建筑給排水-建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)

第7章建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)

重點：建立熱水系統(tǒng)循環(huán)流動及兩個循環(huán)系統(tǒng)的概念，正確選用熱水供應(yīng)方式，了解應(yīng)用在熱水供應(yīng)系統(tǒng)的特殊附件及管道保溫敷設(shè)等特點。掌握設(shè)計小時耗熱量的計算方法，并能正確選用加熱或貯熱設(shè)備。7.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類、組成和供水方式

7.1.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類:建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)按熱水供水范圍的大小，可分為集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)、局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)和區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)。局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)供熱范圍小，熱水分散制備。一般靠近用水點設(shè)置小型加熱設(shè)備供一個或幾個配水點使用，熱水管路短，熱損失小。適用于使用要求不高，用水點少而分散的建筑。集中制備，用管道輸送到各配水點。一般在建筑內(nèi)設(shè)專用鍋爐房或熱交換間，由加熱設(shè)備將水加熱后，供一幢或幾幢建筑使用。適用于使用要求高，耗熱量大，用水點多且分布較密集的建筑。7.1.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類3.區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)：在區(qū)域鍋爐或熱交換站將水集中加熱，通過區(qū)域熱力管道送至整個建筑群、居民區(qū)、城市街坊的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。適用于建筑布置集中，熱水用量較大的城市。7.1.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成熱媒系統(tǒng)（第一循環(huán)系統(tǒng)）:由熱源、水加熱器和熱媒管網(wǎng)組成?？衫美淠乃亢蜔崃?保持水加熱器的水溫穩(wěn)定。熱水供水系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)）：由熱水配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)組成。防止水因停止流動而冷卻，保持各用水點的水溫穩(wěn)定，達到使用要求。附件：有溫度自動調(diào)節(jié)器、疏水器、減壓閥、安全閥、膨脹罐、管道補償器、閘閥、水嘴等7.1.3熱水供水方式

熱水供水方式按管網(wǎng)壓力工況的特點可分為開式和閉式兩類。開式熱水供水方式中一般是在管網(wǎng)頂部設(shè)有水箱，管網(wǎng)與大氣連通，系統(tǒng)內(nèi)的水壓取決于水箱的設(shè)置高度，而不受室外給水管網(wǎng)水壓波動的影響。閉式熱水供水方式中管網(wǎng)不與大氣相通，冷水直接進入水加熱器，需設(shè)安全閥，有條件時還可以考慮設(shè)隔膜式壓力膨脹罐或膨脹管，以確保系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)1a.開式供供水方方式特點：：在管網(wǎng)網(wǎng)頂部部設(shè)水水箱，，管網(wǎng)網(wǎng)與大大氣相相通，，系統(tǒng)統(tǒng)水壓壓決定定于水水箱的的設(shè)置置高度度，而而不受受室外外給水水管網(wǎng)網(wǎng)的水水壓的的波動動影響響。適用：：室外水水壓變變化較較大，，且用用戶要要求水水壓穩(wěn)穩(wěn)定時時采用用。注意：：該方式式必須須設(shè)置置高位位冷水水箱和和膨脹脹管1b.閉式供供水方方式特點：：冷水直直接進進入加加熱器器，管管路簡簡單，，水質(zhì)質(zhì)不易易受污污染，，但供供水水水壓穩(wěn)穩(wěn)定性性差，，安全全可靠靠性差差。適用：：屋頂不不設(shè)水水箱且且對供供水壓壓力要要求不不太嚴嚴格的的建筑筑采用用。注意：：為了確確保系系統(tǒng)的的安全全運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，需需設(shè)安安全閥閥。7.1.3熱水供供水方方式根據(jù)熱熱水加加熱方方式的的不同同有直直接加加熱和和間接接加熱熱之分分直接加加熱也也稱一一次換換熱，，是利利用以以燃氣氣、燃燃油、、燃煤煤為燃燃料的的熱水水鍋爐爐，把把冷水水直接接加熱熱到所所需要要的溫溫度，，或是是將蒸蒸汽直直接通通入冷冷水混混合制制備熱熱水。。僅適適用于于具有有合格格的蒸蒸汽熱熱媒、、且對對噪聲聲無嚴嚴格要要求的的公共共浴室室、洗洗衣房房、工工礦企企業(yè)等等用戶戶。間接加加熱也也稱二二次換換熱，，是將將熱媒媒通過過水加加熱器器把熱熱量傳傳遞給給冷水水達到到加熱熱冷水水的目目的，，在加加熱過過程中中熱媒媒與被被加熱熱水不不直接接接觸觸。該該方式式的優(yōu)優(yōu)點是是回收收的冷冷凝水水可重重復(fù)利利用，，適適用于于要求求供水水穩(wěn)定定、安安全，，噪聲聲要求求低的的旅館館、住住宅、、醫(yī)院院、辦辦公樓樓等建建筑。。7.1.3熱水供供水方方式根據(jù)熱熱水管管網(wǎng)設(shè)設(shè)置循循環(huán)管管網(wǎng)的的方式式不同同，有有全循循環(huán)、、半循循環(huán)、、無循循環(huán)熱熱水供供水方方式之之分全循環(huán)環(huán)熱水水供水水方式式用于于有特特殊要要求的的高標標準建建筑中中，如如：高高級賓賓館、、飯店店，大大型醫(yī)醫(yī)院、、高級級建筑筑等半循環(huán)環(huán)方式式又分分為立立管循循環(huán)和和干管管循環(huán)環(huán)熱水水供水水方式式。立立管循循環(huán)熱熱水供供水方方式多多用于于設(shè)有有全日日供應(yīng)應(yīng)熱水水的建建筑和和設(shè)有有定時時供應(yīng)應(yīng)熱水水的建建筑中中，干干管循循環(huán)水水供水水方式式多用用于采采用定定時供供應(yīng)熱熱水的的建筑筑中無循環(huán)環(huán)熱水水供水水方式式用于于公共共浴室室、洗洗衣房房等。。膨脹排氣管冷水箱循環(huán)水泵加熱器全循環(huán)環(huán)供水水方式式半循環(huán)環(huán)：干干管循循環(huán)方方式膨脹排氣管冷水箱循環(huán)水泵加熱器半循環(huán)環(huán)：干干管循循環(huán)方方式膨脹排氣管冷水箱循環(huán)水泵加熱器膨脹排氣管冷水箱加熱器不循環(huán)環(huán)供水水方式式7.1.3熱水供供水方方式根據(jù)熱熱水循循環(huán)系系統(tǒng)中中采用用的循循環(huán)動動力不不同有有設(shè)循循環(huán)水水泵的的機械械強制制循環(huán)環(huán)方式式和不不設(shè)循循環(huán)水水泵靠靠熱動動力差差循環(huán)環(huán)的自自然循循環(huán)方方式。。根據(jù)熱熱水配配水管管網(wǎng)水水平干干管的的位置置不同同，還還有上上行上上給供供水方方式和和上行行下給給的供供水方方式。。7.2熱水供供應(yīng)系系統(tǒng)的的熱源源、加加（貯貯）熱熱設(shè)備備7.2.1熱水供供應(yīng)系系統(tǒng)的的熱源源按下列列順序序選用用工業(yè)余余熱、、廢熱熱、地地熱和和太陽陽能能保證證全年年供熱熱的熱熱力管管網(wǎng)區(qū)域鍋爐房房或附近鍋鍋爐房的蒸蒸汽專用的蒸汽汽或熱水鍋鍋爐7.2熱水供應(yīng)系系統(tǒng)的熱源源、加（貯貯）熱設(shè)備備7.2.3集中加熱設(shè)設(shè)備和貯熱熱設(shè)備小型鍋爐：：集中熱水水供應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)采用的小小型鍋爐有有燃煤、燃燃油、燃氣氣和電鍋爐爐四種。目目前，在發(fā)發(fā)達國家加加熱設(shè)備以以使用大型型電加熱設(shè)設(shè)備和燃油油鍋爐為主主。水加熱器：：有容積積式、快速速式、半容容積式、半半即熱式水水加熱器等等。容積式水加加熱器是內(nèi)內(nèi)部設(shè)有熱熱媒導管的的熱水貯存存容器，具具有加熱冷冷水和貯備備熱水兩種種功能，熱熱媒為蒸汽汽或熱水。。有臥式、、立式之分分。Flash格式演示動動畫在這里單擊擊鼠標左鍵鍵播放優(yōu)點：具有有較大的貯貯存和調(diào)節(jié)節(jié)能力，被被加熱水通通過時壓力力損失較小小，用水點點壓力變化化平穩(wěn)，出出水水溫穩(wěn)穩(wěn)定。缺點：被加加熱水流速速緩慢，傳傳熱系數(shù)小小，體積龐龐大。水加熱器快速式水加加熱器：：具有效率率高，體積積小，安裝裝搬運方便便的優(yōu)點，，但不能貯貯存熱水，，用水水頭頭損失大，，在熱媒或或被加熱水水壓力不穩(wěn)穩(wěn)定時，出出水溫度波波動較大，，僅適用于于用水量大大，而且比比較均勻的的熱水供應(yīng)應(yīng)系統(tǒng)或建建筑物熱水水采暖系統(tǒng)統(tǒng)。當設(shè)有有貯熱水箱箱時，也可可采用。半容積式水水加熱器有有體型?。ǎㄙA熱容積積比同樣加加熱能力的的容積式水水加熱器減減少2/3）、加熱快快、換熱充充分、供水水溫度穩(wěn)定定、節(jié)水節(jié)節(jié)能的優(yōu)點點，但由于于內(nèi)循環(huán)泵泵不間斷地地運行，需需要有極高高的質(zhì)量保保證。水加熱器半即熱式水水加熱器有有快速加熱熱被加熱水水，浮動盤盤管自動除除垢的優(yōu)點點，其熱水水出水溫度度一般能控控制在±2.2℃℃內(nèi)，且體積積小，節(jié)省省占地面積積，適用于于各種不同同負荷需求求的機械循循環(huán)熱水供供應(yīng)系統(tǒng)。。加熱水箱和和熱水貯水水箱：加加熱水箱適適用于公共共浴室等用用水量大而而均勻的定定時熱水供供應(yīng)系統(tǒng)。。熱水貯水水箱（罐））是一種專專門調(diào)節(jié)熱熱水量的容容器。可在在用水不均均勻的熱水水供應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)中設(shè)置，，以調(diào)節(jié)水水量，穩(wěn)定定出水溫度度。7.3管材、附件件7.3.1管材薄壁銅管、、薄壁不銹銹鋼管、鋁鋁塑復(fù)合管管、交聯(lián)聚聚乙烯管（（PEX），三型無無規(guī)共聚聚聚丙烯管（（PPR）7.3.2附件自動溫度調(diào)調(diào)節(jié)裝置：：當水加加熱器的出出水溫度需需要控制時時，可采用用自動溫度度調(diào)節(jié)器。。減壓閥：：當水加熱熱器采用的的熱媒為蒸蒸汽時，若若蒸汽供應(yīng)應(yīng)管網(wǎng)的壓壓力遠大于于水加熱器器所規(guī)定的的蒸汽壓力力，應(yīng)設(shè)減減壓閥把蒸蒸汽壓力降降到需要值值，才能保保證設(shè)備使使用安全疏水器：為為保證蒸汽汽凝結(jié)水及及時排放，，同時又防防止蒸汽漏漏失，在蒸蒸汽的凝結(jié)結(jié)水管段上上應(yīng)裝設(shè)疏疏水器自動溫度調(diào)調(diào)節(jié)裝置作用：控制制出水水溫溫1自動溫度調(diào)節(jié)裝置安裝：溫度度調(diào)節(jié)器分分為直接式自動溫度調(diào)節(jié)裝置置和間接式自動溫度調(diào)節(jié)裝置。。前者必須須直立安裝裝，溫包放放置在水加加熱器熱水水出口的附附近，它把把感受到的的溫度傳給給溫度調(diào)節(jié)節(jié)器，自動動調(diào)節(jié)熱媒媒流量達到到自動調(diào)溫溫的目的；；后者溫包包把溫度傳傳給電觸點點溫度計，，當溫度計計指針轉(zhuǎn)到到大于或低低于規(guī)定的的溫度觸點點時，自動動啟動電機機關(guān)小或開開大閥門，，調(diào)節(jié)熱媒媒流量，自自動調(diào)溫。。7.3.2附件自動排氣閥閥：為了排排除上行下下給式管網(wǎng)網(wǎng)中熱水氣氣化產(chǎn)生的的氣體，以以保證管內(nèi)內(nèi)熱水暢通通，應(yīng)在該該管網(wǎng)的最最高處安裝裝自動排氣氣閥。自然補償管管道和伸縮縮器：熱熱水系統(tǒng)中中管道因受受熱膨脹而而伸長，為為保證管網(wǎng)網(wǎng)使用安全全，在熱水水管網(wǎng)上應(yīng)應(yīng)采取補償償管道溫度度伸縮的措措施，以避避免管道因因為承受了了超過自身身許可的內(nèi)內(nèi)應(yīng)力而導導致彎曲或或破裂。膨脹管及膨膨脹罐：在在開式熱水水供應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)中應(yīng)設(shè)膨膨脹管。。閉式熱水水供應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)中設(shè)置的的隔膜式壓壓力膨脹水水箱（罐））來代替。。7.4熱水管道的的敷設(shè)與保保溫7.4.1熱水管道的的布置與敷敷設(shè)考慮管道排排氣與泄水水為避避免管道中中積存氣體體，影響過過水能力和和增加管道道腐蝕，在在上行下給給式系統(tǒng)配配水干管的的最高點，，應(yīng)設(shè)排氣氣裝置，如如自動排氣氣閥；下行行上給式熱熱水配水系系統(tǒng)可利用用最高配水水點排氣。。熱水橫橫管應(yīng)有不不小于0.003的坡度直線線向泄水裝裝置，以便便排氣和泄泄水。泄水水裝置設(shè)在在系統(tǒng)的最最低點。管道的脹縮措措施：采取取自然補償或或設(shè)置補償器器的方法來解解決7.4.1熱水管道的布布置與敷設(shè)熱水管穿過建建筑物頂棚、、樓板、墻壁壁和基礎(chǔ)時，，均應(yīng)加套管管?？紤]水的熱脹脹冷縮:設(shè)膨脹管（罐罐、水箱）考慮管道保溫溫：包扎保溫溫材料。保溫溫措施見有關(guān)關(guān)采暖設(shè)計手手冊。7.4.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)的保溫保溫的目的主主要是減少介介質(zhì)在傳輸過過程中的熱損損失保溫材料為巖巖棉、超細玻玻璃棉、硬聚聚氨酯、橡塑塑泡棉等材料料保溫厚度見236頁表7.4.2，7.4.37.5高層建筑熱水水供應(yīng)系統(tǒng)1.技術(shù)要求：高高層建筑熱水水供應(yīng)系統(tǒng)也也要解決低層層管道中靜水水壓力過大的的問題。2.技術(shù)措施：：與給水系統(tǒng)統(tǒng)相同，解決決低層管道靜靜水壓力過大大的問題，可可采用豎向分分區(qū)的供水方方式。熱水供供應(yīng)系統(tǒng)分區(qū)區(qū)的范圍，應(yīng)應(yīng)與給水系統(tǒng)統(tǒng)的分區(qū)一致致，各區(qū)的水水加熱器、貯貯水器的進水水，均應(yīng)由同同區(qū)的給水系系統(tǒng)供應(yīng)。7.5高層建筑熱水水供應(yīng)系統(tǒng)冷、熱水系統(tǒng)統(tǒng)分區(qū)一致，，可使系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)冷、熱水壓壓力平衡，便便于調(diào)節(jié)冷、、熱水混合龍龍頭的出水溫溫度，也便于于管理。3.供水方式集中式分散式第8章熱水供應(yīng)系系統(tǒng)的計算8.1熱水用水定額額、水溫及水水質(zhì)8.1.1熱水用水定額額一是根據(jù)建筑筑物的使用性性質(zhì)和內(nèi)部衛(wèi)衛(wèi)生器具的完完善程度來確確定，其水溫溫按60℃計算，見表8.1.1。衛(wèi)生器具1次和1h熱水用水定額額，其水溫隨隨衛(wèi)生器具不不同，水溫要要求也不同，，見表8.1.2。8.1.2熱水水溫冷水計算溫度度見教材表8.1.5熱水鍋爐和水水加熱器出口口最高溫度見見表8.1.4最不利點的最最低水溫見教教材表8.1.2和8.1.38.1.3熱水水質(zhì)符合我國現(xiàn)行行的《生活飲用水衛(wèi)衛(wèi)生標準》集中熱水供應(yīng)應(yīng)系統(tǒng)原水的的水處理，應(yīng)應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、、水量、水溫溫、水加熱設(shè)設(shè)備的構(gòu)造、、使用要求、、工程投資等等因素，經(jīng)技技術(shù)經(jīng)濟比較較確定。8.2熱水量、耗熱熱量、熱媒耗耗量的計算8.2.1熱水量計算根據(jù)熱水用水水定額和用水水計算單位數(shù)數(shù)計算根據(jù)使用熱水水的衛(wèi)生器具具數(shù)和小時用用水量同時使使用百分數(shù)計計算8.2.2熱水耗熱量計計算設(shè)計計小小時時耗耗熱熱量量：：為為供供應(yīng)應(yīng)用用水水設(shè)設(shè)備備、、衛(wèi)衛(wèi)生生器器具具最最大大1小時時熱熱水水所所消消耗耗的的熱熱量量。。8.2.2熱水水耗耗熱熱量量計計算算設(shè)有有集集中中熱熱水水供供應(yīng)應(yīng)系系統(tǒng)統(tǒng)的的居居住住小小區(qū)區(qū)的的設(shè)設(shè)計計小小時時耗耗熱熱量量疊疊加加計計算算，，當當公公共共建建筑筑的的最最大大用用水水時時時時段段與與住住宅宅的的最最大大用用水水時時時時段段不不一一致致時時，，應(yīng)應(yīng)按按住住宅宅設(shè)設(shè)計計小小時時耗耗熱熱量量加加公公共共建建筑筑的的平平均均小小時時耗耗熱熱量量疊疊加加計計算算。。耗耗熱熱量量，，當當公公共共建建筑筑的的最最大大用用水水時時時時段段與與住住宅宅的的最最大大用用水水時時時時段段一一致致時時，，應(yīng)應(yīng)按按兩兩者者的的設(shè)設(shè)計計小小時時。。8.2.3熱媒媒耗耗量量計計算算一、、蒸蒸汽汽耗耗量量1.直接接加加熱熱時時蒸蒸汽汽耗耗量量加熱熱前前熱熱量量為為加熱熱后后熱熱量量為為熱量量平平衡衡，，另另外外Qr=Ql可得得8.2.3熱媒媒耗耗量量計計算算2.間接接加加熱熱時時蒸蒸汽汽耗耗量量二、、熱熱媒媒水水耗耗量量8.3熱水水加加熱熱及及貯貯存存設(shè)設(shè)備備的的選選擇擇計計算算8.3.1加熱熱設(shè)設(shè)備備的的選選擇擇計計算算1.水加熱器器傳熱面面積2.熱水貯水水器容積積的計算算：貯貯水器的的貯熱量量可按經(jīng)經(jīng)驗，由由表6-19確定。8.4熱水管網(wǎng)網(wǎng)的水力力計算水力計算算的目的的是確定定各管網(wǎng)網(wǎng)的管徑徑、水頭頭損失和和選擇設(shè)設(shè)備、附附件8.4.1熱媒管網(wǎng)網(wǎng)計算根據(jù)熱源源不同，，熱媒管管網(wǎng)分為為蒸汽管管網(wǎng)和熱熱水管網(wǎng)網(wǎng)。蒸汽汽管多和和強制循循環(huán)熱水水管網(wǎng)的的水力計計算方法法及圖表表，與供供暖管道道相同。。熱媒為熱熱水時流流速控制制見表8.4.1熱媒為蒸蒸汽時流流速控制制見表8.4.28.4.2第二循環(huán)環(huán)管網(wǎng)計計算1.熱水配水水管網(wǎng)的的計算方方法、步步驟與給給水管道道的計算算方法、、步驟相相同。熱水管道道中的水水流速度度不宜大大于1.5m/s，當管徑≤25mm時，宜采采用0.6m/s～0.8m/s；根據(jù)所供供給的水水壓大小小確定，，一般為為0.8m/s～1.5m/s；計算時應(yīng)應(yīng)采用熱熱水管道道水力計計算表來來確定管管徑和單單位長度度的水頭頭損失。。熱水管道道的設(shè)計計秒流量量按冷水水管道的的設(shè)計秒秒流量公公式計算算。8.4.2第二循環(huán)環(huán)管網(wǎng)計計算其目的為為確定回回水管管管徑。當當循環(huán)管管道采用用自然循循環(huán)時，，要計算算自然壓壓力值和和循環(huán)水水頭損失失來確定定自然循循環(huán)能否否實現(xiàn)。。采用機機械循環(huán)環(huán)時，要要根據(jù)循循環(huán)流量量、循環(huán)環(huán)附加流流量和循循環(huán)水頭頭損失來來選擇循循環(huán)水泵泵。一、自然然循環(huán)管管網(wǎng)的計計算方法法、步驟驟1.在管網(wǎng)中中選取最最不利環(huán)環(huán)路，即即循環(huán)水水頭損失失最大的的環(huán)路為為計算環(huán)環(huán)路2.初定計算算環(huán)路中中回水管管各管段段管徑，，一般比比相應(yīng)的的配水管管小1號一、自然然循環(huán)管管網(wǎng)的計計算方法法、步驟驟3.確定計算算配水管管路的溫溫降，即即加熱設(shè)設(shè)備出水水溫度與與最不利利配水點點的溫度度