【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 203客臥19760204健身房22880 其他房間的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷該別墅房間總的供暖熱負(fù)荷為：=2230+2280+680+1320+760+880=8150 W = kW4 散熱器的選型 散熱器的選擇原則散熱器是最常見(jiàn)的一種散熱設(shè)備，對(duì)散熱器的設(shè)計(jì)要求主要有以下幾方面[5]： 1. 散熱器在成本方面的要求，散熱器單位時(shí)間向房間釋放的熱量越多，用的金屬材料越少，且用的成本越少，這樣它的經(jīng)濟(jì)效果就越好。 2. 散熱器在熱工性能方面的要求，如果散熱器的傳熱系數(shù)越大，那么它的熱工性能就越強(qiáng)，我們可以增大散熱器的散熱面積，增大散熱器的輻射強(qiáng)度和加快散熱器周?chē)目諝馑俣鹊确椒▉?lái)提高散熱器的熱工性能。 3. 散熱器在衛(wèi)生和美觀(guān)方面的要求，不僅要讓散熱器方便清掃上面的積灰，而且還不能影響散熱器的美觀(guān)。4. 散熱器在工藝方面和安裝使用方面的要求，散熱器應(yīng)該便于安裝，且占用房間和空間的面積要小，并且它能承載在使用過(guò)程中的機(jī)械強(qiáng)度，也要方便廠(chǎng)家能夠大批量的生產(chǎn)。 5. 散熱器在使用年限方面的要求，散熱器應(yīng)該不容易損害，且具有耐腐蝕性，使用年限越長(zhǎng)越好。在散熱器的選取方面，我們優(yōu)先考慮鑄鐵型的散熱器。因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防腐蝕性好，并且使用年限很長(zhǎng)以及它的熱穩(wěn)定性較好等一些優(yōu)點(diǎn)。在這設(shè)計(jì)中，我們選用M132型散熱器。這種散熱器金屬熱強(qiáng)度及傳熱系數(shù)高，外形也好看，清除積灰也比較容易，容易組成所需的面積，安裝也方便。 散熱器的選型散熱器在設(shè)計(jì)中應(yīng)該具有耐用性和經(jīng)濟(jì)性，本工程選用鑄鐵柱型M132散熱器。 散熱器性能參數(shù)型號(hào)散熱面積水容量重量工作壓力傳熱系數(shù)KM132型7kgK= 散熱器的布置背部與墻面間距不小于25mm，頂部與窗臺(tái)板之間的距離不小于50mm，底部距地面之間的距離不小于60mm，一般為150mm。散熱器在布置的過(guò)程中，應(yīng)該滿(mǎn)足以下的一些規(guī)范[6]：1. 散熱器在安裝過(guò)程中，一般安裝在外面墻體的窗子下面。這樣可以通過(guò)散熱器熱空氣的對(duì)流改善窗子的冷輻射和冷空氣對(duì)流對(duì)房間的供熱影響，使房間暖和一些。2. 為了減少散熱器的散熱損失，散熱器一般都不在外面作其它的裝飾，除非有明確的要求說(shuō)明時(shí)，那就特殊的處理。3. 兩道外門(mén)之間禁止設(shè)置散熱器，主要是為了防止散熱器被凍裂。 4. 在樓梯間布置散熱器時(shí)，應(yīng)布置在底層，主要是為了熱氣上升使房間更加暖和些。5. 同一個(gè)房間的散熱器可以串連，但是串聯(lián)的管徑的的大小必須一樣，這樣主要是為了散熱器管道中的水能夠順利的流出。像廁所、浴室等一些輔助性的房間，我們可以讓它與較近的一些供熱房間串聯(lián)供熱。6. 鑄鐵散熱器M132型的組裝片數(shù)一般不易超過(guò)20片。 散熱器的計(jì)算散熱器的散熱面積F按下式計(jì)算： m2 （41）式中： Q——一組散熱器的散熱量，W；——散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 ℃；——散熱器組安裝片數(shù)的修正系數(shù)；——散熱器連接形式的修正系數(shù)；——散熱器安裝形式的修正系數(shù)。該建筑供暖的供回水溫度分別為50℃/30℃,散熱器內(nèi)熱媒的平均溫度為：＝（＋）/2＝（50＋30）/2＝40℃ （42）式中：——散熱器進(jìn)水溫度，℃；——散熱器出水溫度，℃。這里我們以該別墅廚房（102）為例進(jìn)行散熱片的計(jì)算。已知：廚房（102）設(shè)計(jì)熱負(fù)荷Q=2230 W ，=（50+30）/2=40℃，=18℃，==4018=22℃。由表41可知，M132型的散熱器:K=== W/（m2?℃） 修正系數(shù)：先假定 =；查找可得：=；===M132型散熱器片數(shù)為：n/=F/f=查《供熱工程》[7]，當(dāng)散熱片n20時(shí)，=；與前面的假設(shè)一致，即：實(shí)際所需的散熱器的面積F=F/=實(shí)際采用片數(shù)n為：n=取整數(shù)，應(yīng)采用M132型散熱器81片。該別墅所有房間的散熱片數(shù)的計(jì)算結(jié)果。房間編號(hào)房間名稱(chēng)設(shè)計(jì)溫度℃平均溫度℃散熱器組數(shù)散熱器片數(shù)片數(shù)修正系數(shù)修正后散熱器片數(shù)房間負(fù)荷W 101接待廳2040593932280102廚房18581812230201客臥2022828680202主臥20354541320203客臥2023131760204健身房18232328805 系統(tǒng)方案的選取 太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)的基本要求 （1）系統(tǒng)必須全部灌滿(mǎn)水，主要是保證系統(tǒng)在密閉的環(huán)境下進(jìn)行。因此，在系統(tǒng)的最高處要設(shè)一個(gè)水箱（一般為開(kāi)口式的），也是防止管道中的水受熱而流出來(lái)，這個(gè)水箱叫做高位膨脹水箱?，F(xiàn)在在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一般采用低位（落地）隔膜式膨脹罐，這主要是為了與空氣隔絕，減少空氣中的氧進(jìn)入管道中。采暖系統(tǒng)管道中的熱水是密閉的，這樣對(duì)散熱器的工作非常有好處。在封閉式的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總阻力跟水泵的揚(yáng)程有關(guān)，跟系統(tǒng)的高度沒(méi)什么關(guān)系。在《暖通設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，為了控制整個(gè)系統(tǒng)的靜水壓力，當(dāng)建筑物采暖系統(tǒng)的高度超過(guò)50m時(shí)應(yīng)該在豎向設(shè)立分區(qū)。 （2）必須保證有足夠的循環(huán)水量 采暖系統(tǒng)的總循環(huán)水量（G），等于建筑物的總采暖熱負(fù)荷除以供水溫度減去回水溫度的差，即G= kg/h；式中：G——系統(tǒng)的循環(huán)水量，kg/h；——系統(tǒng)各采暖房間熱負(fù)荷的累積值，W；、——分別為系統(tǒng)供、回的水溫；℃； ——換算系數(shù)。按照同樣的計(jì)算方法，可以計(jì)算一個(gè)房間或著一組散熱器所需的循環(huán)水量。 太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)特點(diǎn) 太陽(yáng)能系統(tǒng)的集熱不均勻性，其主要的影響因素有三個(gè)方面：一是季節(jié)的變化，不同的季節(jié)太陽(yáng)的輻射是不一樣的，例如：在冬季太陽(yáng)的輻射是最小的，夏季輻射是最大的；二是天氣的變化，即使在同一個(gè)季節(jié)不同的天氣狀況，太陽(yáng)的輻射強(qiáng)度也不一樣；三是即使在同一天太陽(yáng)的輻射也不一樣，白天有太陽(yáng)的輻射 ，晚上沒(méi)有太陽(yáng)的輻射[8]。 太陽(yáng)能系統(tǒng)集熱不均勻，使的太陽(yáng)能系統(tǒng)的熱水供應(yīng)也就不穩(wěn)定，夏天供熱水的水溫高，冬天供熱水的水溫低；有太陽(yáng)時(shí)供熱水的水溫高，沒(méi)有太陽(yáng)時(shí)供熱水的水溫低；天亮?xí)r供熱水的水溫高，傍晚供熱水的水溫低等一些特點(diǎn)。采暖系統(tǒng)的運(yùn)行也不均勻，在冷的時(shí)候我們才供暖，系統(tǒng)才運(yùn)行；天氣熱的時(shí)候就不用供暖，自然系統(tǒng)也就不用運(yùn)行了。系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，隨著天氣溫度的降低，系統(tǒng)供的熱水溫度也就會(huì)逐漸增大。此外，對(duì)于一天連續(xù)采暖的系統(tǒng)，提供熱水的溫度基本是不會(huì)變化；對(duì)于一天間斷式采暖的系統(tǒng)，提供熱水的溫度變化很大。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確定對(duì)于這個(gè)工程我們只需要設(shè)計(jì)一個(gè)小型的供暖系統(tǒng)就可以了。選用太陽(yáng)能加熱泵熱水的系統(tǒng)，在樓頂裝飾構(gòu)架上的集熱器我們的集中布置，并給它配上自己可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)水或加熱的一些輔助控制裝置。太陽(yáng)能集熱器用來(lái)采集熱量并且加熱管道中的水，另外在系統(tǒng)外配備的一個(gè)輔助加熱的熱泵。當(dāng)太陽(yáng)能加熱的水溫不足時(shí)，輔助加熱的熱泵自動(dòng)開(kāi)始工作，使水溫滿(mǎn)足人們的需求；同時(shí)也確保了該系統(tǒng)都有人們所需要的熱水[9]。當(dāng)太陽(yáng)能的輻射充足時(shí)，建筑物的全部熱負(fù)荷由太陽(yáng)能系統(tǒng)提供，并把多余的熱量?jī)?chǔ)存在蓄熱器中，以備太陽(yáng)能供熱不足時(shí)使用；如果遇到太陽(yáng)輻射不強(qiáng)的天氣時(shí)，太陽(yáng)能供熱就不能滿(mǎn)足該建筑物全部的需求，這時(shí)熱泵就開(kāi)始工作，使水溫達(dá)到人們所需要的溫度。該系統(tǒng)的自動(dòng)控制裝置，是由一般有兩組測(cè)量溫度的電偶和其控制作用的儀器組成。一組電偶和控制儀器相連控制著水泵，當(dāng)房間的溫度低于設(shè)計(jì)的溫度時(shí)，這時(shí)熱泵就自動(dòng)開(kāi)始工作，直到房間的溫度達(dá)到設(shè)計(jì)溫度的要求，熱泵才會(huì)停止工作。另一組電偶和控制儀器相連控制著熱泵的開(kāi)關(guān)。使用者可以根據(jù)自己需要自由的設(shè)計(jì)水溫。，是其它部件以及自動(dòng)控制器沒(méi)有表示出來(lái)。 太陽(yáng)能熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)圖最后綜合考慮到本工程的實(shí)際規(guī)模、材料的節(jié)儉和施工的方便等存在的因素，本工程最后決定采用太陽(yáng)能+熱泵機(jī)組的水平跨越式系統(tǒng)熱水供熱。本工程設(shè)計(jì)的供、回水溫度分別為50℃、30℃，最后根據(jù)建筑的實(shí)際情況，分布水平管和跨越管，把散熱器分別分配到每個(gè)房間中。詳細(xì)的情況請(qǐng)見(jiàn)圖紙。6 系統(tǒng)主要設(shè)備選型 太陽(yáng)能集熱器選型由國(guó)家對(duì)排水設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定可知，系統(tǒng)供熱水溫度設(shè)計(jì)成50℃，一般情況下水的溫度是15℃，太陽(yáng)能系統(tǒng)的熱水我們按50℃設(shè)計(jì)[10]，所以太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)熱水升高的溫度為：△T=50℃15℃=35℃。該別墅有6人居住，假設(shè)50℃的熱水每人每一天用1