1
p右 g(h 1hhhh 2 g)
pp 右 p 左 g h (hg)
a
6
从上式中可以看出： 自然循环系统的作用压力：
1、与锅炉中心和散热器中心的垂直距离成 正比；
2、与供回水的密度差成正比；
a
7
二、重力循环热水供暖系统的主要型 式
重力循环热水供暖系统主要分双管和单 管两种型式 。
致使供水干管挡住顶层窗户的不合理布置,并减 轻了上供下回式楼层过多,易出现垂直失调的现 象；但上部系统要增加排气装置。
a
32
3、中供式
a
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4、下供式
第三章 热水供暖系统
热水供暖系统:以热水作为热媒的供暖系 统。
a
1
热水供暖系统的分类
1．按系统循环动力的不同，可分为重力(自然)循环系统 和机械循环系统。 2．按供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。 3．按系统管道敷设方式的不同，可分为垂直式和水平式 系统。 4．按热媒温度的不同，可分为低温水供暖系统和高温水 供暖系统。
❖ 立管中全部的水量顺次流入各层散热器。顺流式系统 型式简单、施工方面，造价低，是国内目前一般建筑 广泛应用的一种形式。
❖ 它最严重的缺点是不能进行局部调节。
a
27
与顺流式相比 ，单管跨越式系统所 需的散热器面积比顺流式系统大一些。
双管系统可单独调节，但容易产生垂 直失调
a
28
（2）坡向坡度
供水干管：按水流方向设上升坡度，坡 度值不得小于0.002，宜采用0.003
当水在锅炉内加热后，水的密度减小；在 散热器内被冷却后，水的密度增加。整个系统 将因供回水密度差的不同而维持循环流动。维 持该系统循环流动的压力称为自然作用压力。
a
4
5
h1
ρg
3
2
h
1
4 ρh
h0
A
P左
P右
A
a
5
2、作用压力
5
h1
ρg 3
2
A
P左
P右
h0
h
4 ρh
p 左 g (h 1h hg h 2 g)
a
12
垂直失调
在供暖建筑物内，同一竖向的各层房间的室温 不符合设计要求的温度，而出现上、下层冷热 不匀的现象，通常称作系统垂直失调。
双管系统的垂直失调，是由于通过各层的循环 作用压力不同而出现的；而且楼层数越多，上 下层的作用压力差值越人．垂直失调就会越严 重。
a
13
四、重力循环热水供暖单管系统的作 用压力的计算
机械循环热水供暖系统成为应用最广泛的一种供暖系 统。
a
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一、 机械循环热水供暖系统和重力循环热 水供暖系统的比较
循环推动力 管内流速 管径 作用半径 耗电 维修 应用
重力循环
小 小 大 小 无 方便 小型
机械循环
大 大 小 大 水泵耗电 麻烦 大、中型
a
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共性
（1）均有膨胀水箱和空气排除问题，但 排气方式不同。
（2）均有重力循环作用压力。
a
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二、机械循环热水供暖系统的主要型 式
垂直式： 上供下回 下供下回 中供式 下供上回
水平式：水平串联式 水平跨越式
a
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（一）垂直式
1、上供下回
立管
3
I
II
4
III
IV
V
3
1 2
a
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（1）分类 双管、单管顺流式、单管跨越式
a
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单管顺流式系统的特点是：
a
2
国别
美国 日本 德国 原苏联
低温水
＜120℃ ＜110℃ ＜110℃ ＜115℃
中温水 高温水
120-176 ℃ ＞ 176℃ 110-150 ℃ ＞ 150℃
＞ 110℃ ＞ 115℃
a
3
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
一、重力（自然）循环热水供暖系统的工 作原理及其作用压力
1、工作原理
系统特点
它装置简单，运行时无噪音和不消耗电能。但 由于其作用压力小，管径大，作用范围受到限 制。重力循环热水供暖系统通常只能在单幢建 筑物中应用，其作用半径不宜超过50m。
a
20
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统与重力循环系统的主要差别是 在系统中设置了循环水泵。
设置了循环水泵，增加了系统的经常运行电费和维修 工作量；但由于水泵所产生的作用压力很大，因而供 暖范围可以扩大。机械循环热水供暖系统不仅可用于 单幢建筑物中。也可以用于多幢建筑，甚于发展为区 域热水供暖系统。
回水干管：按水流方向设下降坡度，坡 度值不得小于0.002，宜采用0.003
a
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2、下供下回
4
a 6 2
a
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特点：（1）阻力平衡比上供下回式容易 （2）无效热损失少 （3）冬季施工方便 （4）排气困难
a
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3、中供式
中供式系统的特点： 中供式系统可避免由于顶层梁底标高过低,
a
8
i=0.5%～ 1%
8
2
4
5
1
3
6
i=0.5%～ 1%
7
i=0.5%～ 1%
11 9
(a)
10
(b)
a
9
上供下回式重力循环热水供暖系统管道布 置的一个主要特点是： 系统的供水干管必须有向膨胀水箱方 向上升的流向。其反向的坡度为0．5％ ~1．0％；散热器支管的坡度一般取1%。 这是为了使系统内的空气能顺利地排除， 因系统中若积存空气，就会形成气塞，影 响水的正常循环。 回水干管应有向锅炉方向向下坡向， 其坡度一般为0.5％～1%。
a
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从上面的分析可见，单管热水供暖系统的作用 压力与水温、加热中心与冷却中心的高度差以 及冷却中心的个数有关，且每一根立管只有一 个重力循环作用压力。
为了计算单管系统重力循环作用压力，需求出 各个冷却中心之间管路中水的密度，为此，首 先要确定各冷却中心管路的水温。
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单管系统各点水温的计算
a
16
a
17
单管系统与双管系统相比，除了作用压 力不同外，各层散热器的进出口水温也 是不同的。因而各层散热器的K值不同， 从而影响散热器面积的多少
a
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五、考虑水沿管路冷却时重力循环的作用 压力
在工程计算中，总的循环作用压力
pzh ppf
a
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重力循环热水供暖系统是最早采用的一种热水 供暖方式，已有约200年的历史，至今仍在应 用。
a
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三、重力循环热水供暖双管系统作用 压力的计算
p1g1h (hg)
p 2g (h 1 h 2)(hg)
a
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在双管系统中，由于各层散热器与锅炉 的高差不同，虽然进入和流出各层散热 器的供、回水温度相同(不考虑管路沿途 冷却的影响)，也将形成上层作用压力大、 下层作用压力小的现象。如选用不同管 径仍不能使各层阻力损失达到平衡，由 于流量分配不均，必然要出现上热下冷 的现象。