熱媒

熱媒

熱媒是供暖系統中熱的載體。

供暖系統的熱媒,應根據安全、衛生、經濟、建築性質和地區供暖條件等因素綜合考慮決定。一般情況下,民用建築和公共建築選擇的熱媒應以安全、衛生條件為主。所以,原則上優先選擇熱水,其次是低壓蒸汽;而工業建築由於用熱要求在時間上往往比較集中,且有工業用汽要求,往往首選蒸汽。

基本介紹

  • 中文名:熱媒
  • 外文名:heat medium,transmlsson medium
  • 定義:供暖系統中熱的載體
  • 選擇:根據建築物的用途、供熱情況等
  • 別稱:帶熱體、載熱體
  • 採暖的熱媒:水、蒸汽
概述,熱媒基本性質,熱媒的選擇,採暖的熱媒,

概述

熱媒(heat medium,transmlsson medium)又稱“熱載體”,是釆暖系統中輸送熱能的媒介物,如熱水、蒸汽熱空氣
水的熱容大、溫度易於調節;但是系統靜壓大。
蒸汽凝結時可放出數量很大的潛熱,且表觀密度小,所以輸送耗能及靜壓都不大,但隨著壓力升高輸送中的無效熱耗也會有所增加。
空氣和煙氣的熱容小,輸送耗能比較大。
熱媒參數(heat medium parameter)是表征熱媒所處狀態的巨觀物理量。如供水溫度、回水溫度、供回水溫差、熱媒平均溫度、供汽壓力和凝結水背壓力等。
熱媒平均溫度(average temperature of heatmedium)是指供暖系統或裝置進口和出口處熱媒溫度的平均值。主要用於供暖系統換熱裝置及散熱器面積計算。
熱媒循環系統(heat carrier circulation system)又稱第一循環系統,是集中熱水供應系統中蒸汽鍋爐與水加熱器或熱水鍋爐與熱水貯水器之間連線管道所組成的環路系統。它節約熱能,並能保持加熱設備應有的發熱量。

熱媒基本性質

在採暖工程中,熱水和蒸汽採暖都是以水
作為採暖熱媒的,只是狀態不同。水在加熱過程中, 自身的溫度隨著吸熱量的增加不斷提高,單付質量的水在很大的溫度範圍內,每升高1℃所需要的熱量幾乎是相等的,因此水作為輸熱載體在計量和計算方面都很方便。質量1kg的水吸收4.1868kj/(kg·℃)熱量溫度升高1℃,反之質量l此的水放出4.1868kJ/(kg·℃)熱量溫度降低1℃。
水在一定的壓力環境下加熱,達到一定溫度時開始沸騰,沸騰時的溫度稱為水在該壓力下的沸點。水在達到沸點以後,再繼續給它加熱,即開始汽化,變成與沸點溫度相同的水蒸氣,使每1kg質量的水變成蒸汽所吸收的熱量稱為汽化熱。水在不同的壓力下汽化所需要的熱量不同。
水在達到沸點以前的吸熱過程中,溫度是不斷升高的,水中的熱量變化可明顯地用溫度計測量出來,所以把這部分熱量稱為顯熱。到達沸點以後,水繼續吸收的熱量只是用來使水從液態轉變為汽態,溫度不再上升,因此這部分熱量稱為汽化熱,又因為這種熱量變化不能用溫度計直接測量出來,因此這部分熱量又稱為潛熱。常用壓力下水的沸點和汽化潛熱如右圖所示。
如果在單位時間內使 G kg水由初設溫度
供入溫室,並在溫室經過散熱器放出溫室所需的熱量後,使水溫降至
,後流出溫室,則水在溫室中的放熱量為
式中,Q——熱水放出的熱量,即供暖系統的實際熱負荷,W;
G——供暖系統的熱水循環量,kg/h;
——供暖系統給水溫度,℃;
——供暖系統回水溫度,℃;
C——水的比熱容,4.1868 kJ/(kg·℃)。
如果供暖系統設計熱負荷及供、回水溫度已確定,則為滿足熱負荷所需要的熱水流量(即循環量)為
分析上式可知:在採暖系統熱負荷Q確定的條件下,熱媒的循環量G的大小取決於供、回水溫度差,對同一設計熱負荷而言,供、回水溫度差越大,所需熱媒循環量越小。理論上講,溫差大時,循環量小,可以縮小熱媒輸送管路斷面尺寸,減少維持系統循環所需的動力和縮小水泵的容量。一般在實際工程中,由於受許多條件限制,不可能隨意選擇。在一般熱水釆暖系統中取供水溫度為95℃,回水溫度為70℃。如果採用餘熱、地熱等熱源時,供回水溫度根據熱源具體條件確定。

熱媒的選擇

集中採暖系統的熱媒,應根據建築物的用途、供熱情況和當地氣候特點等條件,經技術經濟比較確定,並應按下列規定選擇:
(1)民用建築應採用熱水作熱媒;
(2)工業建築,當廠區只有採暖用熱或以採暖用熱為主時,宜採用高溫水作熱媒;當廠區供熱以工藝用蒸汽為主時,在不違反衛生,技術和節能要求的條件下,可採用蒸汽作熱媒。
註:1.利用餘熱或天然熱源時,採暖熱媒及其參數可根據具體情況確定;
採暖系統熱媒的選擇採暖系統熱媒的選擇
2.輻射採暖的熱媒,應符合CB50019的有關規定。
一般情況下,釆暖系統熱媒的選擇,可參考如右圖所示的表格確定。
註:1.低壓蒸汽系指壓力≤70kPa的蒸汽。
2.採用蒸汽為熱媒時,必須經技術論證認為合理,並在經濟上經分析認為經濟時才允許。

採暖的熱媒

採暖系統常用的熱媒是水和蒸汽,其選擇應根據安全、衛生、經濟、建築性質和地區供熱條件等因素綜合考慮決定。
(1)民用建築應採用熱水做熱媒,其中居住、辦公、醫療衛生宜採用低溫熱水;其他民用建築可用高溫熱水,但不應高於130℃。
(2)工業建築,當廠區只有採暖用熱或以採暖用熱為主時,宜採用高溫熱水作熱媒;當廠區供熱以工藝用蒸汽為主時,在不違反衛生、技術和節能要求的前提下,可採用蒸汽作熱媒。
(3)民用建築的地板輻射採暖的供水溫度不廊超過60℃。
總的來說根據採用的熱媒不同,採暖系統分為熱水採暖系統和蒸汽採暖系統。
(1)熱水採暖系統
按熱水溫度的不同,可分為低溫熱水採暖系統和高溫熱水採暖系統。在我國,習慣認為:水溫低於或等於100℃的熱水,稱為低溫水,水溫超過100℃的熱水,稱為高溫水。室內熱水採暖系統,特別是民用建築內,應採用低溫水作為熱媒。設計供、回水溫度多採用95℃/70℃(塑膠管常採用85℃/60℃)。高溫水採暖系統一般在生產廠房中套用或作為集中供熱系統的輸送熱媒,設計供、回水溫度多採用120℃~130℃/70℃~80℃。
(2)蒸汽採暖系統
按蒸汽壓力的高低,可分為低壓蒸汽採暖系統(氣壓≤70千帕)、高壓蒸汽採暖系統(氣壓>70千帕)和真空蒸汽採暖系統(氣壓低於大氣壓力)三種。蒸汽熱媒作為工業建築、大型公共建築空氣集中處理時的熱媒,我國大多數城市集中供熱從熱電廠送出的一般都是高溫高壓的蒸汽。

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