第7章建筑内部热水供应系统

1、第7章 7.1热水供应系统的分类、组成和供水方式 7.1.1建筑热水供应系统的分类 7.1.2建筑热水供应系统的组成 7.1.3热水供水方式 7.2热水供应系统的加热设备和器材 7.2.1水处理设备 7.2.2发热设备 7.2.3换热设备 7.2.4贮热设备 7.2.5热水供应系统热源的选择 7.2.6加热设备的选择 7.2.7热水供应系统的器材 7.3热水管道的布置与敷设 7.3.1热水管道的布置与敷设 7.3.2热水供应系统的保温 7.4高层建筑热水供应系统 7.4.1技术要求 7.4.2技术措施 7.4.3供水方式 7.4.4管网布置与敷设 7.1.1建筑热水供应系统的分类 (1) 局部

2、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供应系统。 (2) 集中热水供应系统集中热水供应系统是指供给一幢(不含 单幢别墅)或数幢建筑物所需热水的系统。 7.1.2建筑热水供应系统的组成 1.热媒部分(第一循环系统) 2.热水供应部分(第二循环系统) 3.附件 图7-1集中式热水供应系统图 1蒸汽锅炉2换热器3配水干管4配 水立管5回水立管6回水干管7回水泵 8凝水箱9凝水泵10给水箱11透气管 12蒸汽管13凝水管14疏水阀 图7-2热媒系统图 a) 蒸汽热媒部分b) 热水热媒部分 1蒸汽锅炉2蒸汽管道3换热器4冷凝水管道5疏水器 6凝水箱7水泵8冷水9热水锅炉10输热

3、水管道 7.1.3热水供水方式 1.按管网工作压力工况的特点分类 2.按热水加热方式分类 3.按热水供应系统管路有无循环(回水)管的布置分类 4.按热水供应系统有无分区分类 5.按热媒的种类分类 6.按加热设备的设置位置分类 7.按热水配水管网水平干管的位置分类 1.按管网工作压力工况的特点分类 (1) 开式热水供水方式即在所有配水点关闭后，系统内的水 仍与大气相通。 (2) 闭式热水供水方式即在所有配水点关闭后，系统内的水 与大气隔绝。 2.按热水加热方式分类 (1) 直接加热的热水供应系统直接加热也称一次换热，把热 媒(蒸汽或高温水)直接与冷水混合而成热水再输配至热水供应 管道系统。 (2

4、) 间接加热的热水供应系统间接加热也称二次换热，把热 媒(蒸汽或高温水)的热量通过金属传热面传递给冷水，使冷水 间接受热而变成热水。 图7-3开式热水供水方式 图7-4闭式热水供水方式 图7-5蒸汽或高温水多孔管直接加热 图7-6蒸汽或高温水外水射器直接加热 图7-7蒸汽或高温水内水射器直接加热 图7-8间接加热装置 (1) 无循环式热水供应系统无循环热水供水方式是指在热水 管网中不设任何循环管道。 (2) 循环式热水供应系统循环式热水供应系统是指在热水管 网中部分热水仍能通过回水管(在热水循环管系中仅通过循环 流量的管段)返回发热器(或换热器)重新加热再流回热水供应管 道内，起到补充加热的作

5、用。 图7-9循环方式 a) 全循环b) 立管循环c) 干管循环d) 无循环 图7-10全循环式热水供应系统 a) 下供下回全循环式b) 上供上回全循环式 图7-11半循环式热水供应系统 a) 下供下回半循环式b) 上供上回半循环式 图7-12同程式和异程式循环 a) 同程式b) 异程式 4.按热水供应系统有无分区分类 1) 无分区的热水供应系统，即只有一套热水供应系统，如图7- 13所示。 2) 分区的热水供应系统，指在同一建筑内按建筑分区设有2套 的热水供应系统，如图7-14所示。 5.按热媒的种类分类 1) 蒸汽热媒的热水供应系统，即发热设备为蒸汽锅炉，由蒸汽 锅炉提供蒸汽，再进行汽水换

6、热，使冷水变成热水后进入热 水供应系统。 2) 高温水热媒的热水供应系统，即发热设备为热水锅炉，由热 水锅炉直接提供热水，或热水锅炉产生的高温水进行水水换 热使冷水变成热水后进入热水供应系统。 图7-13无分区热水供应系统 图7-14分区热水供应系统 6.按加热设备的设置位置分类 (1) 集中式各区热水配水循环管网自成系统，加热设备、循 环水泵集中设在底层或地下设备层，各区加热设备的冷水分别 来自各区冷水水源，如冷水箱等，如图7-15所示。 (2) 分散式各区热水配水循环管网也自成系统，但各区的加 热设备和循环水泵分散设置在各区的设备层中，如图7-16所示。 图7-15加热设备集中设置的分区

7、图7-16加热设备分散设置的分区 7.2.2发热设备 1.锅炉 2.燃气热水器 3.电热水器 4.太阳能热水器 图7-17快速式燃气热水器 图7-18容积式燃气热水器 图7-19容积式电热水器 图7-20装配式太阳能热水器 图7-21自然循环太阳能热水器 图7-22直接加热机械循环太阳能热水器 图7-23间接加热机械循环太阳能热水器 7.2.3换热设备 1.容积式水加热器 2.快速式水加热器 3.半容积式水加热器 4.半即热式水加热器 5.加热水箱 图7-24卧式容积式水加热器构造示意图 图7-25传统立式U形管式容积式加热器 图7-26带导流装置的容积式加热器 图7-27多管式汽水快速式水加

8、热器 1冷水2热水3蒸汽4冷凝水 图7-28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冷凝水 图7-29固定管板式换热器 1挡板2补偿圈3放气阀 图7-30U形管换热器 1U形管2壳程隔板3管程隔板 图7-31浮头式换热器 1管程隔板2壳程隔板3浮头 图7-32螺旋板式换热器 图7-33平板式换热器 1固定压板2板片3垫片4活动压板 图7-34板翅式换热器 1、3封头2、5平隔板3翘片 图7-35半容积式水加热器构造示意图 图7-36高峰用水时工作状态 图7-37HRV型高效半容积式水加热器工作系统图 图7-38半即热式水加热器构造示意图 7.2.5热水供应系统热源的

9、选择 1.集中热水供应系统的热源选择 2.局部热水供应系统的热源选择 1.集中热水供应系统的热源选择 1) 集中热水供应系统的热源，宜首先利用工业余热、废热、地 热和太阳能。 2) 当没有条件利用工业余热、废热、地热或太阳能等热源时， 宜优先采用能保证全年供热的热力管网作为集中热水供应的热 源。 3) 当热力网和区域性锅炉房或附近的锅炉房能充分供给蒸汽或 高温水时，宜采用蒸汽或高温水作集中热水供应系统的热媒。 4) 当上述条件不存在时，可设燃油、燃气热水机组或电蓄热设 备等供给集中热水供应系统的热源或直接供给热水。 2.局部热水供应系统的热源选择 1) 加热设备应防腐，其构造应便于清理水垢和杂

10、物。 2) 应采取措施防止热媒管道渗漏而污染水质。 3) 应采取措施消除废气压力波动和除油。 1) 蒸汽中不含油质及有害物质。 2) 加热时应采用消声混合器，所产生的噪声应符合现行的城 市区域环境噪声标准的要求。 3) 当不回收凝结水经技术经济比较合理时。 4) 应采取防止热水倒流至蒸汽管道的措施。 7.2.6加热设备的选择 (1) 选用局部热水供应设备时，应符合下列要求： (2) 集中热水供应系统的水加热设备应根据使用特点、耗热量、 热源、维护管理及卫生防菌等因素选择，并应符合下列要求： (3) 医院热水供应系统的锅炉或水加热器不得少于两台，其他 建筑的热水供应系统的水加热设备不宜少于两台，

11、一台检修时， 其余各台的总供热能力不得小于设计小时耗热量的50%。 1) 选用设备应综合考虑热源条件、建筑物性质、安装位置、安 全要求及设备性能特点等因素。 2) 需同时供给多个卫生器具或设备热水时，宜选用带贮热容积 的加热设备。 3) 当地太阳能资源充足时，宜选用太阳能热水器或太阳能辅以 电加热的热水器。 4) 热水器不应安装在易燃物堆放或对燃气管、表或电气设备产 生影响及有腐蚀性气体和灰尘多的地方。 5) 燃气热水器、电热水器必须带有保证使用安全的装置。 1) 热效率高，换热效果好、节能、节省设备用房。 2) 生活热水阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡。 3) 安全可靠、构造简单

12、、操作维修方便。 4) 具体选择水加热设备时，应遵循下列原则： 7.2.7热水供应系统的器材 1.热水供应系统的管材和管件 2.热水供应系统的附件 5.热补偿装置 1.热水供应系统的管材和管件 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。 2.热水供应系统的附件 (1) 自动温度调节装置当水加热器的出水温度需要控制时， 可采用直接式自动温度调节器或间接式自动温度调节装置控制 进入换热器内的热媒量达到控制供应热水的水温的目的。 (2) 疏水器为保证蒸汽凝结水及时排放，同时又防止蒸汽流 失，用蒸汽作热媒间接加热的水加热器、开水器的凝结水回水 管

13、上应每台设备设疏水器，当水加热器的换热能确保凝结水回 水温度小于等于80时，可不装疏水器。 (3) 减压阀汽-水换热器的蒸汽压力一般小于0.5MPa，若蒸汽 供应压力大于换热器所需压力，必须用减压阀把蒸汽压力降到 水加热器的压力，才能保证设备使用安全。 2.热水供应系统的附件 (4) 排气装置为排除热水供应系统最高处积存空气或由热水 释放出的空气，以保证管内热水流动，防止管道腐蚀，在上行 下给式系统的配水干管末端或最高处及向上抬高的管段应设排 气装置；在下行上给式系统则可利用最高配水点放气。 表7-1水加热器温度控制级别范围 水加热设备自动温度控制阀温级范围/ 容积式水加热器、导流型容积式水加

14、热器5 半容积式水加热器 4 半即热式水加热器 3 图7-39自动温度调节装置构造图 1温包2感温元件3调压阀 图7-40直接式自动温度调节装置安装示意图 1换热器2温包3调压阀4疏水器装置 5蒸汽6凝结水7冷水 8热水9安全阀接口 图7-41间接式自动温度调节装置安装示意图 1换热器2温包3调压阀4疏水器装置 5蒸汽6凝结水7冷水 8热水9安全阀接口 图7-42吊桶式疏水器 图7-43热动式疏水器 表7-2附加系数 名称附加系数 压差p02MPa压差p02MPa 上开口浮筒式疏水器 下开口浮筒式疏水器 恒温式疏水器 浮球式疏水器 喷嘴式疏水器 热动力式疏水器 30 20 35 25 30 3

15、0 40 25 40 30 32 40 图7-44活塞式减压阀 图7-45波纹管式减压阀 图7-46减压阀理论流量曲线 图7-47自动排气阀 1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8进水口 5.热补偿装置 (6) 膨胀管、膨胀水罐、安全阀在集中热水供应系统中，冷 水被加热后，水的体积膨胀，如果热水系统是密闭的，在卫生 器具不用水时，必然会增加系统的压力，有胀裂管道的危险， 因此需设膨胀管、膨胀水罐、安全阀。 (7) 分水器、集水器、分汽缸 表7-3不同管材的值单位：mm/(m) 管材PPRPEXPBABSUPV C CPV C PAP无缝 铝合 金衬 塑 钢管薄壁

16、铜管 薄壁 不 锈钢 管 01 6 (01 4 01 8) 01 5 (02) 01 3 01 3 00 7 00 8 00 25 00 25 00 12 01 6 (01 4 01 8) 00 166 图7-48自然补偿管道 a) L形b) Z形 1固定位置2煨弯管 图7-49方形补偿器 图7-50套管式补偿器 图7-51球形补偿器 1) 膨胀管。 2) 膨胀水罐。 3) 安全阀。 图7-52膨胀管安装高度 计算用图 图7-53热水箱与冷水补给水箱布置 表7-4膨胀管的最小管径 锅炉或水加热器 的传热面积/ 1010且1515且1005050 保温层厚 度 /mm 203040504050

17、表7-6蒸汽管的保温层厚度 管道直径DN/mm40506580 保温层厚度/mm506070 7.4.3供水方式 (1) 集中式各区热水配水循环管网自成系统，加热设备、循 环水泵集中设在底层或地下设备层，各区加热设备的冷水分别 来自各区冷水水源，如冷水箱等，如图7-57所示。 (2) 分散式各区热水配水循环管网也自成系统，但各区的加 热设备和循环水泵分散设置在各区的设备层中，如图7-58所示。 图7-57加热设备集中设置的 图7-58加热设备分散设置的 7.4.4管网布置与敷设 1) 当分区范围超过5层时，为使各配水点随时得到设计要求的 水温，应采用全循环或立管循环方式，当分区范围小，但立管 数多于5根时，应采用