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散热器温控阀
8
i=0.5%～ 1%
2
4
5
1
3
6
7
i=0.5%～ 1%
i=0.5%～ 1%
11
(a)
10
9
(b)
济南铁道职业技术学院
暖通教研室
第三章热水供暖系统
RE SHUI GONG NUAN XITONG
RE SHUI GONG NUAN XITONG
RE SHUI GONG NUAN XITONG
热水供暖系统:
以热水作为热媒的供暖系统。
热水供暖系统分类：




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。
某些国家的热水分类标准
低温水
国
中温水
高温水
别
美国
日本
德国
原苏联
<120℃
<110℃
≤110℃
≤115℃
120℃~176
℃
110℃~150
℃
>176℃
>150℃
>110℃
>115℃
第三章
点击看动画演示
热水供暖系统
点击看动画演示
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
一、重力循环热水供暖的工作原理及其作用
压力。
重力循环热水供暖系统的循环作用压
力的大小，取决于水温(水的密度)在循环环
路的变化状况。
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
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。

 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。
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
左
右
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
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
（点击看动画演示） 。
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
上供下回式重力循环热水供暖系统管道布置的
主要特点

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。

在上供下回重力循环热水
供暖系统充水和运行时，
空气能逆着水流方向，经
过供水干管聚集到系统的
最高处，通过膨胀水箱排
除。
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
三、重力循环热水供暖双管系统作用压力的计算

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。
图 3-3双 管 系 统
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
系统垂直失调


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。
由此可见，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大．垂直失调就会
越严重。
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
四、重力循环热水供暖单管系统的作用压力的计算

原理：
依靠供回水温度不同、密度不同所
产生的容重差作为热水在管内流动
的动力。
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
左
右
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
重力循环热水供暖单管系统的作用压力计算
N
P 
 gh（ 
i
i 1
N
i
  g ）
 gH（ 
i
i 1
i
  i  1）
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
重力循环热水供暖单管系统的作用压力计算
 Q  Q1  Q 2     Q8
GL 
AQ
C (t g  t h )

3 .6  Q
4 . 187 ( t g  t h )
 0 . 86
Q
(t g  t h )
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
图 3-5计 算 单 管 系 统 中 层 立 管 水 温 示 意 图
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。
机械循环热水供暖系统成为应用最广泛的一种供暖系统。
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式
 垂直式系统
 水平式系统
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式
垂直式系统，按供、回水干管布置位置不同，有下列
几种型式：

上供下回式双管和单管热水供暖系统；

下供下回式双管热水供暖系统；

中供式热水供暖系统；

下供上回式(倒流式)热水供暖系统；

混合式热水供暖系统。（点击观看动画）
第二节 机械循环热水供暖系统
8
i=0.5%～ 1%
2

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5
1
3
6
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i=0.5%～ 1%
i=0.5%～ 1%
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(a)
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(b)
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式
8
i =0 .5% ～ 1%
2
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3
6
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i =0 .5% ～ 1%
i =0 .5% ～ 1%
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(a)
10
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(b)
单管顺流式系统的特点是：
 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。
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式
单管顺流式系统的特点：
 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。
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式


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。
目前在国内只用于房间温度较严格，需要进行
局部调节散热器散热量的建筑上。
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式



它有如下特点：
（1）在地下室布置供水干管，管路直接散热给地
下室，无效热损失小。
（2）在施工中，每安装好一层散热器即可开始供
暖，给冬季施工带来很大方便。
（3） 排除系统中的空气较困难。
第二节 机械循环热水供暖系统
立管
3
I
II
4
III
1
2
IV
V
3
第二节 机械循环热水供暖系统
下供下回式系统排出空气的方式
4
>h
5
6
a
3
b
1
2
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式
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,
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。
第二节 机械循环热水供暖系统
供水管
回水管
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式
3
i
i
i
i
1
2
倒流式系统具有如下特点：
(1)无需设置集气罐等排气装置。
(2) 底层散热器的面积减小，便于布
置。
(3)当采用高温水供暖系统时，可减
少布置高架水箱的困难。
(4)散热器的面积要比上供下回顺流
式系统的面积增多。

第二节 机械循环热水供暖系统
同程式系统
4
3
立管
I
1
2
II
III
IV
第二节 机械循环热水供暖系统
机械循环热水供暖系统的主要型式
(1)系统的总造价较低；
(2)管路简单，施工方便；
(3)不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。
第二节 机械循环热水供暖系统
水平式系统
1
1
(1)
(1)
2
(2)
2
(2)
第三节 高层建筑热水供暖系统





分层供暖系统：
在高层建筑供暖系统中，垂直方向分成两个或两个
以上的独立系统称为分层式供暖系统。
下层系统通常与室外网路直接连接。它的高度主要
取决于室外网路的压力工况和散热器的承压能力。
上层系统与外网采用隔绝式连接，利用水加热器使
上层系统的压力与室外网络的压力隔绝。
目前常用的型式：上层系统采用隔绝式连接。
第三节 高层建筑热水供暖系统
第三节 高层建筑热水供暖系统
外网供水温度较低，使用热交换器所需加热面过大而不经济合
理时，采用所示的双水箱分层式供暖系统。
双水箱分层式供暖系统，具有如下特点：
 1．上层系统与外网直接连接。当外网供水压力低于高层建
筑静水压力时，在用户供水管上设加压水泵(如图3—16所
示)。利用进、回水箱两个水位高差h进行上层系统的水循环。
 2．上层系统溢流管与外网回水管连接。
 3．由于利用两个水箱替代了用热交换器所起的隔绝压力作
用。简化了入口没备，降低了系统造价。
 4．采用了开式水箱，易使空气进入系统，造成系统的腐蚀。
第三节 高层建筑热水供暖系统
第三节 高层建筑热水供暖系统
双线式系统 垂直式突出优点点
 水平式
 （一）垂直双线式单管热水供暖系统

垂直双线式单管热水供暖系统是由竖向的Ⅱ形单管式立管组
成的

(二)水平双线式热水供暖系统
水平双线式系统，在水平方向的各组散热器平均温度近似地
认为是相同的。
第三节 高层建筑热水供暖系统
单、双管混合式系统
 若将散热器沿垂直方向分成若干组，在每组
内采用双管形式，而组与组之间则用单管连
接，这就组成了单、双管混合式系统。
 这种系统的特点是：既避免了双管系统在楼
层数过多时出现的严重竖向失调现象，同时
又能避免散热器支管管径过粗的缺点，而且
散热器还能进行局部调节。
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
一、室内热水供暖系统的管路布置

有两个分支环路的同程式系统布置形式。

一般宜将供水干管的始端放置在朝北向—侧，而末端
设在朝南向一侧。
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
顶层
底层
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
二、热水供暖系统的主要设备和附件
膨胀水箱的作用
 用来贮存热水供暖系统加热的膨胀水量。
 在重力循环上供下回式系统中，起着排气作用。
 恒定供暖系统的压力。
 如右图，3为膨胀水箱
3
i
i
i
i
1
2
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
顶层
底层
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
(二)热水供暖系统排除空气的设备
(二)热水供暖系统排除空气的设备
 热水供暖系统排除空气的设备，可以是手动的，
也可以是自动的。国内目前常见的排气设备，
主要有集气罐、自动排气阀和冷风阀等几种。

第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
膨胀水箱

膨胀水箱的容积，可按下式计算确定：
Vp=αΔtmax•Vc L
（3-12）
Vp—膨胀水箱的有效容积(即由信号管到溢流管之间的容积)，L；
α—水的体积膨胀系数，α＝0.0006
1／℃；
Vc—系统内的水容量
L；
Δtmax一考虑系统内水受热和冷却时水温的最大波动值，—般20℃水
温算起。
如在95／70℃低温水供暖系统中，Δtmax＝95—20＝75℃，
则式(3—12)可简化为：
V＝0.045V c L
(3—13)
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
(二)热水供暖系统排除空气的设备

集气罐
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
(二)热水供暖系统排除空气的设备
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
集气罐
放气管
放气管
进水口
进水口
出水口
出水口
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
冷风阀
旋紧在散热器上部专设的丝孔上，以手动
方式排出空气。
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
冷风阀
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
(二)热水供暖系统排除空气的设备
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
2
1
9
3
4
5
6
8
7
8
1、杠杆机构 2、垫片 3、阀堵 4、阀盖
5、垫片 6、浮子 7、阀体 8、接管 9、排气孔
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
散热器温控阀

散热器温控阀是一种自动控制散热器散热量
的设备，它由两部分组成。一部分为阀体部
分，另一部分为感温元件控制部分。散热器
温控阀具有恒定室温，节约热能的主要优点。
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
散热器温控阀
第四节 室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件
散热器温控阀
散热器温控阀