖氣罩是用來圍護散熱器的一種裝飾，其合理做法和細部處理對采暖效果影響較大。本文分析了散熱器的熱工特性，給出了散熱器的熱工特性方程，論述了加設暖氣罩后對散熱器散熱以及計量供熱的影響。提出了合理的暖氣罩設置方式對能源節約的積極意義。

　　關鍵詞：暖氣罩散熱器熱工特性計量供熱

　　0引言

　　在家居裝修美化中，為保證居室的整體和諧，對散熱器裝暖氣罩的做法己十分普遍。暖氣罩是將暖氣散熱片包裝的設施，是用來圍護散熱器的一種裝飾，要求散熱片散熱性能正常、罩體遇熱不變形，外表美觀，便于檢查維修暖氣片。其合理做法和細部處理對采暖效果影響較大。所以．暖氣罩的制作必須符合散熱器放熱的規律和特點。

　　1散熱器的熱力工況分析

　　1.1散熱設備類型

　　散熱設備向房間的散熱過程主要包括三種形式：供熱系統的熱媒通過散熱器的壁面以對流傳熱方式向房間散熱，這種散熱設備稱為對流散熱器，各種以繞(串)片管為散熱元件的帶外罩散熱器均屬于此類；供熱系統的熱媒通過散熱器的壁面以輻射和對流的方式向室內散熱，這種散熱設備稱為輻射散熱器，如鑄鐵或鋼(鋁)制板型、柱型、管型、扁管型，柱翼型和閉式串片型散熱器等；散熱設備向房間送入高于室溫的空氣，直接向房間供熱，這種系統稱為熱風供暖系統。本文重點論述對流散熱器。

　　1.2散熱器散熱效果

　　其效果取決于對流運動的強弱，既取決于散熱元件表面的溫度對空氣驅動力的大小，又取決于散熱元件外部結構影響空氣流動阻力的大小。所以當供暖熱水溫度較低(如供暖過渡季節)時，其散熱能力的下降要比輻射器顯著，這種衰減是其熱工特性的正常表現，因此設計選用時應該予以考慮。

　　1.3散熱器的熱工特性

　　根據傳熱學原理，散熱器的放熱過程是自然對流換熱．靠近散熱器外表面的空氣由于接觸受熱，使其密度變小而產生浮升力，熱空氣上升，散熱器下部和旁邊的冷空氣則流進補充并同樣被加熱和上升�？梢姡疅峥諝飧∩�的快慢主要取決于被加熱的程度，散熱器傳給空氣的熱量越多，則冷熱空氣間的密度差就越大，自然對流換熱過程也就越強烈。散熱器自然對流換熱主要取決于以下幾點：

　　(1)散熱器外表面與室內空氣之間的溫度差△t，我們知道．對流換熱基本計算式為：

　　Q＝αF(tb—tn)＝αF△t

　　式中Q為換熱量；α為換熱系數；tb為散熱器的外表面溫度；tn為室內空氣溫度；△t為散熱器外表面與室內空氣之溫度差；F為散熱器的外表面面積．顯然，△t越大，所傳遞的熱量就越多，使靠近外表面的熱空氣與遠離外表面的冷空氣之間的'密度差愈大，因而自然對流就愈強烈，自然對流換熱也就愈強烈。

　　(2)散熱器外表面面積F的大小從上述對流換熱基本計算式可以看出，在其它條件相同時，散熱器外表面傳給空氣的熱量Q與它的面積F成正比。自然對流正是依靠這些熱量而發生的，所以傳熱面積F的大小對自然對流的強弱也有很大的影響，其外表面積越大，自然對流換熱就越強。

　　(3)空氣沿散熱器外表面自然對流過程分為三個階段，即層流階段，過渡階段，紊流階段．在層流階段熱量主要靠流體層與層之間的導熱作用傳遞．因此，換熱系數。比較低，空氣溫升不大，流速也小．進入第二個階段，空氣連續受到散熱器外表面的加熱，溫度提高很多，浮升力越來越大，流速不斷增加．層流底層的厚度隨流速進一步增加而減薄，使得層流底層的熱阻逐漸減少．所以在這一階段α是逐漸增加的。當空氣上升的速度增加到某個臨界值時，流動完全變為紊流，換熱系數。達到最大值。這三種狀態不僅取決于溫差的大小，而且與空氣沿散熱器外表面流動路程的長短也有很大關系。路程很短，還沒有發展為過渡階段或紊流階段時被加熱的空氣就離開了散熱器的外表面，此時僅層流階段起作用，換熱量較�。蝗缌鬟^路程較長，層流階段和過渡階段在整個散熱器外表面只占很小部分，它們對整個換熱過程的影響很小，主要是紊流階段起作用，相對來說，換熱量較大�！�1】

　　(4)放熱的方向放熱的方向即熱流的方向。自然對流運動靠受熱流體的浮升而實現，如果在熱流的上方受到人為地阻擋，就不利于自然對流換熱。從上述散熱器的換熱過程及其特點可以看出，散熱器加罩必須符合散熱器的放熱過程，同時還要保證被加熱的空氣在采暖房間正常對流循環，否則就會影響散熱器的散熱量。

　　2加暖氣罩后對散熱器散熱的影響

　　對于輻射器，加裝暖氣罩后，其輻射－對流傳熱量比例發生變化，甚至可能完全隔絕輻射散熱，其不利于散熱的影響是顯而易見的，而那些設計錯誤的暖氣罩，其散熱量的折減就會更大，常見錯誤有暖氣罩的開口過小，百葉通氣率低，開口隨意而定，不考慮空氣對流的順暢，只開一個通氣口等等。

　　對于對流器，加裝暖氣罩也應謹慎。原因是(1)對流器的外罩已經做好，加裝暖氣罩會增加流動阻力，導致對流散熱量的減少。(2)利用現場加工的暖氣罩取代原有的外罩，若無專業技術指導，將由于外罩與散熱元件配合關系的改變，影響對流器的散熱能力。

　　3加暖氣罩后對計量供熱的影響

　　為了實現室內溫度控制和分戶熱量計量，集中供熱系統中設置有相應的熱量計量儀表以及一系列的溫度，壓力，流量控制設備。采用熱計量后，用戶可以根據需要通過調節熱媒流量來控制散熱器散熱量，以改變室內溫度。而暖氣罩的增添勢必會對熱計量產生一定的影響，特別是家居裝修用暖氣罩極不規范，根據歐洲國家的測試數據暖氣罩對散熱器散熱量的影響將達到30％。由散熱器的熱力特性分析，當散熱器類型尺寸及連接方式一定時，散熱器的散熱量可以表示成計算溫差的函數。即散熱器特性方程為：

　　Q=KF△t＝cG(tg-th)

　　Q為散熱器散熱量（W）；G為散熱器流量（Kg/h）；tg為散熱器供水溫度（℃）；th為散熱器回水溫度（℃）；tn為建筑物室內溫度（℃）；c為熱水質量比熱C=4187J/KG·℃。其中△t=（tg-th）/In(tg-tn)-In(th-tn)為對數平均溫差。散熱器散熱量對供回水溫度的變化是敏感的而對流量的變化則是隨著流量的增加而減小【2】。對于給定編制條件的某型號散熱器，可以得到25℃溫差下該型號散熱量與流量的關系，見表1

　　編制條件：標準負荷1687W，散熱器特性系數A＝6.614，B＝1.334室內溫度為18℃

　　如果溫控閥與散熱器一起安裝在封閉的暖氣罩中，將使溫控閥的感溫環境高于設定數值，溫控閥的感溫元件所接觸到的熱環境將不再是室內環境而成為暖氣罩內熱環境。如表1，假設加裝暖氣罩所引起的熱損失為67W，忽略其他影響因素，則提供1678W的標準熱量必須付出1754W的熱量及120％的相對流量。這就意味著為得到舒適的室溫，采暖用戶將不得不相應調高暖氣罩內溫控閥的設定溫度，并且為多余的熱量損失付出經濟代價。此外暖氣罩的加裝會使熱分配表如（蒸發式熱分配表）工作失效，并且給散熱器的檢修代來諸多不便。

　　5．暖氣罩合理的設置

　　在家居裝修中，為保證室內的整體和諧，對散熱器裝暖氣罩的做法己十分普遍。根據有關分析資料，裝暖氣罩后，有8％－30％以上的熱散發不出來，因而加暖氣罩的住戶將多消費熱，其取暖費就高。因此合理的暖氣罩設置具有積極的意義。美國人W.H.開利曾經指出：

　　從散熱量的觀點出發，帶有格柵的進氣口，其凈空面積至少應該等于空氣通過散熱元件時的凈空面積，而無格柵的進氣口要超出這個面積的25％。對于出氣口則不應該小于空氣通過散熱元件時凈空面積的0.9倍，不大于這個面積的1.3倍。

　　暖氣罩出氣口方向的設計是實際應用中影響較大的問題；出氣口向上雖然有利于散熱，但是這種設計，不僅容易使散熱元件積塵，而且長期使用會使熱空氣攜帶各種微粒污染出氣口壁面，同時氣口向上不利于人們活動空間舒適狀況的改善，所以從衛生和健康角度考慮出氣口應前置�！�4】

　　6結論

　　總之，采暖散熱器加罩是建筑裝飾設計的一個組成部分。就建筑裝飾而言，暖氣罩不單純是用來滿足建筑本身的需要，更重要的是用來滿足人們的生活需要和環境質量(主要是室溫)的要求，所以在設計和施工中應注意兩者之間的配合，缺一不可。暖氣罩的做法若不妥當，將直接影響散熱器的散熱效果，降低了室內溫度，還浪費了大量的熱量。所以，暖氣罩在節約能源中的作用不能忽視。

　　參考文獻：

　　【1】康太泉.暖氣罩做法對采暖室溫的影響，節能，1997(8)-38-40

　　【2】李建興，涂光備.散熱器調節特性分析，暖通空調，2001,31(5).-83-85

　　【3】涂光備.供熱計量技術，中國建筑工業出版社，2003，4

　　【4】蕭日嶸.民用供暖散熱器，清華大學出版社,1996,7

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