《供热工程》课程教学大纲
一、课程基本信息
英文名称 | Heat Supply Engineering | 课程代码 | BEEE1055 |
课程性质 | 专业必修 | 授课对象 | 能源与动力工程(建筑环境与控制节能方向) |
学 分 | 2 | 学 时 | 34 |
主讲教师 | 蒋华蓉 | 修订日期 | 2023年5月 |
指定教材 | 田玉卓.供热工程.机械工业出版社,2015 |
二、课程目标
(一)总体目标:
《供热工程》是热能与动力工程专业的一门主要专业课程。通过本课程的讲授,使学生能系统地掌握目前常用的热水或蒸汽作为热媒的室内供暖和集中供热系统的基本原理和基本知识;培养学生具有一般民用和工业建筑供暖系统的设计能力;了解供暖与集中供热运行管理的基本知识。使学生树立专业荣誉感和社会责任感,建立良好的工程职业道德,培养学生的工程素养、创新意识、分析和解决供热设计、施工、运行管理问题的能力。
(二)课程目标:
本课程的目的是使学生掌握供热工程的基础理论知识,要求学生掌握供暖系统的负荷计算、散热器选型计算、供暖系统设计、热水系统水力计算、掌握室外管网计算、设计方法、具有水力系统压力分析、调节工况分析能力。熟悉各种工业、民用建筑的供暖能力。
课程目标1:供热工程的功能和类型、发展,掌握供暖设计热负荷的计算、掌握供暖设备选型计算、掌握室内热水供热系统的系统类型和水力计算方法
1.1 供热工程的功能和类型、发展
1.2 掌握供暖负荷计算与建筑热工
1.3 供热设备选型、低温热水地板辐射
1.4 各种热水供暖系统
1.5 热水供暖系统水力计算
课程目标2:集中供热系统、掌握热水网络水力计算和水压图
2.1 集中供热系统
2.2 热水网络的水力计算和水压图
课程目标3:掌握热水网络系统水力工况
3.1 热水网络水力工况计算原理
3.2 热水网络水力工况的分析及计算
(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系
表1:课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表
课程目标 | 课程子目标 | 对应课程内容 | 对应毕业要求 |
课程目标1:供热工程的功能和类型、发展,掌握供暖设计热负荷的计算、掌握供暖设备选型计算、掌握室内热水供热系统的系统类型和水力计算方法 | 1.1 供热工程的功能和类型、发展 | 绪论: | 2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 |
1.2 掌握供暖负荷计算与建筑热工 | 第一章:1.1 供暖系统的设计负荷 1.2 建筑热工 1.3 计算例题 |
2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 6-1 熟练掌握现代工程工具和信息技术工具 | |
1.3 供热设备选型、低温热水地板辐射 | 第二章:2.1 概述 2.2 散热器
| 2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 8-2 能够根据环境和社会可持续发展原则评价对工程进行科学地设计、管理和施工 | |
1.4 各种热水供暖系统 | 第三章:3.1 重力循环热水供暖系统 3.2 机械循环热水供暖系统 3.3 高层建筑热水供暖系统 3.4 集中供暖分户热计量供暖系统
| 2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 | |
1.5 热水供暖系统水力计算 | 第四章 4.1 概述 4.2 重力循环双管系统的水力计算 4.3 机械循环热水供暖系统水力计算 4.4 机械循环单管同程热水供暖系统管路的水力计算 4.5 不等温降的水力计算
| 1-2 熟练掌握机械设计和工程绘图知识,并能熟练运用 2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 2-2 具有一定的应用能力。 3-2 在工程实践中贯彻执行节能减排的方针政策和技术路线 8-2 能够根据环境和社会可持续发展原则评价对工程进行科学地设计、管理和施工 12-1 具有自主学习的意识 12-2 具有适应发展和不断提升自我的能力 | |
课程目标2:掌握热水网络水力计算和水压图 | 2.1 集中供热系统 | 第五章 5.1 热水供热系统及热网形式 5.2 蒸汽供热系统及热网形式 5.3 集中供热系统热媒的选择 | 2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 2-2 具有一定的应用能力。 |
2.2热水网络的水力计算和水压图 | 第6章 6.1 热水网络的水力计算 6.2 水压图的基本概念 6.3 热水网络的水压图 | 2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 2-2 具有一定的应用能力。 8-2 能够根据环境和社会可持续发展原则评价对工程进行科学地设计、管理和施工文化背景下进行沟通和交流。 | |
课程目标3:掌握热水网络系统水力工况 | 3.1热水网络水力计算原理 | 第七章 7.1热水网络水力工况计算的基本原理 | 2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 8-2 能够根据环境和社会可持续发展原则评价对工程进行科学地设计、管理和施工 |
3.2 热水网络水力分析及计算 | 7.2 热水网络水力工况的分析及计算 7.3 热水网络的水力稳定性 | 2-1 掌握和人居环境工程相关的理论知识和专业技术。 2-2 具有一定的应用能力。 3-2 在工程实践中贯彻执行节能减排的方针政策和技术路线 4-4 能够分析实验结果以获得合理有效的结论 11-1 能够就工程实践中出现的问题做出书面和口头的清晰表达 12-1 具有自主学习的意识 12-2 具有适应发展和不断提升自我的能力 |
三、教学内容
绪论
1.教学目标
介绍我国供热工程发展概况、研究对象、主要内容、任务。
2.教学内容:
供热工程研究对象、主要内容、供热事业的发展、课程任务
3.教学重难点:
难点供暖工程与供热工程区别;重点集中供热组成
4.教学方法:
通过从日常生活入手引进供热工程概念;我国供热工程发展简史。;供热工程研究对象是以热水和蒸汽作为热媒的供暖系统和集中供热系统。
第一章 供暖系统的设计热负荷与建筑热工
教学目标
了解建筑热工
(2)掌握建筑热负荷构成及计算
教学内容:
供暖系统设计热负荷、建筑热工、计算例题
教学重点:
重点掌握设计热负荷构成及计算
4.教学方法:
负荷计算的理论部分采用讲授法;案例部分采用讲授法和
5.教学评价
(1)供暖设计热负荷与供暖热负荷区别?
(2)供暖设计热负荷构成
(3)冷风渗透耗热量与冷风侵入耗热量的区别
(4)最小传热阻与经济传热阻的区别?
(5)各风力修正、朝向修正、高度附加修正如何修正计算?
(6)分户计量供暖系统设计热负荷的计算特点
第二章 供暖系统散热设备
1.教学目标
(1)了解散热设备散热的三种方式
(2)熟悉各种散热器的特点、掌握散热器的选型计算、低温地板辐射供暖
2.教学内容:
散热方式的三种类型、各种散热器的特点、散热器的选型计算、低温热水地板辐射供暖散热设备
3.教学重点:
重点掌握散热器的选型计算、低温辐射供暖构造、加热管选择及布置
4.教学方法:
讲授法:各种散热器特定、散热器选型计算、低温地板辐射供暖系统。
5.教学评价
(1)各种散热设备的类型及特点
(2)影响散热器传热系数和散热量的主要因素,在设计中如何考虑?
(3)在计算散热器散热面积时,为什么要进行修正?
(4)低温地板辐射供暖的特点?
(5)何为散热器的金属热强度,有何物理意义?
第三章 热水供暖系统
1.教学目标
(1)了解室内热水供暖系统的分类
(2)掌握重力供暖系统作用压力计算、机械循环热水供暖系统各自的特点、高层建筑热水供暖系统形式、膨胀水箱、集气罐作用
2.教学内容:
室内热水供暖系统分类、重力循环热水供暖系统、机械循环热水供暖系统、高层建筑热水供暖系统、集中供暖分户热计量供暖系统、供暖系统的主要设备和附件
3.教学重点:
重点掌握散热器的选型计算、低温辐射供暖构造、加热管选择及布置
4.教学方法:
讲授法:室内各种供暖系统的特点、重力循环作用压力计算、单管系统各散热器出口水温计算;高层建筑热水供暖系统、集中供暖分户供暖系统、供暖系统主要部件。
讨论法:单管系统和双管系统水力失调原因。
5.教学评价
(1)分户计量供暖系统与传统的机械循环供暖系统有何区别?
(2)膨胀水箱、各接管的作用是什么?分别接到供热系统什么位置?
(3)上供下回双管热水供暖系统垂直失调的原因是什么?
(4)相同散热量时,单管顺流与单管跨越式系统相比,哪个所需散热面积大?
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
1.教学目标
(1)了解室内热水供暖系统的分类
(2)掌握重力供暖系统作用压力计算、机械循环热水供暖系统各自的特点、高层建筑热水供暖系统形式、膨胀水箱、集气罐作用
2.教学内容:
室内热水供暖系统分类、重力循环热水供暖系统、机械循环热水供暖系统、高层建筑热水供暖系统、集中供暖分户热计量供暖系统、供暖系统的主要设备和附件
3.教学重点:
重点掌握散热器的选型计算、低温辐射供暖构造、加热管选择及布置
4.教学方法:
讲授法:通过案例先从重力循环计算开始逐渐到机械循环异程系统水力计算、机械循环同程系统水力计算、不等温降水力计算。
讨论法:如何从工程设计角度出发减轻或防止系统的水平失调。
5.教学评价
(1)等温降法和不等温降法水力计算原理的主要区别是什么?
(2)同程系统和异程系统水平失调各有何特点,如何减轻水平失调?
(3)热水供暖系统水力计算时,最不利环路及并联环路的平均比摩阻如何确定?
第五章 集中供热系统
1.教学目标
(1)了解室集中供热系统组成、热水供热系统及管网形式
(2)掌握闭式热水供热系统外网与供暖、空调通风、热水供应等热用户连接方式
(3)了解开式热水供热系统的供热用户与网络的连接形式,掌握开式热水供热系统和闭式系统区别、掌握热水供热系统热网形式。
(4)掌握热媒种类选择、热媒参数的确定。
2.教学内容:
集中供热系统组成、热水供热系统形式、闭式热水供热系统与用户连接形式开式热水供热系统用户与网络连接形式、热水供热系统热网形式、蒸汽供热系统与热网形式、集中供热系统热媒的选择。
3.教学重点:
供暖热用户与热水外网连接方式的选择、开式热水供热系统和闭式热水供热系统的比较、枝状管网与环状管网特点、热媒的选择和热媒参数的确定。
4.教学方法:
讲授法:热水供热系统及热网形式;集中供热系统热媒选择。
讨论:闭式系统与外网采取何种连接形式。
5.教学评价
(1)热水供热系统的供暖热用户与热网的连接方式如何选择
(2)枝状管网与环状管网有何特点?
(3)何种情况下用户供暖系统应采用间接连接
(4)供暖用户与热水外网采用直接连接有哪几种形式?各适用何种情况?
第六章 热水网络的水力计算和水压图
1.教学目标
(1)了解热水网络水力计算的主要任务,熟悉热水网络水力计算公式
(2)掌握水压图的绘制、膨胀水箱的作用、热水网络压力状况的基本技术要求、热水网络循环水泵的选择、定压方式、补水泵定压方式
2.教学内容:
热水网络水力计算的主要任务、热水网络的水力计算、水压图基本概念、热水网络的水压图、热水网路的定压方式、中继加压泵站
教学重点:
热水网络主干线比摩阻确定及主干线的计算、水压图的绘制、热水网络压力状况的就基本技术要求、确定用户压力状况与热网的连接方式、水泵选择、热水网络定压方式
4.教学方法:
讲授法:热水网络水力计算、水压图绘制、热水网络定压方式。
5.教学评价
(1)热水网络的定压方式主要有哪些?简述各种定压方式的定压原理及特点
(2)绘制水压图时如何理解不超压、不倒空、不汽化、为用户提供足够的作用压力。
(3)热水网络补水泵的扬程及流量与哪些因素有关?
第七章 热水供热系统的水力工况
1.教学目标
(1)了解水力工况计算原理
(2)热水网络各热用户流量的比值结论、会分析各种调节情况下压力工况流量工况的变化
2.教学内容:
水力失调、热水系统水力工况、热水网路水力计算基本原理、热水网路水力工况的分析及计算、热水网路的水力稳定性
3.教学重点:
水力工况分析、提高水力稳定性措施
4.教学方法:
讲授法:热水网络水力工况计算基本原理、水力工况分析、提高水力稳定性措施
讨论:当外网或用户工况变化时,对外网、各用户工况变化分析。
5.教学评价
(1)何谓热水网络的水力稳定性?何谓水力失调?如何提高热水网络的水力稳定性?
(2)某热水供热系统采用两台相同型号的循环水泵并联,当一台循环水泵工作时,单台泵的流量、扬程如何变化?
(3)在有7个热用户并联的热水供热系统中,若第4个用户安装回水增压泵,增压泵的作用使系统流量如何变化?使供水干管的比摩阻如何变化?网络图上其他热用户失调状况如何?画出相应的压力工况。
四、学时分配(四号黑体)
表2:各章节的具体内容和学时分配表(五号宋体)
章节 | 章节内容 | 学时分配 |
绪论 | 0.5 | |
第一章 | 供暖系统的设计热负荷与建筑热工 | 6 |
第二章 | 供暖系统的散热设备 | 4 |
第三章 | 热水供暖系统 | 4 |
第四章 | 室内热水供暖系统的水力计算 | 7 |
第五章 | 集中供热系统 | 2.5 |
第六章 | 热水网路的水力计算和水压图 | 6 |
第七章 | 热水供热系统的水力工况 | 4 |
五、教学进度
表3:教学进度表(五号宋体)
周次 | 日期 | 章节名称 | 内容提要 | 授课时数 | 作业及要求 | 备注 |
1-3 | 绪论 第一章供暖系统的设计热负荷与建筑热工 | 第1.1供暖系统设计热负荷 第1.2 建筑热工 第1.3 计算例题 | 6.5 | 区别供暖系统负荷与供暖系统设计负荷 | ||
熟练掌握热负荷计算 | ||||||
4-5 | 第二章 供暖系统散热设备 | 第2.1 概述 第2.2 散热器 第2.3 低温热水地板辐射供暖散热设备 | 4 | 会散热器面积⏰、了解各种散热器特点 | ||
6-7 | 第三章 热水供暖系统 | 第3.1 重力循环热水☠供暖☠ 第3.2 系统机械循环热水供暖系统 第3.3高层建筑热水供暖系统 第3.4 集中供暖分户热计量供暖系统 第3.5 供暖系统的主要设备和部件 | 4 | 熟悉供暖系统的构成 | ||
8-10 | 第四章 室内供暖系统水力计算 | 第4.1 概述 第4.2 重力循环双管系统⚠管路的水力计算 第4.3 机械循环热水供暖系统的水力计算 第4.4 机械循环单管同程式热水供暖系统⮐管路的水力计算 第4.5 不等温降的水力计算 第4.6 分户计量热水供暖系统水力计算 | 7 | 熟练计算同程系统、异程系统、不等温降水力计算、 | ||
11-13 | 第五章 集中供热系统 | 第5.1 热水供热系统及热网形式 第5.2 蒸汽供热系统及热网形式 第5.3 集中供热系统热媒选择 | 2.5 | 了解热网系统形式、热媒选择 | ||
14-15 | 第六章 热水网络的水力计算和水压图 | 第6.1 热水网络的水力计算 第6.2 水压图的基本概念 第6.3 热水网络水压图 第6.4 热水网络的定压方式 第 6.5 中继加压泵站 | 6 | 掌握热水网络水力计算、会绘制水压图、定压方式、合理选择用户与热网的连接方式 | ||
16-17 | 第七章 热水供热系统的水力工况 | 第7.1 热水网络水力工况计算的原理 第7.2 热水网络水力工况的分析及计算 第3.3 热水网络的水力稳定性 复习 | 4 | 会进行热水网络水力分析 |
六、教材及参考书目
1.田玉卓 供热工程 机械工业出版社2015
2. 涂光备 供热计量技术中国建筑工业出版社2003
3. 赵先智 全国勘察设计注册公用设备师 中国建筑工业出版社2006
4. 王义贞 供热工程 中国建筑工业出版社2006
5. 贺平 供热工程 中国建筑工业出版社1997
七、教学方法
1理论类知识点采用多媒体与传统板书相结合的讲授教学方法。
2工程计算类知识点采用以案例主导的启发式教学法。
3理论知识的应用拓展采用讨论式的教学方法。
八、考核方式及评定方法
(一)课程考核与课程目标的对应关系
表4:课程考核与课程目标的对应关系表
课程目标 | 考核要点 | 考核方式 |
课程目标1 | 供暖系统设计热负荷计算、散热器的计算、低温热水地板辐射供暖及设备、机械循环热水供暖系统分类各种系统特重力循环双管水力计算、异程系统水力计算、不等温降水力计算、同程系统水力计算 | 闭卷考试、考勤、提问 |
课程目标2 | 热水用户与外网连接方式、热水供热系统热网形集中供热系统热媒选择、热水网络水力计算、绘制水压图、定压方式 | 闭卷考试、考勤、提问 |
课程目标3 | 水力失调、热水网络水力工况分析、热水网络水力稳定性 | 闭卷考试、考情、提问、实验 |
(二)评定方法 (小四号黑体)
1.评定方法 (五号宋体)
平时成绩:20%(实验、考勤、提问、考察)
期中:25%
期末考试55%(闭卷)
2.课程目标的考核占比与达成度分析
表5:课程目标的考核占比与达成度分析表
考核占比 课程目标 | 平时 | 期中 | 期末 | 总评达成度 |
课程目标1 | 25% | 100% | 10% | (例:课程目标达成度={0.2x平时成绩+0.25x论文成绩+0.55x期末成绩)/课程目标总分 |
课程目标2 | 50% | 60% | ||
课程目标3 | 25% | 20% |
(三)评分标准 (小四号黑体)
课程 目标 | 评分标准 | ||||
90-100 | 80-89 | 70-79 | 60-69 | <60 | |
优 | 良 | 中 | 合格 | 不合格 | |
A | B | C | D | F | |
课程 目标1 | 能够全面掌握:供暖系统热负荷计算、会散热器选型计算、双管系统和单管系统失调机理、重力循环作用压力计算、单管系统各层水温计算、异程系统水力计算、同程系统水力计算、不等温降水力计算 | 能够较好了解能够全面掌握:供暖系统热负荷计算、会散热器选型计算、双管系统和单管系统失调机理、重力循环作用压力计算、单管系统各层水温计算、异程系统水力计算、同程系统水力计算、不等温降水力计算 | 基本能够了解供暖系统热负荷计算、会散热器选型计算、双管系统和单管系统失调机理、重力循环作用压力计算、单管系统各层水温计算、异程系统水力计算、同程系统水力计算、不等温降水力计算 | 基本能够了解供暖系统热负荷计算、会散热器选型计算、双管系统和单管系统失调机理、重力循环作用压力计算、单管系统各层水温计算。 不会异程系统水力计算、同程系统水力计算、不等温降水力计算 | 基本能够了解供暖系统热负荷计算、双管系统和单管系统失调机理、重力循环作用压力计算、单管系统各层水温计算、 不会异程系统水力计算、同程系统水力计算、不等温降水力计算 |
课程 目标2 | 能全面掌握如下知识点:热水网络水力计算、水压图绘制、外网与用户连接方式、系统定压方式、热媒选择 | 能较好掌握如下知识点:热水网络水力计算、水压图绘制、外网与用户连接方式、系统定压方式、热媒选择 | 基本能够熟悉如下:热水网络水力计算、水压图绘制、外网与用户连接方式、系统定压方式、热媒选择 | 基本能够:热水网络水力计算、水压图绘制、外网与用户连接方式、系统定压方式、热媒选择 | 基本能够:热水网络水力计算、水压图绘制、外网与用户连接方式、系统定压方式、热媒选择 |
课程 目标3 | 能够全面掌握如下知识点:水力失调原因、水力工况分析与计算、提供提高水力稳定性方法 | 能够较好掌握如下知识点:水力失调原因、水力工况分析与计算、提供提高水力稳定性方法 | 基本掌握如下知识点:水力失调原因、水力工况分析与计算、提供提高水力稳定性方法 | 基本掌握如下知识点:水力失调原因、水力工况分析、提供提高水力稳定性方法 | 基本熟悉如下知识点:水力失调原因、提供提高水力稳定性方法 |
执笔人:蒋华蓉
__2023__年__05月__17_日