恒温控制阀应用的目的和意义

恒温控制阀应用的目的和意义

1.1 目的

在建筑生活热水系统中，提供符合卫生要求，满足系统用水点水压和流量的功能要求，是系统设计的基本保证。为用水点提供可靠的恒温热水，可以确保热水供应的安全性，防止造成使用者的烫伤，提高热水使用的舒适性。应用恒温控制阀来调节生活热水系统中用水点的温度正是满足系统安全性的目的，有利于降低烫伤的风险，提高生活热水系统供水的品质，也有利于生活热水系统的节水、节能。

生活热水系统需要合理设置恒温控制阀，它既可以安装于用水点末端，也可以安装在系统供应热水的起端，最终目的是要满足热水供应点恒定水温的控制要求。

1.2 意义

生活热水系统中，应用恒温控制阀解决了普通龙头因水温很难调节或冷水突然断水情况下的烫伤问题，解决了热水使用中因外界水压改变引起的出水水温不断变化的问题，解决了热水使用初期调节温度时的水量浪费问题，从而提高了生活热水给水系统使用的安全性、舒适性，满足热水供水的稳定性和节能性。

淋浴热水供应温度采用相对恒温的38℃，特别是对儿童、孕妇和老人的沐浴，既安全又有保健的作用，真正起到了享受热水的作用，提高生活的质量。对于酒店的生活热水供应，更重要的是保证客人的安全和舒适性。对于医院手术室的刷手池、洗婴池和医护中心的热水供应等，混合热水的温度不应随用水量、水压的变化而变化。恒温控制阀的应用，有利于用水点的热水温度调节和控制精度的准确。

恒温控制阀运用到生活热水系统中也带来了系统设计的改变。采用数字恒温阀的系统应用方式，生活热水给水系统实现了更安全、舒适、卫生的热水供应形式。系统还可进行数字化设计，可与建筑的自控系统相连，提高了系统的控制能力。

1.3 特点

恒温控制阀最先在生活热水系统的淋浴器、电热水器和太阳能热水系统中运用，也是供暖系统的配套产品之一。恒温控制阀具有自动恒定用水点水温的功能，其出水温度根据实际需要进行设定后，可迅速达到设定值并自动恒定，不受冷热水进水压力、温度或出水流量变化的影响。

恒温控制阀的出水温度变化一般在±2℃之内，并具有防烫伤和防冷激功能。如在洗浴过程中，当冷水突然中断时，恒温控制阀可在几秒钟内自动关闭热水，起到防烫伤的安全保护作用；当热水突然中断时，恒温控制阀可在几秒钟内自动关闭冷水，起到防冷激的安全保护作用。

2 恒温控制阀

恒温控制阀，又称恒温混水阀、恒温混合阀、水温控制阀、数字恒温阀、（全）数字（再）循环阀、电子控制混水阀等，它是近年来出现的用于生活热水供应中控制用水点温度的阀门或装置。其类型按设置部位主要可分为恒温龙头、恒温混合阀、数字恒温阀。

2.1 恒温龙头

恒温龙头（thermostatic mixer）如图1所示，是安装在用水点出口处恒温控制、单一旋钮调节流量的龙头。其工作原理：在龙头中装配热敏感温元件，控制阀内恒温阀芯自动移动，封堵或者开启冷、热水的进水口。当温度调节旋钮设定于某一温度后，恒温龙头通过调节进入出水口的冷热水混合比例，使出水温度始终保持恒定。恒温阀芯（thermostaticcartridge）一般采用石蜡恒温元件和形状记忆合金弹簧等。

图1 恒温龙头

恒温龙头的调温旋钮一般可在35～65℃间任意设定，出水温度可自动维持设定，一般在出水后5s内就能达到所需温度。当冷水意外失供时，混合出水流量迅速降低直至关闭。其冷水供水温度为5～29℃，热水供水温度为55～85℃，正常的恒温出水温度为20～50℃，设定安全按钮的温度为38℃。恒温龙头的最高工作压力可达1.6MPa，理想工作压力为0.1～0.5MPa。进水温度不变，当冷、热水压力任意变化50%时，出水温度波动可在±2℃范围内；进水压力不变，当热水供水温度由60℃上升至75℃（5℃/min）时，恒温龙头出水温度波动在±2℃范围内。

恒温龙头除了要满足水嘴相关的国内、外用水器具标准外，还应满足恒温的测试标准。目前，国内对恒温龙头还没有专门的标准，国外可参考的有淋浴用恒温混水阀的技术要求和低压恒温混合阀通用技术要求。当然，恒温龙头的技术也在不断突破，有采用开关前置的，同时控制热水和混合水，用热水打开冷水，由热水控制冷水的流量来实现恒温效果，并可取消止回阀；有将过滤外置的，用龙头的结构来保证恒温，便于清理水垢。

恒温龙头控制的是用水点混合水的出水温度，即终端出水的温度，与加热器所指的“恒温”是不同的，后者控制的是热水加热的温度。恒温龙头避免了打开龙头时对温度的反复调节，在达到方便、舒适、安全的同时，也减少了水量的浪费。

2.2 恒温混合阀

恒温混合阀（thermostatic mixing valves，TMV）可用于单个用水点、分区或成组用水点的热水恒温控制，如图2所示，恒温混合阀由阀体、阀芯、热敏元件、调温旋钮、弹簧等组成。热敏元件装在恒温混水阀的混合出水口处，它利用感温元件的特性推动阀体内阀芯移动来改变冷水、热水的进水流量。同样，当混合水的温度超过设定温度值时，热敏元件受热膨胀，恒温阀芯移动，热水的进水面积减少，冷水的进水面积增加，从而混合水的温度下降；反之，当混合水的温度低于设定值时，混合水的温度自动上升。如果冷水突然中断，热敏元件受热膨胀增大，恒温阀芯与阀体达到紧密接触，热水通道也被完全关闭。恒温混合阀系统中冷、热水进水温度、压力变化，其进水口的冷、热水比例也随之变化。在温度调节旋钮设定于某一温度后，无需外接电源，恒温混合阀自动维持出水温度。

图2 恒温混合阀

2.3 数字恒温阀

数字恒温阀是集成高端数字温显电子控制的混水阀，用于有热水回水要求的系统，也称全数字再循环阀（full digital re－circulating valve，DRV）。由数字恒温阀与冷水和恒温热水回水侧的止回阀，共同组成了数字恒温阀组（见图3），有利于在生活热水系统的直接应用。数字恒温阀具有以下特点：①混合水出水温度稳定、精确；②内置远程设定点调节和可编程两级高温警报功能，可以监测、集中控制及记录数据；③在冷水供应故障或电源故障时，可直接关闭热水侧供应；④可设定温度故障等级，安全关闭出水；⑤在设定温度下，进行高温灭菌；⑥具有热水监控功能。

图3 数字恒温阀组

数字恒温阀组性能优越。它可以在阀下游至少5m的用水点将水温波动范围控制在±1℃。在冷水供应故障和电源故障时，具有热关停功能。在无负荷期维持稳定的情况下，具有系统防止温度爬升的措施，无需使用人工节流设备或平衡阀。它可设定温度进行高温灭菌，设定温度故障等级进行安全关闭。它可编程设定范围为高、低温度的调节，报警显示。