012采暖系统竖向分区和高层直连采暖技术
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高低层直连供暖技术特点和运行原理高层建筑采暖直连技术与设备是我公司研发的高层建筑直接利用外网热水进行供热的一项新技术,替代双水箱形式的高层供热系统,专门解决高层建筑与低层建筑直接连接供暖的难题。
该技术在原低区供暖运行参数、定压大小、运行方式等维持不变的情况下,利用2台由电脑监控的增压泵,将供热站低区的供水加压到高层顶部形成上供下回或下供上回供暖系统,自动调节供水流量、压力,回水流量、压力以保证室内温度。
电脑为高区增压泵提供了标准的流量和标准的压头,绝对不会发生对低区的抢水现象。
增压泵运行时,高区的高压供水、高压回水通过专用设备自动和低区低压水的压力相匹配,保证了低区的安全运行。
增压泵停止工作时,高层系统的水,封闭在高区,防止高层采暖系统上部倒空,保证了系统的安全运行。
当供热站因故停泵、停电时电脑自动保护二次增压泵,防止无水运行,保证了二次增压泵与供热站供水泵同步工作。
该技术与其他高层供热技术相比,具有安全、平稳、可靠、节能、投资低的特点。
应用范围1、新建、改建需要分区供热的高层建筑。
2、新建、改建需要分区的中央空调水系统。
3、位于供热系统末端,供回水压差、流量小、供热效果不好的建筑4、同一热网内,地势高差过大的高区或低区建筑。
技术特点:1、投资少,效率高:不用换热器,减少了每年换热器的清洗工作。
取消了换热环节,提高了高区的供水温度,高区的散热器用量大大减少,而供热效果大大提高。
2、真正闭式循环:避免了开式系统的噪音、系统中气体较多引发的管道及设备的腐蚀。
3、运行安全稳定:合理控制高区流量压力,不会发生对低区的抢水现象。
高区的动压和静压压力不会传递到低区,影响低区的安全,造成低区暖气片超压。
4、电脑自动控制:变频控制,具有三重超压报警和安全保护功能,可以实现无人值守。
5、技术先进,设备合理:通过适合实际情况的技术手段,降低造价,节省运行费用。
高层供暖直连技术的应用作者:王亚男李秀民来源:《科技资讯》 2013年第16期王亚男1 李秀民2(1.内蒙古包头市热力总公司供热七公司;2.内蒙古北方装备有限公司内蒙古包头 014030)摘要:目前,我国经济不断向前发展,大部分城市的建筑拔地而起,而高层和多层的供暖问题成为广大市民所关注的问题。
本文作者搜集了大量解决供暖问题的资料,发现有一种供暖的新方法,可以把底层建筑和高层建筑直连并网供暖,在高层建筑安装之后,则能直接与低层建筑中任一层并网供暖,不但解决了高低楼供暖的问题,在一定程度上也减少运行费和工程投资。
根据报道,高层建筑在安装直连供暖5年后,各项系统仍旧正常运行,其节能、平稳的性能值得各大建筑企业应用。
关键词:高层建筑供暖直连并网供暖应用中图分类号:TU83 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(a)-0052-01随着我国经济实力不断的增强以及人口的增涨,建筑业发生突飞猛进的变化,越来越多的高层和多层建筑崛地而起,而给业主带来最多的困扰时高层供暖热源问题,此时市场需要提供各种供暖系统来满足高层建筑业的发展[1]。
由于高层建筑的供暖需求很难设计,尤其困难的是室外热网与高层供暖系统的连接方式。
高层建筑一般的供暖方式是设置专用锅炉,但是其投入资金多运行时费用相对较高,也或者设置一项交换器隔绝低区系统,但必须保证高温水热源的存在才可实行,因此最合适的供暖方法是将原来低温水系统直接用于高层供暖,其中因为底层建筑在与高层建筑直连后,在系统运行中压力由于太低导致高楼的水无法上去,相反,压力太高水可以上去,但是散热器会发生超压情况最后出现供暖故障,因此在建筑楼层过高时,这种供暖方法不运行也可能将底楼的散热器压迫。
本文作者为了解决这种情况,对高层建筑应用了供暖直连技术,获得了比较满意的效果,现将应用过程报道如下。
1 高层供暖直连技术将外网与高层建筑直接连接的一种供暖方式称之为高层供暖直连技术。
高层住宅采暖技术分析随着我国城市化进程的加快,高层住宅越来越多地出现在各大城市。
高层住宅的采暖问题关系到居民的生活质量和能源消耗,因此,对高层住宅采暖技术进行分析具有重要意义。
本文将从以下几个方面对高层住宅采暖技术进行分析:采暖方式、热源、输配系统、末端设备及节能措施。
二、采暖方式1.集中供暖:集中供暖是通过热电厂或锅炉房产生的热能,通过热水或蒸汽管道输送到各个住宅单元。
这种方式在我国北方地区应用较为广泛。
2.分散供暖:分散供暖是指在每个住宅单元或楼栋内设置独立的采暖设备,如燃气壁挂炉、电暖器等。
这种方式灵活性较强,可根据居民需求和实际情况进行选择。
3.混合供暖:混合供暖是将集中供暖和分散供暖相结合的一种方式,通过在住宅小区内设置集中供暖设施,同时允许居民根据需求选择分散供暖设备。
4.天然气:天然气供暖是一种清洁、高效的采暖方式。
通过燃气壁挂炉等设备将天然气燃烧产生的热量传递给室内空气或水,实现供暖。
5.电力:电力供暖包括电暖器、热泵等方式。
电暖器直接将电能转化为热能,热泵则通过吸收外部热量来实现供暖。
6.地热能:地热能供暖利用地热资源进行供暖,具有清洁、稳定、高效等特点。
适用于地热资源丰富的地区。
7.生物质能:生物质能供暖是通过燃烧生物质燃料(如木材、生物质颗粒等)产生热量进行供暖。
四、输配系统1.热水输配系统:通过热水管道将热源产生的热水输送到各个住宅单元,适用于集中供暖和混合供暖方式。
2.蒸汽输配系统:通过蒸汽管道将热源产生的蒸汽输送到各个住宅单元,适用于集中供暖方式。
3.热空气输配系统:通过风道将热空气输送到各个住宅单元,适用于分散供暖方式。
五、末端设备1.散热器:散热器是采暖系统的末端设备,通过空气对流方式将热量传递给室内空气。
2.地暖:地暖是通过地面铺设绝热材料和热水管道,将热量通过热辐射方式传递给室内空气。
3.暖风机:暖风机通过电能或燃料燃烧产生热风,直接加热室内空气。
4.热泵:热泵通过吸收外部热量,将低温热量转化为高温热量,实现供暖。
简析高层建筑分层式热水采暖系统摘要本文对高层建筑加热的分层式采暖系统、双水箱及单水箱分层式采暖系统,以及本文提到的加压泵,减压泵装置分层式采暖系统运行原理进行了分析;论述了各种系统的优缺点、适用场合。
最后,建议在供热热媒为低温水的场合下,优先选用加压泵、减压泵装置分层式采暖系统。
关键词高层建筑分层加热采暖系统供热外网由于城市集中供热的热媒参数不同,而决定了高层建筑采暖系统与供热外网连接形式的不同,对于高层建筑在垂直方向上分成两个或者两个以上的采暖系统,也就是分层式采暖系统而言,通常是低层采暖系统与供热外网直接连接,且采暖系统的高度取决于供热外网的供水压力和散热器的承压能力,而高层采暖系统,由于其静水位高于供热外网的供水压力,所以此系统必须采取相应的有效措施,既能保证高层采暖系统的正常供暖,又能保护低层采暖系统散热器不因超压而被压破。
目前,对于高层采暖系统与供热外网连接形式有如下几种:一、热交换器分层式采暖系统系统形式见图一。
图中:1是城市供热给水管网,2是供热回水管网,3是热交换器,4是高层采暖系统循环水泵,5是高层采暖系统补水泵,6是自动跑风。
此系统的工作原理是:由供热热媒通过热交换器加热高层采暖系统的循环水,通过循环水泵使之循环,而达到采暖的目的。
系统形式的特点:一是使高层采暖系统与供热外网彻底隔绝,从而在高层采暖系统运行或者停止运行时,都不影响供热外网的水力工况,采暖系统运行可靠。
二是这种系统无论是高层系统还是低层系统的散热器均可选用承压力较低的。
但是这种系统仅仅适用于供热热媒为高温水或者是蒸汽热源的场合,对于目前一些集中供热热媒为低温水,有的供水温度仅为70℃。
80℃的城市而言,这种系统是不可能采用的。
其原因是因为供热热水温度低时,若再经过二次换热,势必造成高层系统循环水温度更低,从而使散热器用量加大,热交换器也会庞大,使系统投资加大,在经济上显然是不太合理的,同时也容易因散热器增多而造成散热器布置不下的困难。
采暖系统竖向分区和高层直连采暖技术中国轻工业武汉设计院邬守春太原一顺悟业节能新技术有限公司周宁于青摘要分析了采暖水系统竖向分区的目的,列举了设计中出现的误区;介绍了带阻断器的高层建筑直连采暖装置和带减压阀的高层建筑直连采暖装置,简要介绍其原理,介绍了带减压阀的高层建筑直连采暖装置的工程实例。
关键词采暖水系统压力竖向分区高层直连采暖技术随着国家经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,城市化进程的加快,全国各地城镇的民用建筑楼层越来越高,严寒和寒冷地区的高层居住建筑也越来越多。
为了防止高层建筑采暖系统下部的压力超过散热器及部件的承压极限,高层建筑的采暖系统应进行竖向分区;当室外管网只有低压等级而且供水压力不能满足高层系统的运行要求时,有多种解决办法,其一是采用高层直连采暖装置,使高层系统与室外低压管网直接连接,而不用配置高压力等级的室外管网系统。
1 采暖系统竖向分区的规定及误区1.1 采暖系统竖向分区的规定《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003第4.3.9条规定:“建筑物的热水采暖系统高度超过50m时,宜竖向分区设置。
”作出本规定的目的是:减小散热器、埋地加热管以及室内采暖系统其它附件所承受的压力,保证系统安全运行,同时分散立管负荷、避免立管直径过大及出现垂直失调等现象。
目前国内现行的设计规范均规定,热水采暖系统中散热器、地面辐射采暖加热管和附件的最大工作压力不宜大于0.8MPa。
在同一竖向分区内的各层中,最底层的工作压力最大,最底层和最高层的工作压力差为两者之间的几何高差,要达到最大工作压力不宜大于0.8MPa的要求,几何高差、循环水泵扬程以及系统顶点压力之和应不超过80m(0.8MPa),其内在的含义是,同一竖向分区内最底层和最高层的几何高差限制为50m,当超过50m时,宜进行竖向分区。
1.2 误区之一:认为竖向分环就是竖向分区【案例】2001年前后,武汉市的一些住宅小区开始设计集中采暖系统,成为当地商品房的新卖点。
高层建筑供热系统的竖向分区正文:1.概述1.1 介绍1.2 目的1.3 范围2.建筑结构分析2.1 建筑高度2.2 建筑结构类型2.3 建筑外立面材料3.供热系统设计3.1 供热系统类型3.2 供热介质选择3.3 进口及出口设计3.4 节能措施4.竖向分区4.1 竖向分区划分原则4.2 分区结果表格4.3 分区间隔设计5.分区热负荷计算5.1 分区面积测定5.2 分区人员及设备热负荷计算方法6.热水供应系统设计6.1 供水温度及压力设计6.2 供水管道布置6.3 水泵选型6.4 容器及设备选型7.暖气系统设计7.1 暖气片选型7.2 暖气回路布置7.3 循环泵选型7.4 暖气阀门及控制方式附录:附件1:建筑结构图纸附件2:供热系统图纸附件3:暖气系统图纸法律名词及注释:1. 建筑法律名词解释:根据建筑管理法,建筑物指的是土地上由墙、屋顶和其他构件构成的独立的、有居住、工作、教育、文化、医疗保健和其他活动用途的房屋和其他建筑物。
2. 供热系统法律名词解释:供热系统是指将供热介质通过管道输送到建筑物内,以满足人们居住和工作环境的舒适和需求的系统。
3. 附件1、附件2、附件3为本文档所涉及的图纸、图表和其他相关材料。
正文:1.概述1.1 介绍1.2 目的1.3 范围2.建筑结构分析2.1 建筑高度2.2 建筑结构类型2.3 建筑外立面材料3.供热系统设计3.1 供热系统类型3.2 供热介质选择3.3 进口及出口设计3.4 节能措施4.竖向分区4.1 竖向分区划分原则4.2 分区结果表格4.3 分区间隔设计5.分区热负荷计算5.1 分区面积测定5.2 分区人员及设备热负荷计算方法6.热水供应系统设计6.1 供水温度及压力设计6.2 供水管道布置6.3 水泵选型6.4 容器及设备选型7.暖气系统设计7.1 暖气片选型7.2 暖气回路布置7.3 循环泵选型7.4 暖气阀门及控制方式附录:附件1:建筑结构图纸附件2:供热系统图纸附件3:暖气系统图纸法律名词及注释:1. 建筑法律名词解释:根据建筑管理法,建筑物指的是土地上由墙、屋顶和其他构件构成的独立的、有居住、工作、教育、文化、医疗保健和其他活动用途的房屋和其他建筑物。
2016年10月下【施工技术】住宅与房地产采暖系统竖向分区和高层直连采暖技术方 悦(江西省桂能综合设计研究院有限公司,江西 宜春 336000)摘要:文章以研究系统性竖向分区和高层直连采暖技术为目的,讲解其基本的工作原理,并解释了采暖系统竖向分区和高层直连采暖技术运行中的注意事项及工作误区,以资参考。
关键词:采暖系统;竖向分区;高层直连;采暖技术中图分类号:TU832.1 文献标志码:A 文章编号:1006-6012(2016)10-0147-011 采暖系统竖向分区的目的与原则室内需要一定的温度维持宜居,这种给室内供给热量的工程设备就是采暖系统。
高层建筑供热系统的竖向分区主要有两个目的:①考虑低区系统材料的承压问题;②便于调控,防止系统出现垂直失调现象[1]。
建筑物按层数大致有如下的分类:住宅建筑:低层:1~3层;多层:4~6层;中高层:7~9层;高层:10层及10层以上。
就公共建筑和综合性建筑来说,总高度在24m以下者为非高层建筑,总高度在24m以上者为高层建筑。
建筑物高度超过100m时,不管是住宅或公共建筑都称为超高层建筑。
在我国土木业内规范上有这样的规定:“建筑物高度超过50m时空调系统宜分区。
”从这个我们可以看出,高层建筑供热系统竖向分区并没有一个严格的分区高度或层数。
实际上各地区根据各自不同情况,也进行了大量工程及运行实践[2]。
对于一个热源供单独一栋楼的高层楼房时,除考虑材料承受的压力外,施工所需要的成本,施工所带来的难度系数等都是需要区分和考虑的因素。
芝加哥的地标建筑金岸大楼,在其空调的运作中就出现了两种声音,来自美国的专家们提出整个空调系统不进行区分,门阀、组装机以及各种部件都单独向供应商订货,仅仅安装一套水机组与整个采暖系统相连。
这种操作的初衷,是为了在运行的成本上以及后期对整个系统的维护、管理层面来进行考虑。
而中方专家对此提出了不同的意见,他们坚持将空调系统分为三个独立的运行区,并且购置三套水机组合与之相连[3]。
高层住宅采暖技术分析随着城市化进程的加速,高层住宅在城市中如雨后春笋般涌现。
在寒冷的冬季,如何为高层住宅提供高效、舒适、节能的采暖方式成为了人们关注的焦点。
本文将对高层住宅常见的采暖技术进行详细分析,旨在为相关设计和使用者提供有益的参考。
一、集中供暖集中供暖是目前我国北方地区高层住宅普遍采用的采暖方式。
其工作原理是通过市政热力管网或小区自建的锅炉房,将热水或蒸汽输送到各个住宅单元,再通过散热器或地暖等散热设备将热量散发到室内。
集中供暖的优点较为明显。
首先,它具有规模效应,能够实现大规模的热能供应,从而降低单位成本。
其次,由于供热系统由专业人员管理和维护,运行稳定性和可靠性相对较高。
此外,集中供暖可以提供较为稳定的室内温度,舒适性较好。
然而,集中供暖也存在一些不足之处。
对于高层住宅来说,由于楼层高度的差异,可能会导致系统压力不平衡,从而影响部分楼层的供暖效果。
此外,集中供暖的温度和时间往往无法根据每个住户的需求进行个性化调节,灵活性较差。
二、分户式采暖分户式采暖是近年来在高层住宅中逐渐兴起的一种采暖方式,常见的有燃气壁挂炉采暖和电采暖等。
燃气壁挂炉采暖是通过燃烧天然气为室内提供热能。
用户可以根据自己的需求灵活调节供暖时间和温度,具有较高的自主性。
而且,这种方式不受楼层高度的影响,每个住户的供暖系统相对独立,能够较好地保证供暖效果的均匀性。
电采暖则包括电暖器、电热膜、电地暖等形式。
电采暖具有安装方便、清洁无污染等优点,但运行费用相对较高,且可能会受到电力供应的限制。
分户式采暖的优点在于个性化和自主性强,能够满足不同用户的特殊需求。
但缺点也不容忽视,比如初期投资较大,对于一些用户来说可能存在经济压力。
三、地暖采暖地暖是一种将散热管道铺设在地板下的采暖方式,根据热源的不同,可以分为水地暖和电地暖。
水地暖通常与集中供暖或燃气壁挂炉等结合使用,通过热水在管道中的循环来传递热量。
其优点是热量分布均匀,从脚部开始升温,符合人体的生理需求,舒适度高。
高层建筑直连供暖技术在现代城市的快速发展中,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
而随着这些高层建筑的增多,供暖问题也变得日益复杂和重要。
高层建筑直连供暖技术作为一种创新的解决方案,正逐渐受到广泛关注和应用。
什么是高层建筑直连供暖技术呢?简单来说,它是一种能够实现高层建筑与低区供暖系统直接连接,并稳定、高效地为高层建筑提供供暖的技术手段。
在传统的供暖系统中,高层建筑由于高度差的存在,会给供暖带来一系列的难题。
比如,静水压力过大可能导致底层散热器破裂,而高层用户则可能因为压力不足而出现供暖效果不佳的情况。
高层建筑直连供暖技术的出现,有效地解决了这些问题。
这种技术的核心原理在于通过特殊的设备和控制手段,对高层和低层之间的压力进行平衡和调节。
其中,关键的设备包括压力隔绝装置、减压装置和流量控制装置等。
压力隔绝装置能够将高层供暖系统与低层系统隔离开来,避免高层压力对低层系统的影响。
减压装置则可以降低高层系统的压力,使其达到合适的工作范围。
流量控制装置则用于确保各个楼层的供暖流量均匀分配,从而保证整个供暖系统的稳定运行。
高层建筑直连供暖技术具有诸多显著的优点。
首先,它提高了供暖的可靠性和稳定性。
通过精确的压力和流量控制,能够有效地避免因压力不均导致的设备损坏和供暖故障,大大减少了维修和维护的成本。
其次,这种技术实现了能源的高效利用。
由于能够合理分配流量和压力,减少了能源的浪费,提高了供暖系统的整体能效。
再者,它还具有良好的适应性和扩展性。
无论是新建的高层建筑还是对既有建筑的供暖系统改造,都能够较为方便地应用这一技术。
在实际应用中,高层建筑直连供暖技术的实施需要经过精心的设计和施工。
设计阶段要充分考虑建筑的高度、楼层数量、用户数量以及周边供暖管网的情况等因素。
根据这些参数,选择合适的设备型号和规格,并制定合理的系统运行方案。
施工过程中,要严格按照设计要求进行安装和调试,确保各个设备的安装位置准确、连接牢固、运行正常。
高层住宅供暖系统现代高层住宅供暖系统是确保居民在冬季保持舒适温暖的重要设备。
随着科技的不断进步和发展,供暖系统也在不断创新和改进,以提供更高效、节能和环保的解决方案。
本文将探讨高层住宅供暖系统的类型、原理以及其在舒适生活中的重要性。
一、集中供暖系统集中供暖系统是高层住宅常用的供暖方式之一。
它通过热源设备将热能集中供应给整栋建筑物。
这种系统通常采用锅炉或地热能源作为热源,并通过管网将热水或蒸汽输送到各个房间。
居民可通过调节室内温度控制器实现温度的调节。
集中供暖系统的优点在于能够实现整个建筑物的热量平衡,居民可根据自身需求进行温度调节。
此外,由于集中供暖系统采用的是集中供应热能,因此热能的损耗相对较少,供暖效率较高。
二、分户供暖系统分户供暖系统是指将热源设备置于每个居民单元内,由居民单独供热的供暖方式。
这种系统适用于高层住宅中每个单元居民具有独立供热需求的情况。
分户供暖系统的原理是通过居民单元内的锅炉或热泵等热源设备将热能供应给各个房间。
每个居民单元的供暖独立控制,居民可根据自身需求自由调节温度。
分户供暖系统的优点在于每个居民单元的供暖需求可以独立控制,居民可根据个人喜好设定温度。
此外,分户供暖系统可以减少供暖管网的热量损耗,节能效果显著。
三、地板辐射供暖地板辐射供暖是一种较为先进的供暖方式,它通过将热水或电热膜嵌入地板中,利用辐射热传导的原理进行供暖。
这种供暖方式将热能均匀分布到整个房间,从地板传输到空气中,实现了温度的均衡。
地板辐射供暖具有温度分布均匀、节能环保的特点。
由于热能直接由地板传输到空气中,无需通过空气对流进行供暖,因此减少了热量损失和空气对流带来的灰尘悬浮。
总结:高层住宅供暖系统在确保居民舒适生活方面起到了重要作用。
集中供暖系统适用于整栋建筑物的供暖需求,通过集中供应热能实现了供暖效率的提高;分户供暖系统适用于居民单元内的独立供热需求,满足了居民个性化的供暖调节需求;地板辐射供暖通过辐射热传导的方式实现了温度的均衡,并减少了能量损耗。
高层建筑直连供暖机组运行管理的技术措施摘要:高层建筑直连供暖机组(以下简称直连机组),无须补水水箱和定压水泵,直接抽取低层建筑热水供暖,回水减压后排入回水外网,一旦直连机组运行异常,容易影响低层供暖质量和安全。
本文分析了直连机组对低层建筑供暖影响的原因,结合工程实践和运行管理心得,总结出一些直连机组运行管理的技术措施,供同业探究。
关键词:直连供暖;变流量压力调节;水力失调;负压吸气;压差控制The high-rise building straight even heating units (hereinafter referred to as straight even units), need not filling water tank and the constant pressure water pump, direct extraction low-rise building hot water heating, reduced pressure back into the water water nets, once connected directly the unit operation is unusual, tends to affect low-level heating quality and safety. This paper analyzes the straight to even unit low-rise building heating the reason of the influence, combined with the engineering practice and operation management experience, the paper summarizes some straight even the technical measures of unit operation management for trade explored.Key words: straight even heating; Variable flow pressure regulation; Hydraulic misadjustment; Breathe in negative pressure; Pressure difference control 1直连供暖技术简介1.1直连供暖技术解决高层建筑供暖的传统方式是新建锅炉房和换热站提供热源,配套定压、补水和循环装置,利用板式换热器隔断高层低层建筑之间水力联系,防止高层压资冲击低层管网,压爆低层散热设备[1]。
高层建筑无水箱直连供暖技术摘要随着人们生活水平的提高,对于人们居住高层建筑的供暖问题也越来越受到人们的高度重视,本文根据笔者的实际工作实践,对高层建筑无水箱直连供暖技术进行了详细的阐述。
关键词高层建筑;无水箱直连;供暖技术在城市集中供热工程中,常常会遇到热网与高层建筑室内供暖系统连接的问题。
由于高层建筑存在着一定的高度,如果直接与热网或与二级热网连接,势必会对热网上的其他一般建筑的水利工程产生不良影响。
所以,热网与高层建筑的连接一直是供热设计上的难点之一。
高层建筑供暖系统与室外网络的常规连接方法,一般可分为隔绝式连接和直接式连接两大类。
1 高层建筑常规连接方式1.1热网与热用户系统连接当一般热用户建筑高度相差不大,供热系统规模较小时,热网与热用户系统的连接方式可以统一。
热源可在统一的、既定的参数下运行。
但是,在大型集中供热或区域性供热管网中,热用户多种多样,建筑物高度不一,地形起伏高差大,用户内的供暖设备承压能力不同,热用户对热媒温度要求也不一样。
如果热网以某一既定的热媒参数(温度、压力)运行,显然不可能满足各种不同热用户室内供暖系统的设计使用要求。
所以应当根据不同热用户系统的需要,选择合适的连接方式来满足热用户的要求,同时也不应给所在热网造成不利影响。
在集中供热系统中,热网的热力、水利工程通常只能与一部分用户内部系统的技术要求相吻合。
而另一部分热用户则不能直接满足需求,有的还需要对热介质参数进行改变、调节缝技术处理。
1.2高层建筑隔绝式连接隔绝式连接时指通过热交器将室外热网和高层建筑的高层供暖系统隔绝开来的一种连接方式。
这种连接方式的特点是将高层建筑供暖系统分析很若干部分,下层系统部分与室外热网直接连接,其水力工况直接受室外管网影响;上部系统部分,则通过水一水热交换器和外网连接,从而使高层部分的供暖系统和外网的水力工况互无影响。
其目的在于降低系统压力,防止散热器被压坏,并利于改善高层建筑供暖系统的垂直失调状况。
高层建筑直连供暖技术
高层建筑直连供暖技术
方法。
当高层建筑采用本后,即可与任一低层建筑直连并网供暖,不再受高低楼限制,从而大大节省了工程投资和运行费。
百余座高层建筑应用5年证明,系统运行平衡、节资节能效益显著。
本技术专门解决高层建筑与低层建筑直连供暖问题。
高层建筑采暖系统采用本方法后,即可与任一低层建筑直连并网供暖,不再受高、低楼限制,从而大大节省工程投资和运行费。
关键词】高层建筑;供暖技术;应用
一、技术现状
低建筑群中,突然出现了一座高层建筑,通常的供暖方法是为高层建筑设一台专用锅炉(初投资大、运行费高),或设热交换器与低区系统隔绝(有高温水热源才合理)。
最为经济的方法是,利用原有低区的低温水系统直连供暖。
但问题是,高、低层建筑直连后,运行时,压力低了高楼上不去水,压力高了低楼散热器超压;当建筑更高时,即使不运行,高楼的水静压就足以压破低楼系统的散热器。
为了解决这一问题,近几年也曾有人试图用减压阀方法的,但都因减压阀减得了动压减不了静压而失败。
这是因为,只有水在流动时减压阀才能通过改变流通截面减压,当静止不动时,水静压就将低区散热器压破了。
最近,有的厂商号称他们的减压阀既减得了动压也能减静压了。
其实,也是是减静压,而是关断静压,还是采用机械弹簧类判断方式,并未跳出依靠判断阀门进行隔断的老路。
什么是高层直连供暖高层建筑供暖直连设备是专门解决高层建筑高区与低区直连供暖的一项专利技术,是将高层建筑的高区采暖系统与低区采暖系统直接连接,与传统高层建筑采暖系统相比,它无需热交换器,不设高区专用锅炉,不设水箱,该设备直接将热媒供水加压至高区,同时将高区回水减压,与低区回水直接连接,即避免了热交换器系统大量的热损失,又避免了双水箱开式系统对管道、设备造成的严重腐蚀。
高层建筑采暖分区设备提供了一种结构简单、设备投资少、热效率高、全自动运行的采暖系统方式,随着我国高层建筑的不断增多,该设备逐步成为高层建筑采暖系统的首选设备,具有广泛的应用前景。
闭式直连供暖系统,直接利用低温热水供暖,不需设热交换器隔绝压力,高代区同一系统、同一参数,便于运动管理有利于管网的水利平衡,设计简单,安装方便,用于旧建筑物高低区改造,改动量较小,方便快捷:用于新建建筑,闭式机组对室内采暖系统没有特殊要求。
由于采取了闭式设计,系统不会进入空气,大大降低了系统设备和管道的腐蚀速度。
同时,闭式设计也有效防止了系统跑水以及进入大量空气造成气塞等事故的发生,为了防止停电或停泵时,静压差相传递,在该系统中设置了快速隔断阀。
此外闭式系统采用多项专利技术,确保高区系统和低区的压力在任何情况下都互不影响。
高层直连供暖设备工作原理高层直连供暖设备工作原理:高层直连供暖设备是将低区供水升压后作为高区供水,其回水降压后直接进入低区回水系统,高区系统与低区系统直接连接,对高区直接进行供暖;增压泵向高区供水,保持用户系统正常运行。
高层直连供暖设备为高层增压泵设定了准确的流量和压头,使低压水变成高压水,确保高层所需的压力,同时不会发生对低压区抢水现象,当采暖水由高层流向低层时,高区回水通过高层直连供暖设备的泄压装置,将高压力的回水变成低压力的回水,使其与低区回水的压力相同;外网压力发生较大变化时,智能高层直连供暖设备还可以自动调节供水量、回水量以保证室内温度达标。
高层建筑供热系统的竖向分区高层建筑供热系统的竖向分区主要有两个目的,一是考虑低区系统材料的承压问题,二是便于调控,防止系统出现垂直失调现象。
建筑物按层数大致有如下的分类:住宅建筑:低层:1—3层;多层:4—6层;中高层:7—9层;高层:10—30层。
公共建筑及综合性建筑:建筑物总高度在24米以下者为非高层建筑,总高度在24米以上者为高层建筑(不包括高度超过24米的单层主体建筑)。
建筑物高度超过100米时,不论住宅或公共建筑均称为超高层建筑。
规范上有这样的规定:“建筑物高度超过50米时空调系统宜分区。
”由此可以看出,高层建筑供热系统竖向分区并没有一个严格的分区高度或层数(例如上海等高层建筑较多的城市一般按80—100米进行竖向分区),实际上各地区根据各自不同情况也进行了大量工程及运行实践。
(1)对于一个热源供单幢(或高度相当的几幢)高层建筑时,除考虑材料承压、垂直失调外,还应结合运行成本、控制技术等诸多因素综合考虑以确定分区的高度或是否分区,根据有关资料显示,甚至就有超高层建筑不分区的例子,上海地标性建筑金茂大厦(88层,420米)在确定空调水系统时就出现了两种观点:中方专家提出将系统竖向分三个区,安装三套冷(热)水机组分别与之相连;美方专家提出整个系统不分区,而是将机组、阀件及低部系统的材料等进行耐高压材料的单独定货,仅安装一套冷(热)水机组与之相连,同时配置高效自控设备。
后者从运行成本、运行管理、局部调控等方面都有明显优势,并且按此方案形成的空调系统运行状况良好。
(2)对于住宅建筑,在原有多层及中高层建筑热负荷中出现高层建筑(一般指30层以下)热负荷,由于受到不同的开发商、不同的系统设计、不同的材料等因素影响,给供热单位带来了相应的问题,单从投资、运行成本来说,对于供热单位并不希望高层建筑进行分区,并希望用尽量少的机组满足这不同高度热负荷的需求,这就引出了如下不同高度建筑与集中供热管网的连接方式问题。
作为暖通设计人员,了解和掌握超高层建筑的特点和做好系统划分是设计好此类建筑的关键。
今天我们来介绍一下120m~620m超高层建筑空调水系统竖向分区方案:(微课程-2)
依据超高层建筑空调水系统竖向分区原则,可得到不同高度超高层建筑空调水系统竖向分
区方案:
1)系统高度在120m以下的建筑,水系统竖向可不分区,所有区域冷量由制冷机直供。
2)系统高度在120~240m的建筑,推荐采用下图a方案。
4)系统高度在330~410m的建筑,推荐采用下图c方案。
5)系统高度在410~620m的建筑,当建筑功能单一时,推荐采用下图d方案。
当建筑在竖向(上
段和下段)具有不同的功能区且各区需要独立管理时,推荐采用双能源中心方案,每个能源
中心供冷区域可按冷水机组直供和图a,b,c确定竖向分区方案。
6)系统高度超过620m的建筑,推荐采用双能源中心方案,每个能源中心供冷区域可按冷水机组直供和图a、b、c、d确定竖向分区方案。
图c和d方案也可采用一组高承压冷水机组,通过板式换热器供120m以下区域。
7)上图a、b、c、d推荐的竖向分区方案均为该方案能够达到的最大系统高度,当具体工程情况与推荐方案不同时,建议按竖向分区原则并结合工程具体情况进行相应的调整。
8)空调热水系统竖向分区方案可参考空调冷水系统竖向分区原则。
上述竖向分区方案为原则性建议,在具体工程中,空调水系统竖向分区方案还需根据工程具体情况,并结合相关标准、政策法规、施工工艺、施工水平和运行管理水平,经技术经济比较后确定。
采暖系统竖向分区和高层直连采暖技术中国轻工业武汉设计院邬守春太原一顺悟业节能新技术有限公司周宁于青摘要分析了采暖水系统竖向分区的目的,列举了设计中出现的误区;介绍了带阻断器的高层建筑直连采暖装置和带减压阀的高层建筑直连采暖装置,简要介绍其原理,介绍了带减压阀的高层建筑直连采暖装置的工程实例。
关键词采暖水系统压力竖向分区高层直连采暖技术随着国家经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,城市化进程的加快,全国各地城镇的民用建筑楼层越来越高,严寒和寒冷地区的高层居住建筑也越来越多。
为了防止高层建筑采暖系统下部的压力超过散热器及部件的承压极限,高层建筑的采暖系统应进行竖向分区;当室外管网只有低压等级而且供水压力不能满足高层系统的运行要求时,有多种解决办法,其一是采用高层直连采暖装置,使高层系统与室外低压管网直接连接,而不用配置高压力等级的室外管网系统。
1 采暖系统竖向分区的规定及误区1.1 采暖系统竖向分区的规定《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003第4.3.9条规定:“建筑物的热水采暖系统高度超过50m时,宜竖向分区设置。
”作出本规定的目的是:减小散热器、埋地加热管以及室内采暖系统其它附件所承受的压力,保证系统安全运行,同时分散立管负荷、避免立管直径过大及出现垂直失调等现象。
目前国内现行的设计规范均规定,热水采暖系统中散热器、地面辐射采暖加热管和附件的最大工作压力不宜大于0.8MPa。
在同一竖向分区内的各层中,最底层的工作压力最大,最底层和最高层的工作压力差为两者之间的几何高差,要达到最大工作压力不宜大于0.8MPa的要求,几何高差、循环水泵扬程以及系统顶点压力之和应不超过80m(0.8MPa),其内在的含义是,同一竖向分区内最底层和最高层的几何高差限制为50m,当超过50m时,宜进行竖向分区。
1.2 误区之一:认为竖向分环就是竖向分区【案例】2001年前后,武汉市的一些住宅小区开始设计集中采暖系统,成为当地商品房的新卖点。
位于汉口的某小区C栋,建筑面积21312㎡,地下1层为汽车库,地上24层为住宅。
设计人员根据热水采暖系统高度超过50m的建筑,采暖系统应进行竖向分区的规定,将采暖系统分为上、下两个环路,每环路水系统高度不超过50m。
由于没有按不同工作压力进行竖向分区,两个环路共用同一热网,是同一个工作压力,低区最底层散热器的承压仍然超过0.8MPa我们知道,这样的系统划分,虽然两个环路各自的最高层和最底层的几何高差都不到50m,但实际上低区的最底层上面的几何高差包括了高区的系统高度,低区最底层散热器的工作压力远远超过了散热器所能承受的压力,这种“分环”做法属于基本原理的错误。
因此,竖向“分环”并不是竖向分区,竖向分区应按不同的工作压力进行,高区的工作压力大,低区的工作压力小,应各自配置不同的循环水泵,高区水泵的扬程大于低区水泵的扬程,不能认为同一工作压力的输水系统中分两个环路就是形成竖向分区。
1.3误区之二:认为建筑物顶点高度超过50m就要分区【案例】石家庄某商务广场,建筑面积122310㎡,地下2层为车库,地下1层的超市和地上1~5层裙楼的商场采用集中空调系统;裙楼上有1#、2#和3#三栋塔楼,1#楼从6至17层为公寓,屋顶高度65.7m,采用80℃/55℃散热器采暖;2#、3#楼从6至21层为办公室,屋顶高度79.7m,采用50℃/40℃地板辐射采暖。
设计人员生搬规范的规定,认为1#楼屋顶高度超过50m,将1#楼竖向进行分区,6至11层为低区,共6层,高差约21m,12至17层为高区,共6层,高差约21.0m。
2#、3#楼为50℃/40℃地板辐射采暖,与1#楼不是同一个系统,6至21层高度差为56.0m,竖向分为高低两个区。
对1#楼的分区方法,说明设计人员并不理解规范的真正含义,误认为1#楼建筑物顶点高度为65.7m,超过50m就要分区,实际上本系统6至17层共12层,高差仅42m左右,可以不进行分区,设计人员这样分区是不合理的。
2 高层建筑直连采暖技术2.1采暖系统竖向分区的问题目前我国北方严寒和寒冷地区的居住建筑出现了大量的高层建筑,考虑建筑成本和防烟楼梯间自然防烟的限制,总建筑高度都不超过100m,设计院的施工图都按规定进行了竖向分区。
以层高2.9~3.0m的住宅为例,50m的几何高差可以负担16层左右,实际工程中一般的分区方法是:建筑层数9~11层及以下的不进行分区,建筑层数20层左右的,分为低区和高区,建筑层数32层左右的,分为低区、中区和高区,这样的竖向分区,每一个区段中,最高层和最低层的几何高差都在40m以内,是偏于安全的。
对采暖系统进行竖向分区后,室外热力网也必须对应分别设置,即每一分区应有一组对应的供回水管来自锅炉房或换热站,这样,外网和单元入口的管道数量就由一供一回的两根变成两供两回的四根或三供三回的六根,一方面,总体上大大增加了外网的建筑成本,另一方面,锅炉房或换热站必须设置两套或三套换热装置,也增加了设备数量、锅炉房或换热站面积以及建筑成本。
2.2 直连采暖技术要点为了解决采暖系统竖向分区后出现的室外管网数量、锅炉房或换热站面积及建筑成本增加的问题,从上世纪末期开始出现高层建筑直连供暖技术,提出了采用一套装置和一供一回双管来供中区、高区的技术问题。
即共用低区压力的管网,在小区或单元热力入口处设置增压装置,靠增压水泵将低压的外网水送到中区或高区,在中区或高区产生循环。
但是,增压后中区或高区的压力比低区的高,其回水并入低区管网时,会影响低区的运行,甚至在低区出现倒流现象。
为了解决中区或高区的回水进入低区系统又不影响低区的运行,必须将中区或高区的回水压力降到与低区回水压力同一个水平。
目前,国内用于高层建筑直连采暖的技术有两类,一类是采用阻断回水、释放其压力的带阻断器的高层建筑直连采暖装置;另一类是带减压阀直接将回水进行减压的高层建筑直连采暖装置,现分别介绍如下。
(1)带阻断器的高层建筑直连采暖装置该装置由增压泵、止回阀、驱动管、阻断器、排气阀及控制柜组成,增压泵出口管接中区或高区的供水管,中区或高区的回水管连接阻断器的进水管,在阻断器内释放中区或高区回水的压力,与低区的回水压力相平衡,由阻断器出水管进入外网的回水管;阻断器出口的压力通过阻断器顶部的调节器进行调节(图1)。
设备选型增压泵的流量按中区或高区的热负荷计算:V=0.86Qk/ρ(t1-t2) m3/h式中 Q—中区或高区的热负荷,W;ρ—供水的密度,kg/ m3;t1、t2—供水、回水的温度,℃;k—附加系数,取1.1~1.2。
配套增压泵的扬程H=1.1×(水系统高度-水泵入口压力对应水柱高度+管网阻力对应水柱高度)。
(2)带减压阀的高层建筑直连采暖装置太原一顺悟业节能新技术有限公司生产带减压阀的高层建筑直连采暖装置。
这是一种解决高低区压力不同的高层建筑直连采暖装置,适用于热源与用户温度相同或不同、压力不同、同一建筑物内有2或3个竖向分区的散热器或地面辐射采暖系统。
该装置通过供水增压泵增压,提供中、高区的循环动力并调节流量;回水减压,停泵时隔断(将高、中、低区分为各自独立的系统,压力互不影响),运行时为一个图1 带阻断器的高层建筑直连采暖装置整体系统,彻底解决高、中区回水不能与低区并网的问题。
根据管道材质不同,机组又分为普通型和限温型两种形式。
当管材有耐温限制时,可采用限温型(图2)。
带减压阀的高低区直连采暖装置的设计,采用先进数字控制系统与变频控制技术,通过变频调节水泵转速,从而达到出口压力恒压、流量恒定,通过数字式控制调节回水压力与低区压力相同且保持稳定。
当停泵时,数字控制系统隔断回水管路,将高、低区分为两个不相通的独立系统。
图2 带减压阀的高层建筑直连采暖装置(只增压不调温型)设备选型配套增压泵的流量按中区或高区的热负荷计算:V=0.86Qk/ρ(t1-t2) m3/h式中 Q—中区或高区的热负荷,W;ρ—供水的密度,kg/ m3;t1、t2—供水、回水的温度,℃;k—附加系数,取1.1~1.2。
配套增压泵的扬程H=1.1×(水系统高度-水泵入口压力对应水柱高度+管网阻力对应水柱高度)。
3 应用实例介绍3.1工程概况达诺现代城项目位于石家庄正定新区,由太原一顺悟业节能新技术有限公司提供产品并组织施工,共有3栋32层居住建筑,建筑高度98.2m,总建筑面积约134240㎡,采暖热负荷约为5009.1kW,采用低温热水地板辐射采暖系统,供、回水温度50℃~40℃。
室内系统竖向分3个区:1~11层为低区,水系统高度36.7m,面积约46140㎡,热负荷1851.8kW;12~22层为中区,水系统高度69.7m,面积约45980㎡,热负荷1607.2kW;23~32层为高区,水系统高度99.7m,面积约42120㎡,热负荷1550.3kW。
3.2采暖解决方案采用直连机组该机组由增压隔断,减压隔断,防水锤,及数字控制柜组成,机组通过增压装置满足中、高区压力要求,减压装置采用持压泄压阀减压隔断,为了增加机组的安全性,机组采用双重隔断装置,即电动阀瞬间隔断和持压泄压阀二级隔断。
当一次侧供水温度高于用户系统的供水温度时,供水先经过高低温调温机组后,然后进入高低区调压机组,相当于又增加一套减压隔断系统,更增加了系统的安全性。
数字控制柜可以根据远传压力表压力信号来调整水泵转速稳定系统的压力,使系统不受外网压力波动影响而稳定运行,实现无人操作。
假如外网压力异常,超出机组调整范围时,机组自动关闭,将系统分为独立的压力区。
机组的防水锤装置有效的解决了由于停泵或者停电时机组把高、中、低区隔离成独立系统时产生的水锤现象。
由于该工程室外管网的供水温度为55~65℃,经常运行在60℃左右,而室内地面辐射采暖的设计水温为50~40℃,因此在室外供回水管间增加一套高低温调温机组,将室内40℃回水混入室外60℃供水中,将供水温度调到50℃左右,满足室内采暖的要求。
供热系统图见图3。
3.3 设备选型①低区采用高低温调温机组低区机组的选型:低区采暖系统水泵流量V=0.86Qk/ρ(t1-t2)=0.86×5009.1×1.2/1.0×10=422.3 m3/h低区加压水泵只完成调温和低区采暖系统循环,因此加压水泵的扬程为H=1.1×(36.7-30+4.3)=12.1m水泵选型为TWQ250-250A,流量500m3/h,扬程为14.5m,标配功率37KW。
机组选型为SGZJ-10-13-3-D 。
②中区采用高低区调压并网直连机组中区机组的选型:中区采暖系统水泵流量V=0.86Qk/ρ(t1-t2)=0.86×1607.2×1.2/1.0×10=135.5m3/h中区水泵扬程 H=1.2×(69.7-43.2+6.5)=36.3m水泵的选型为TWQ 125-200B,流量138m3/h,扬程为37.5m,标配功率22KW。