熱媒概述

熱媒（heat medium，transmlsson medium）又稱“熱載體”，是采暖系統(tǒng)中輸送熱能的媒介物，如熱水、蒸汽、熱空氣。

水的熱容大、溫度易于調(diào)節(jié)；但是系統(tǒng)靜壓大。

蒸汽凝結(jié)時(shí)可放出數(shù)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(wú)效熱耗也會(huì)有所增加。

空氣和煙氣的熱容小，輸送耗能比較大。

熱媒參數(shù)（heat medium parameter）是表征熱媒所處狀態(tài)的宏觀物理量。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(jié)水背壓力等。

熱媒平均溫度（average temperature of heatmedium）是指供暖系統(tǒng)或裝置進(jìn)口和出口處熱媒溫度的平均值。主要用于供暖系統(tǒng)換熱裝置及散熱器面積計(jì)算。

熱媒循環(huán)系統(tǒng)（heat carrier circulation system）又稱第一循環(huán)系統(tǒng)，是集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中蒸汽鍋爐與水加熱器或熱水鍋爐與熱水貯水器之間連接管道所組成的環(huán)路系統(tǒng)。它節(jié)約熱能，并能保持加熱設(shè)備應(yīng)有的發(fā)熱量。

在采暖工程中，熱水和蒸汽采暖都是以水

水在一定的壓力環(huán)境下加熱，達(dá)到一定溫度時(shí)開(kāi)始沸騰，沸騰時(shí)的溫度稱為水在該壓力下的沸點(diǎn)。水在達(dá)到沸點(diǎn)以后，再繼續(xù)給它加熱，即開(kāi)始汽化，變成與沸點(diǎn)溫度相同的水蒸氣，使每1kg質(zhì)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(dá)到沸點(diǎn)以前的吸熱過(guò)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(jì)測(cè)量出來(lái)，所以把這部分熱量稱為顯熱。到達(dá)沸點(diǎn)以后，水繼續(xù)吸收的熱量只是用來(lái)使水從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)，溫度不再上升，因此這部分熱量稱為汽化熱，又因?yàn)檫@種熱量變化不能用溫度計(jì)直接測(cè)量出來(lái)，因此這部分熱量又稱為潛熱。常用壓力下水的沸點(diǎn)和汽化潛熱。

如果在單位時(shí)間內(nèi)使 G kg水由初設(shè)溫度

式中，Q——熱水放出的熱量，即供暖系統(tǒng)的實(shí)際熱負(fù)荷，W；

G——供暖系統(tǒng)的熱水循環(huán)量，kg/h；

C——水的比熱容，4.1868 kJ/（kg·℃）。

如果供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷及供、回水溫度已確定，則為滿足熱負(fù)荷所需要的熱水流量（即循環(huán)量）為

分析上式可知：在采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷Q確定的條件下，熱媒的循環(huán)量G的大小取決于供、回水溫度差，對(duì)同一設(shè)計(jì)熱負(fù)荷而言，供、回水溫度差越大，所需熱媒循環(huán)量越小。理論上講，溫差大時(shí)，循環(huán)量小，可以縮小熱媒輸送管路斷面尺寸，減少維持系統(tǒng)循環(huán)所需的動(dòng)力和縮小水泵的容量。一般在實(shí)際工程中，由于受許多條件限制，不可能隨意選擇。在一般熱水釆暖系統(tǒng)中取供水溫度為95℃，回水溫度為70℃。如果采用余熱、地?zé)岬葻嵩磿r(shí)，供回水溫度根據(jù)熱源具體條件確定。

集中采暖系統(tǒng)的熱媒，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、供熱情況和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)等條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并應(yīng)按下列規(guī)定選擇：

（1）民用建筑應(yīng)采用熱水作熱媒；

（2）工業(yè)建筑，當(dāng)廠區(qū)只有采暖用熱或以采暖用熱為主時(shí)，宜采用高溫水作熱媒；當(dāng)廠區(qū)供熱以工藝用蒸汽為主時(shí)，在不違反衛(wèi)生，技術(shù)和節(jié)能要求的條件下，可采用蒸汽作熱媒。

注：1.利用余熱或天然熱源時(shí)，采暖熱媒及其參數(shù)可根據(jù)具體情況確定；

2.輻射采暖的熱媒，應(yīng)符合CB50019的有關(guān)規(guī)定。

一般情況下，釆暖系統(tǒng)熱媒的選擇，可參考如圖1所示的表格確定。

注：1.低壓蒸汽系指壓力≤70kPa的蒸汽。

2.采用蒸汽為熱媒時(shí)，必須經(jīng)技術(shù)論證認(rèn)為合理，并在經(jīng)濟(jì)上經(jīng)分析認(rèn)為經(jīng)濟(jì)時(shí)才允許。

采暖系統(tǒng)常用的熱媒是水和蒸汽，其選擇應(yīng)根據(jù)安全、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)、建筑性質(zhì)和地區(qū)供熱條件等因素綜合考慮決定。

（1）民用建筑應(yīng)采用熱水做熱媒，其中居住、辦公、醫(yī)療衛(wèi)生宜采用低溫?zé)崴?；其他民用建筑可用高溫?zé)崴?，但不?yīng)高于130℃。

（2）工業(yè)建筑，當(dāng)廠區(qū)只有采暖用熱或以采暖用熱為主時(shí)，宜采用高溫?zé)崴鳠崦剑划?dāng)廠區(qū)供熱以工藝用蒸汽為主時(shí)，在不違反衛(wèi)生、技術(shù)和節(jié)能要求的前提下，可采用蒸汽作熱媒。

（3）民用建筑的地板輻射采暖的供水溫度不廊超過(guò)60℃。

總的來(lái)說(shuō)根據(jù)采用的熱媒不同，采暖系統(tǒng)分為熱水采暖系統(tǒng)和蒸汽采暖系統(tǒng)。

（1）熱水采暖系統(tǒng)

按熱水溫度的不同，可分為低溫?zé)崴膳到y(tǒng)和高溫?zé)崴膳到y(tǒng)。在我國(guó)，習(xí)慣認(rèn)為：水溫低于或等于100℃的熱水，稱為低溫水，水溫超過(guò)100℃的熱水，稱為高溫水。室內(nèi)熱水采暖系統(tǒng)，特別是民用建筑內(nèi)，應(yīng)采用低溫水作為熱媒。設(shè)計(jì)供、回水溫度多采用95℃/70℃（塑料管常采用85℃/60℃）。高溫水采暖系統(tǒng)一般在生產(chǎn)廠房中應(yīng)用或作為集中供熱系統(tǒng)的輸送熱媒，設(shè)計(jì)供、回水溫度多采用120℃~130℃/70℃~80℃。

（2）蒸汽采暖系統(tǒng)

按蒸汽壓力的高低，可分為低壓蒸汽采暖系統(tǒng)（氣壓≤70千帕）、高壓蒸汽采暖系統(tǒng)（氣壓>70千帕）和真空蒸汽采暖系統(tǒng)（氣壓低于大氣壓力）三種。蒸汽熱媒作為工業(yè)建筑、大型公共建筑空氣集中處理時(shí)的熱媒，我國(guó)大多數(shù)城市集中供熱從熱電廠送出的一般都是高溫高壓的蒸汽。 2100433B

熱媒系統(tǒng)是指由熱源、水加熱器和熱媒管網(wǎng)組成的供熱系統(tǒng)。由鍋爐生產(chǎn)的蒸汽（或高溫?zé)崴┩ㄟ^(guò)熱媒管網(wǎng)送到水加熱器加熱冷水，經(jīng)過(guò)熱交換蒸汽變成冷凝水，靠余壓經(jīng)疏水器流到冷凝水池，冷凝水和新補(bǔ)充的軟化水經(jīng)冷凝循環(huán)泵再送回鍋爐加熱為蒸汽，如此循環(huán)完成熱的傳遞作用。對(duì)于區(qū)域性熱水系統(tǒng)不需設(shè)置鍋爐，水加熱器的熱媒管道和冷凝水管道直接與熱力網(wǎng)連接。

熱媒是指?jìng)鬟f熱量的媒介物質(zhì)。如普遍采用的熱水、蒸汽，空氣。由此可以分為熱水采暖系統(tǒng)，蒸汽采暖系統(tǒng)，熱風(fēng)采暖系統(tǒng)。地暖是"低溫地板輻射采暖系統(tǒng)"的簡(jiǎn)稱，就是將地暖專用管材按一定規(guī)程鋪設(shè)在地板或地磚下，實(shí)現(xiàn)向室內(nèi)供暖的目的。在不久的將來(lái)，地暖將成為主要的采暖方式。低溫地板輻射采暖，是一種極為理想的供暖方式。低溫地板輻射采暖是在室內(nèi)的地面(如水泥地面、瓷磚地面、木板地面)下鋪設(shè)交聯(lián)聚乙烯管( PEX 管、 PP-B 管) ， 它以低溫?zé)崴疄闊崦剑裨O(shè)于地板內(nèi)的交聯(lián)聚乙烯管 內(nèi)的熱水通過(guò)特殊的雙向循環(huán)方式 (將混凝土及地板)加熱到一定溫度，再由地板均勻地向室內(nèi)輻射熱量 的新型供暖方法。

供暖設(shè)備所用的熱媒通常是空氣、蒸汽或熱水。

空氣的比熱小，密度也小。用它作為熱媒時(shí)空氣的容積流率很大，要有相當(dāng)粗的管道，因此管道的造價(jià)和輸送的能量消耗都較大。直接用受暖房間的空氣作熱媒，無(wú)須裝設(shè)供暖放熱器，而且可以同時(shí)進(jìn)行通風(fēng)（見(jiàn)通風(fēng)設(shè)備）。這種熱媒通常用于熱源距受暖房間很近的情況。

蒸汽冷凝時(shí)每公斤可放出兩千多千焦的熱能。它的流轉(zhuǎn)幾乎全靠自身的壓力無(wú)需外加的電能或機(jī)械能，所以它是比較理想的熱媒。其缺點(diǎn)是管道上的疏水器需要經(jīng)常維修并且仍難免漏氣；為了減輕管道內(nèi)汽、水的沖擊，水平管道必須布置成沿蒸汽流向下斜，不能隨地形起伏，從而造價(jià)增加。用蒸汽作熱媒輸熱距離不宜超過(guò)5公里。

熱水的比熱和密度都比空氣大很多。熱水和蒸汽比，每公斤輸送的熱量比蒸汽少，但每立方米輸送的熱量比蒸汽多，所以供熱管的尺寸較小。熱水的流轉(zhuǎn)水泵雖然消耗電能，但輸送途中的熱損失比蒸汽少；此外，熱水的供水溫度易于調(diào)節(jié)。因此，除間歇使用的房屋外，用熱水作為供暖熱媒較為普遍。

供暖設(shè)備的工作制度和運(yùn)行調(diào)節(jié) 　供暖設(shè)備的工作制度分為連續(xù)供暖和間歇供暖兩類。前者在整個(gè)供暖季中保持熱媒流轉(zhuǎn)和不斷加熱；后者則在一晝夜中只在若干小時(shí)保持熱媒的流轉(zhuǎn)和加熱。連續(xù)供暖，室溫比較穩(wěn)定。間歇供暖時(shí)可以有意識(shí)地在一些時(shí)間降低室溫以節(jié)省燃料和人力。

運(yùn)行調(diào)節(jié)指的是按照供暖所需熱量增減供給受暖房間熱量。調(diào)節(jié)方法有：改變熱媒的流量（量調(diào)節(jié)），改變熱媒的溫度（質(zhì)調(diào)節(jié)），或同時(shí)改變熱媒的流量和溫度（綜合調(diào)節(jié)）。調(diào)節(jié)可以是自動(dòng)的，也可以是手動(dòng)的。調(diào)節(jié)可在熱源（集中調(diào)節(jié)）或在供暖入口（分片或分戶調(diào)節(jié)），或在各個(gè)供暖放熱器上（局部調(diào)節(jié)）進(jìn)行。

因?yàn)榉块g供暖所需的熱量不只決定于外界溫度，而且受各個(gè)房間的朝向和使用人的生活習(xí)慣影響，所以局部調(diào)節(jié)最能適合各個(gè)房間的具體要求。但局部調(diào)節(jié)有時(shí)不可靠，因而運(yùn)行調(diào)節(jié)都以集中調(diào)節(jié)為主。

集中的質(zhì)調(diào)節(jié)是熱水供暖最通用的調(diào)節(jié)方法，它可以保持較穩(wěn)定的室溫。但一般的蒸汽供暖設(shè)備無(wú)法采用集中的質(zhì)調(diào)節(jié)，因?yàn)檎羝麥囟鹊目烧{(diào)節(jié)幅度太窄。

集中的質(zhì)、量綜合調(diào)節(jié)是為了節(jié)省水泵用電量而設(shè)計(jì)的一種調(diào)節(jié)方法。此法是利用改變水泵的工作臺(tái)數(shù)實(shí)現(xiàn)流量的改變，從而避免了連續(xù)量調(diào)節(jié)時(shí)改變單臺(tái)水泵流量的困難。應(yīng)用這種量調(diào)節(jié)方法，流量隨工作的水泵臺(tái)數(shù)而發(fā)生階梯形的變化，在每一階段的流量是恒定的。這樣可以在每一個(gè)流量不變的階段里采用改變水溫的質(zhì)調(diào)節(jié)加以補(bǔ)充。質(zhì)、量綜合調(diào)節(jié)也可以是既改變每天的供暖小時(shí)數(shù)，也改變供水溫度。

輻射采暖的熱媒可使用熱水、空氣、蒸汽和電。

(1)用蒸汽作熱媒。

升溫快，混凝土板易出現(xiàn)裂縫；不能采用集中質(zhì)調(diào)節(jié)?；炷涟鍩岫栊源?，與蒸汽迅速加熱房間的特點(diǎn)不相適應(yīng)。

(2)用熱空氣作熱媒。

將墻板或樓板內(nèi)的空腔作風(fēng)道，使建筑結(jié)構(gòu)厚度增加。

(3)用電作熱媒。

用電加熱的輻射板，板面溫度容易控制，調(diào)節(jié)方便，但要消耗電能。

(4)用熱水作熱媒。

升溫慢，混凝土板不易出現(xiàn)裂縫；可以采用集中質(zhì)凋節(jié)。大多數(shù)的民用建筑和公共建筑的地?zé)岵膳?，均以低溫?zé)崴鳛闊崦竭M(jìn)行采暖。 2100433B