第4章建筑热水与直饮水供应系统

1.局部热水供应系统的节能
图4-12 热泵的节能原理图
2.集中和区域热水供应系统的节能
(1)太阳能建筑一体化热水系统 作为一种可再生的清 洁能源，我国太阳能的早期成熟应用之一就是用于卫
生热水供应。
(2)热泵热水系统 常用的利用天然热源的热泵热水系 统有空气源热泵热水系统和地源热泵热水系统两种。
(3)废热回收热水系统 公共建筑，尤其是大型商业建
1.热水供应系统的组成
(1)热媒系统(第一循环系统) 热媒系统由热源、水加热 器和热媒管网组成。
(2)热水供水系统(第二循环系统) 热水供水系统由冷水
补水管道、热水配水管网和回水管网组成。 (3)附件 附件包括蒸汽、热水的控制附件及热水管道
的连接附件、配水附件等，如温度自动调节器、疏水
器、减压阀、安全阀、自动排气阀、膨胀罐、管道伸 缩器、闸阀、水嘴等。
2.泄水装置
在热水管道系统的最低点及向下凹的管段，应设泄水 装置或利用最低配水点泄水。
3.自动温度调节装置
水加热设备的热媒管道上均应安装温度自动调节装置， 如图4-16所示，其不同型号温度调节范围分别为0～50
℃、20～70℃、50～100℃、70～120℃、100～150℃。
4.温度计
水加热设备、储水器和冷热水混合器上以及水加热间 的热水供回水干管上均应安装温度计，温度计的刻度
范围应为工作温度范围的2倍。温度计安装的位置应方
便读取数据。
5.压力表
密闭系统中的水加热器、储水器、锅炉、分汽缸、分 水器和集水器应安装压力表，压力容器设备必须装设
压力表。此外，热水加压泵、循环水泵的出水管上(必
要时含吸水管)应装设压力表。
6.安全阀
对日用热水量≤10m3的小型闭式集中热水供应系统，可 采用安全阀泄压的措施。承压热水锅炉应设安全阀，
并由制造厂配套提供，开式集中热水供应系统的热水
锅炉可不装安全阀。
7.膨胀水罐
对日用热水量＞10m3的闭式热水系统，应设膨胀水 罐以吸收贮热设备及管道内水温升高时的膨胀量，防
止系统超压，保证系统安全运行。一般的形式为隔膜
式或胶囊式压力膨胀水罐，通常设置在水加热器和止 回阀之间的冷水进水管或热水回水管的分支管上。
(1)集中热水供应的热源
5)选择有全年供热保障的热力管网为热源。 6)以上条件不具备或不经济时，可采用专业的蒸汽或热
水锅炉制备热源，也可采用燃油，燃气热水机组制备
热源或直接供给生活热水。
(2)局部热水供应系统的热源
应因地制宜地采用太阳能、电能、燃气、 蒸汽等。
(3)利用废热(废气、烟气、高温无毒废 液等)作为热媒
(3)锅炉的选择 集中热水供应系统的设计，在经过其
耗热量计算以后，锅炉的供热量应大于其耗热量。
(1)表面式水加热器的加热面积计算
(1)表面式水加热器的加热面积计算
(3)锅炉的选择
集中热水供应系统的设计，在经过其耗热量计算以后，锅炉的供热量应 大于其耗热量。
4.局部热水供应系统的加热设备的选择计算
(1)集中热水供应的热源
1)附近有热电厂方便实现热电联产，或有生活污水处理 厂方便安装污水源热泵机组，或有城市热力网提供高
温热水或蒸汽。
2)利用工业余热、废热，以烟气作为热源时，其温度不 宜低于400℃。
3)利用地热，因其地热水形成条件不同，其水温、水质、
水量和水压有很大差别，设计中应采取相应措施以保 证地热水的合理利用。 4)利用太阳能，以太阳能为热源的集中热水供应系统宜 附设一套电热或其他热源的辅助加热系统。
4.3.2 热水供应系统的附件
11.热水供应系统管道的止回阀设置 12.水表
1.排气装置
图4-15 自动排气阀及其装设位置 a)构造示意图 b)装设位置示意图 1—排气阀体 2—直角安装出水口 3—水平安装出水口 4—阀座 5—滑阀 6—杠杆 7—浮钟
1.排气装置
图4-16 温度自动调节器构造 1—温包 2—感温元件 3—调压阀
4.2.2 加热设备及其选择计算
1.集中热水供应系统的加热设备 2.局部热水供应系统的加热设备
3.集中热水供应系统的加热设备的选择计算
1.集中热水供应系统的加热设备
1)利用太阳能作为热源时，宜采用热效高的热管、真空 管式太阳能热水器。
2)采用自备热源时，宜采用以燃气、燃油为燃料的热水
机组。 3)以蒸汽或高温热水为热源采用间接换热时，间接换热
2)容积式电热水器耗电功率。
(3)太阳能热水器的计算
1)配水量按50℃的热水每人每日用桶洗澡为30kg，花洒 洗澡为50kg，浴盆洗澡为80kg估算。
2)集热器采光面积应根据集热器产品的性能、当地的气
象条件、日照季节、日照时间、热水用量和水温等因 素确定。
(3)太阳能热水器的计算
表4-1 国内生产的几类太阳能集热器的日产水量和产水水温
(1)燃气热水器的计算 (2)电热水器的计算
பைடு நூலகம்
(3)太阳能热水器的计算
(1)燃气热水器的计算
1)燃具热负荷 2)燃气耗量
1)燃具热负荷，按下式计算
2)燃气耗量，按下式计算
(2)电热水器的计算
1)快速式电热水器的耗电功率按下式计算 2)容积式电热水器耗电功率。
1)快速式电热水器的耗电功率按下式计 算
(6)加热水箱
对于加热水箱，可在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷 射器构成直接加热水箱，或在水箱内安装排管或盘管
即构成间接加热水箱。
2.局部热水供应系统的加热设备
(1)燃气热水器 燃气热水器一般布置在厨房等安装有 通风设备或通风良好的房间内，在工厂车间、旅馆单
间和疗养院休养所室内、学校(食堂除外)、锅炉房的淋
浴室内不得设置燃气热水器。 (2)电热水器 采用电热水器时，为避免耗电功率过大，
宜选用储热水式电热水器。
(3)太阳能热水器 利用太阳能制备生活热水，既节约 能源又保护环境，应积极推广应用太阳能热水器。
(3)太阳能热水器
3.集中热水供应系统的加热设备的选择 计算
(1)表面式水加热器的加热面积计算 (2)容积式水加热器或加热水箱的容积附加系数
1.热水供应系统的组成
图4-1 热媒为蒸汽的集中热水系统 1—锅炉 2—水加热器 3—配水干管 4—配水立管 5—回水立管 6—回水干管 7—循环泵 8—凝结水池 9—冷凝水泵 10—冷水箱 11—透气管 12—热媒蒸汽管 13—凝水管 14—疏水器
2.热水供水方式
1)按热水加热方式的不同，有直接加热和间接加热之分。 2)按热水管网的压力工况不同，可分为开式和闭式两类。
1)加热设备应防腐，其构造便于清理水垢和杂物。 2)防止热媒管道渗漏而污染水质。
3)消除废气压力波动和除油。
(4)采用蒸汽直接通入水中或采取汽水混 合设备的加热方式
1)蒸汽中不含油质及有害物质。 2)当经技术经济比较不回收凝结水合理时。
3)应采用消声混合器，加热时设备噪声应符合现行的国
家标准的要求。 4)应采取防止热水倒流至蒸汽管道的措施。
4.2.3 储热设备及其选择计算
1.储热设备 2.集中热水供应系统的储水器容积
3.太阳能热水器储热水箱的选择及容积确定
1.储热设备
热水储水箱(罐)是一种专门调节热水量的容器，可在用 水不均匀的热水供应系统中设置，以调节水量，稳定
出水温度。
2.集中热水供应系统的储水器容积
1)容积式水加热器或加热水箱、半容积式水加热器的储 热量不得小于表的要求。
10.热水供应系统管道的阀门设置
2.热水供水方式
图4- 4 回水循环方式 a)全循环 b)立管循环 c)干管循环 d)无循环
4.1.3 区域热水供应系统
区域热水供应系统是指在热电厂、区域性锅炉房或热 交换站将水集中加热后，通过市政热力管网输送至整
个建筑群、居民区、城市街坊或整个工业企业的热水
系统。该系统适用于建筑布置较集中，供热量和热水 用量较大的城市和工业企业。
(2)容积式水加热器
图4-7
容积式水加热器(卧式)
(3)半容积式水加热器
图4-8
半容积式水加热器构造示意图
(4)半即热式水加热器
图4-9
半即热式水加热器构造示意图
(5)快速式水加热器
图4-10 多管式汽—水快速式水加热器 1—冷水 2—热水 3—蒸汽 4—凝结水
(5)快速式水加热器
单管式汽—水快速式水加热器 a)并联 b)串联 1—冷水 2—热水 3—蒸汽 4—凝结水 图4-11
4.2 热源、加热及储热设备
4.2.1 常用热源 4.2.2 加热设备及其选择计算
4.2.3 储热设备及其选择计算
4.2.4 建筑热水系统的节能
4.2.1 常用热源
(1)集中热水供应的热源 (2)局部热水供应系统的热源
(3)利用废热(废气、烟气、高温无毒废液等)作为热媒
(4)采用蒸汽直接通入水中或采取汽水混合设备的加热 方式
第4章建筑热水与直饮水供应系统
4.1 热水供应方式及系统组成和供水方式 4.2 热源、加热及储热设备
4.3 热水管材和附件
4.4 水量、水温和水质要求 4.5 供应系统设计计算
4.6 高层建筑热水供应系统
4.7 直饮水供应
4.1 热水供应方式及系统组成和供水方式
4.1.1 局部热水供应系统 4.1.2 集中热水供应系统的组成和供水方式
4.3.1 常见管材和管件
1)管道的工作压力应按相应温度下的许用工作压力选择。 2)设备机房内的管道不应采用塑料热水管。
3)塑料热水管宜暗敷。
4.3.2 热水供应系统的附件
1.排气装置 2.泄水装置
3.自动温度调节装置
4.温度计 5.压力表
6.安全阀
7.膨胀水罐 8.疏水器 9.分水器、分气缸、集水器 10.热水供应系统管道的阀门设置
(1)小型锅炉
图4-5 快装燃煤锅炉构造示意图 1—锅炉 2—前烟箱 3—后烟箱 4—省煤器 5—烟囱 6—引风机 7—下降管 8—联箱 9—鳍片式水冷壁 10—第二组烟管 11—第一组烟管 12—炉壁
(1)小型锅炉
图4-6 燃油(燃气)锅炉构造示意图 1—安全阀 2—热媒出口 3—油(燃气)燃烧器 4—一级加热管 5—二级加热管 6—三级加热管 7—泄空阀 8—回水(或冷水)入口 9—导流器 10—风机 11—风挡 12—烟道
2)半即热式、快速式水加热器当热媒按设计秒流量供应，
且有完善可靠的温度自动控制装置时，可不设储水器。
2.集中热水供应系统的储水器容积
表4-2 水加热器的储热量
3.太阳能热水器储热水箱的选择及容积确定
表4-3 每平方米集热器采光面积配置热水箱的容积
4.2.4 建筑热水系统的节能
1.局部热水供应系统的节能 2.集中和区域热水供应系统的节能
4.1.3 区域热水供应系统
4.1.1 局部热水供应系统
局部热水供应系统是指供给单个或数个配水点所需热 水的小型系统。局部热水供应系统适用于热水用量较
小且较分散的建筑，如建筑内的餐厅、理发店、洗衣
房、浴室等的热水供应。
4.1.2 集中热水供应系统的组成和供水方式
1.热水供应系统的组成 2.热水供水方式
7.膨胀水罐
表4- 4 不同压力变化时的V值
8.疏水器
图4-17
吊桶式疏水器
8.疏水器
图4-18
热动力式疏水器
9.分水器、分气缸、集水器
多个热水、蒸汽管道系统或多个较大热水、蒸汽用户 均宜设置分水器、分气缸，凡设分水器、分气缸的热
水、蒸汽系统的回水管上宜设集水器。分水器、集水
器、分气缸宜设置在热交换间、锅炉房等设备用房内， 以方便维修、操作。
3)按热水回水管网设置方式不同，有全循环、半循环、
无循环之分，如图4- 4所示。 4)按热水管网采用的循环动力不同，可分为自然循环方
式和机械循环方式。
5)按热水配水干管的位置不同，可分为上行上给供水方 式和上行下给供水方式。
2.热水供水方式
图4-2
开式热水供水方式
2.热水供水方式
图4-3
闭式热水供水方式
设备的选型(容积式、半容积式、快速式、半即热式水
加热器)宜结合热媒的供给能力、热水用途、用水均匀 性及水加热设备本身的特点等因素，经技术、经济比 较后确定。
1.集中热水供应系统的加热设备
(1)小型锅炉 (2)容积式水加热器
(3)半容积式水加热器
(4)半即热式水加热器 (5)快速式水加热器
(6)加热水箱
筑，为了营造舒适的环境和提供各种服务功能，在消 耗大量能源的同时，以废气、废水的形式向环境排放 大量废热，加剧了城市的热岛效应和环境污染。
2.集中和区域热水供应系统的节能
图4-13 高层住宅阳台集热器安装示意图
2.集中和区域热水供应系统的节能
图4-14 建筑废热回收模式
4.3 热水管材和附件
4.3.1 常见管材和管件 4.3.2 热水供应系统的附件