石河子大学：《供热工程》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 室内热水采暖系统的水力计算 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则与方法

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 传统采暖系统的特点 (1)传统形式采暖系统除不能满足民用建筑的住宅热用 户调节与计量的要求外，均能满足其他类型建筑的采暖 需求； (2)一方面要对既有民用建筑的采暖系统进行改造： (3)另一方面，《暖通规范》(GB50019-2003)明确 规定：

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 一、传统采暖系统的特点 ⑵ 一方面要对既有民用建筑的采暖系统进行改造： ⑴ 传统形式采暖系统除不能满足民用建筑的住宅热用 户调节与计量的要求外，均能满足其他类型建筑的采暖 需求； ⑶ 另一方面，《暖通规范》(GB50019-2003)明确 规定：

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 二、分户采暖系统水力工况特点 1、分户采暖在使用方式上的一些特点 ()室内有人时，散热器处于正常工作状态，室内采暖 设计温度为18℃；室内无人时，散热器处于值班采暖状 态，温度为5℃；

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 二、分户采暖系统水力工况特点 ⑴ 室内有人时，散热器处于正常工作状态,室内采暖 设计温度为18℃；室内无人时，散热器处于值班采暖状 态，温度为5℃； 1、分户采暖在使用方式上的一些特点

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 (2)热消费水平与舒适度需求不同，不同的环路会对室 温有不同的要求；即便是同一环路，不同房间对室温的 要求不同，对同一环路散热器的散热量有不同的与可调 的要求； (3)用户环路还有被调节与关闭的可能

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 ⑶ 用户环路还有被调节与关闭的可能。 ⑵ 热消费水平与舒适度需求不同,不同的环路会对室 温有不同的要求；即便是同一环路，不同房间对室温的 要求不同，对同一环路散热器的散热量有不同的与可调 的要求；

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 2、分户采暖系统水力工况特点 由图4-13、图4-14可知，虽然可将分户供暖系统的 单元立管与户内系统理解为传统系统经旋转与缩小版的 传统供暖系统。但分户采暖系统从使用、运行方式上与 传统的采暖系统有很大的区别，从而水力工况较传统采 暖系统有很大的不同

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 2、分户采暖系统水力工况特点 由图4-13、图4-14可知，虽然可将分户供暖系统的 单元立管与户内系统理解为传统系统经旋转与缩小版的 传统供暖系统。但分户采暖系统从使用、运行方式上与 传统的采暖系统有很大的区别，从而水力工况较传统采 暖系统有很大的不同

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 图4-17()是某分户采暖单元立管与户内水平系统图 各个管段通过串、并联连接于管路间，耦合在一起。某 一管段的阻力特性系数变化，必将引起其他管段的流量 与压差的改变。图4-17(b)是将图4-17(a)各个管段的 阻力特性系数等效图。 11:1

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 图4-17(a)是某分户采暖单元立管与户内水平系统图， 各个管段通过串、并联连接于管路间，耦合在一起。某 一管段的阻力特性系数变化，必将引起其他管段的流量 与压差的改变。图4-17(b)是将图4-17(a)各个管段的 阻力特性系数等效图

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 其方法相当于电学里等效的电路图，各管段的阻力 特性系数为电路里的电阻。供、回水立管阻力相当于导 线电阻，户内阻力相当于户内的用电器电阻。在生活中 都有这样的经验：不会因为某一用户某一用电器的使用 而影响到其他用户用电器的正常使用

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 其方法相当于电学里等效的电路图，各管段的阻力 特性系数为电路里的电阻。供、回水立管阻力相当于导 线电阻，户内阻力相当于户内的用电器电阻。在生活中 都有这样的经验：不会因为某一用户某一用电器的使用 而影响到其他用户用电器的正常使用

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 启发： 若户内阻力远远大于供、回水干管阻力，则系统的 水力稳定性最好，即某用户所作的任何调节对其他用户 没有任何影响。这一点可以通过增大户内系统阻力（水 平管管径无限小)，减小单元立管阻力（水平管管径无限 大)来实现。 但在民用住宅建筑中，分户供暖系统的户内阻力不 可能无限大

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 但在民用住宅建筑中，分户供暖系统的户内阻力不 可能无限大。 若户内阻力远远大于供、回水干管阻力，则系统的 水力稳定性最好，即某用户所作的任何调节对其他用户 没有任何影响。这一点可以通过增大户内系统阻力(水 平管管径无限小)，减小单元立管阻力(水平管管径无限 大)来实现。 启 发：

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 同时分户采暖系统必须考虑重力循环自然附加压力 的影响，过大的管径不能将重力循环自然附加压力消耗 掉，将引起垂直失调。 由以上的分析可知，分户采暖系统的户内水平管的 平均比摩阻的选取应尽可能大些，可取传统采暖系统形 式的平均比摩阻R2i的上限为100~120Pa/m,亦可通 过增加阀门等局部阻力的方法来实现。 单元立管的平均比摩阻R以的选取值要小一些，尽可能 的抵消重力循环自然附加压力的影响。以供、回水热媒 95/70°C为例，推荐平均比摩阻Rp.j按40~60Pa/m选取

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 同时分户采暖系统必须考虑重力循环自然附加压力 的影响，过大的管径不能将重力循环自然附加压力消耗 掉，将引起垂直失调。 由以上的分析可知，分户采暖系统的户内水平管的 平均比摩阻的选取应尽可能大些，可取传统采暖系统形 式的平均比摩阻Rp.j 的上限为100～120Pa/m，亦可通 过增加阀门等局部阻力的方法来实现。 单元立管的平均比摩阻Rp.j 的选取值要小一些,尽可能 的抵消重力循环自然附加压力的影响。以供、回水热媒 95/70℃为例,推荐平均比摩阻Rp.j 按40～60Pa/m选取

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 三、户内水平采暖系统的水力计算原则与方法 户内水平跨越式系统水力计算的关键是散热器的进 流系数确定。 图4-18为某水平跨越式系统散热器与跨越管单元。 根据并联环路阻力平衡原理，节点A、B间的阻力损 失相等，即通过跨越管支路与散热器支路的压降均等于 节点A、B间的压力降

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 根据并联环路阻力平衡原理，节点A、B间的阻力损 失相等，即通过跨越管支路与散热器支路的压降均等于 节点A、B间的压力降。 户内水平跨越式系统水力计算的关键是散热器的进 流系数确定。 图4-18为某水平跨越式系统散热器与跨越管单元。 三、户内水平采暖系统的水力计算原则与方法

第五节分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 △PAB△PK=△Ps-PZ (4.44) 为计算简便，忽略重力循环自然附加压力的影响， 将式△P=A5G2=SG2,代入式(4-44)得到： SKGK-SSGS (4.45) 则： G Ss Gs (4.46) 由流体的质量守恒，有G=Gx+Gs,将上式(4.46)代入 ,则进流系数：

LOGO 第五节 分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则和方法 为计算简便，忽略重力循环自然附加压力的影响， 将式△P=AξzhG2=SG2 ，代入式(4-44)得到： SKGK 2=SSGS 2 (4.45) △P (4.44) AB= △PK =△PS -PZ 则： K S S K S S G G = (4.46) 由流体的质量守恒，有G=GK+GS ，将上式(4.46)代入 ，则进流系数：