建筑设备第四章(热水供应)

1、2021-7-25 1 主要内容主要内容 4.1 4.1 热水供应系统热水供应系统概述概述 4.2 4.2 热水用水量定额、水温、水质热水用水量定额、水温、水质 4.3 4.3 热水供应系统的管道布置和敷设热水供应系统的管道布置和敷设 4.44.4 饮水供应饮水供应 第四章 热水供应 2021-7-25 2 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 热水供应系统是加热和储存热水的设备、热水供应系统是加热和储存热水的设备、 输配热水的管路和使用热水用户的设施总称。输配热水的管路和使用热水用户的设施总称。 热水供应主要包括一般热水供应主要包括一般盥洗用热水盥洗用热水供应和供应和饮饮

2、 用开水用开水供应两大类。供应两大类。 2021-7-25 3 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 一一. .热水供应系统的分类热水供应系统的分类 热水供应系统热水供应系统 局部热水局部热水集中热水集中热水区域热水区域热水 2021-7-25 4 采用各种小型加热器就地加热，供局部范围采用各种小型加热器就地加热，供局部范围 内的一个或几个用水点使用的热水系统。内的一个或几个用水点使用的热水系统。 适用：适用：用于对建筑内部局部房间供应热水用于对建筑内部局部房间供应热水 特点：特点：供应范围小供应范围小 无复杂的管道供应系统无复杂的管道供应系统 热源：热源： 宜采用蒸汽、煤

3、气、炉灶余热或太阳能等。宜采用蒸汽、煤气、炉灶余热或太阳能等。 第五章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 1.1.局部热水供应系统局部热水供应系统 2021-7-25 5 2021-7-25 6 优点：优点： 设备系统简单，热水管路短，热能损失小，设备系统简单，热水管路短，热能损失小， 造价较低，使用灵活，易于建造。造价较低，使用灵活，易于建造。 缺点：缺点： 热效率较低，热水成本较高。目前没有集热效率较低，热水成本较高。目前没有集 中热水供应的建筑，可根据具体情况采用局部中热水供应的建筑，可根据具体情况采用局部 热水供应系统。热水供应系统。 第四章 热水供应 4.1热水供应系

4、统概述热水供应系统概述 1.1.局部热水供应系统局部热水供应系统 2021-7-25 7 适用场合：适用场合： 于热水用量较大，用水点比较集中的宾馆、医于热水用量较大，用水点比较集中的宾馆、医 院、集体宿舍等建筑中，一般为楼层较多的一幢或院、集体宿舍等建筑中，一般为楼层较多的一幢或 几幢建筑物。几幢建筑物。 加热设备：加热设备： 锅炉、换热器锅炉、换热器 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 2.2.集中热水供应系统集中热水供应系统 2021-7-25 8 2021-7-25 9 优点：优点： 热水的加热、贮存、输送等都集中于锅炉房，热水的加热、贮存、输送等都集中于锅炉房，

5、 热水由统一管网配送，集中管理，热效率较高，热热水由统一管网配送，集中管理，热效率较高，热 水成本较低，节省建筑面积，使用方便。水成本较低，节省建筑面积，使用方便。 缺点：缺点： 系统设备较复杂、管网较长、热耗大。系统设备较复杂、管网较长、热耗大。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 2.2.集中热水供应系统集中热水供应系统 2021-7-25 10 适用场合：适用场合： 有城市热力管网或区域热源。有城市热力管网或区域热源。 加热设备：加热设备： 热力管网、区域锅炉、换热器。热力管网、区域锅炉、换热器。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 3.3.区

6、域热水供应系统区域热水供应系统 2021-7-25 11 2021-7-25 12 优点：优点： 供水规模较大，热能利用效率高，设备集中，供水规模较大，热能利用效率高，设备集中， 热水成本低，使用方便，对环境污染小；热水成本低，使用方便，对环境污染小； 缺点：缺点： 设备系统较复杂，管网较长，一次性投资较大。设备系统较复杂，管网较长，一次性投资较大。 有条件时应优先选用这种系统。有条件时应优先选用这种系统。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 3.3.区域热水供应系统区域热水供应系统 2021-7-25 13 选择热水供应系统应根据建筑物所在选择热水供应系统应根据建筑物所

7、在地区地区 热源情况热源情况、建筑物性质建筑物性质、热水使用点的数量及热水使用点的数量及 分布情况分布情况、用户对热水使用的要求用户对热水使用的要求等因素确定，等因素确定， 同时应将当前使用情况和长远发展综合考虑。同时应将当前使用情况和长远发展综合考虑。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 4.4.系统选择系统选择 2021-7-25 14 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 二二. .热水供应系统的组成热水供应系统的组成 系统组成系统组成 热媒热媒 热水管网热水管网 热水系统附件热水系统附件 1.1.热媒系统（第一循环系统）热媒系统（第一循环系统）

8、 发热设备发热设备加热设备加热设备 2.2.热水系统（第二循环系统）热水系统（第二循环系统） 加热设备加热设备用水设备用水设备 热水系统热水系统 3.3.附件附件 包括蒸汽、热水控制附件包括蒸汽、热水控制附件 及管道连接附件及管道连接附件 2021-7-25 16 建筑内部热水供应方式，按其加热水的方法建筑内部热水供应方式，按其加热水的方法 有有直接加热直接加热与与间接加热间接加热；按其管网有无循环管道，；按其管网有无循环管道， 可分为可分为全循环、半循环、不循环全循环、半循环、不循环；按其循环的运；按其循环的运 作方式又分为作方式又分为机械循环和自然循环机械循环和自然循环；按其配水干；按其配

9、水干 管在建筑内的位置，可分为管在建筑内的位置，可分为上行下给和下行上给上行下给和下行上给； 按其是否与大气相通又可分为按其是否与大气相通又可分为开式和闭式开式和闭式两种。两种。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 三三. .热水供水方式热水供水方式 1. 1.按加热方式按加热方式 直接加热（一次换热）直接加热（一次换热） 间接加热间接加热( (二次换热）二次换热） 热水锅炉热水锅炉 蒸汽多孔管蒸汽多孔管 蒸汽蒸汽-水加热器混合水加热器混合 热水锅炉热水锅炉蒸汽蒸汽-水加热器水加热器 2021-7-25 18 2021-7-25 19 2021-7-25 20 5.2.2

10、A 当日照时数大于当日照时数大于1400h/年且年太阳辐射量大年且年太阳辐射量大 于于4200MJ/m2及年极端最低气温不低于及年极端最低气温不低于45的地的地 区，宜优先采用太阳能作为热水供应热源。区，宜优先采用太阳能作为热水供应热源。 2021-7-25 21 2021-7-25 22 2021-7-25 23 2021-7-25 24 直接加热直接加热 优点：优点： 设备简单、热效率高、节能等。设备简单、热效率高、节能等。 缺点：缺点： 蒸汽直接加热供水方式存在噪声大，对蒸汽蒸汽直接加热供水方式存在噪声大，对蒸汽 品质要求高，冷凝水不能回收，热源需大量经水品质要求高，冷凝水不能回收，热源

11、需大量经水 质处理的补充水等特点。质处理的补充水等特点。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 2021-7-25 25 直接加热适用场合：直接加热适用场合： 具有合格的蒸汽热媒，且对噪声无严格要求具有合格的蒸汽热媒，且对噪声无严格要求 的公共浴室、洗衣房、工矿企业等用户。的公共浴室、洗衣房、工矿企业等用户。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 2021-7-25 26 间接加热间接加热 优点：优点： 由于蒸汽间接转换放热变成凝结水，可以回由于蒸汽间接转换放热变成凝结水，可以回 收重复利用，减轻热源锅炉所需补水的软化水处收重复利用，减轻热源锅炉所需补水

12、的软化水处 理量，并且热水水温和水量也较易调节，加热时理量，并且热水水温和水量也较易调节，加热时 不产生噪音等优点，不产生噪音等优点， 缺点：缺点： 其设备较直接加热复杂，热效率低。其设备较直接加热复杂，热效率低。 适用场合：适用场合： 要求供水稳定、安全，对噪声要求低的旅馆、要求供水稳定、安全，对噪声要求低的旅馆、 住宅、医院、办公楼等建筑。住宅、医院、办公楼等建筑。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 2021-7-25 27 2.2. 按压力工况按压力工况 开式系统开式系统和和闭式系统闭式系统 1 1）、）、开式系统：开式系统： 所有配水点关闭后，系统内的水与大气相

13、通。所有配水点关闭后，系统内的水与大气相通。 系统水压稳定，但开时水箱易受外界污染。系统水压稳定，但开时水箱易受外界污染。 适用：适用：用户要求水压稳定且允许设置高位水箱的用户要求水压稳定且允许设置高位水箱的 热水系统。热水系统。 。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 2021-7-25 28 开式系统开式系统 优点：优点： 管网与大气相通，系统内的水压主要取决于管网与大气相通，系统内的水压主要取决于 水箱的设置高度，不受室外给水管网水压波动的水箱的设置高度，不受室外给水管网水压波动的 影响，系统运行稳定、安全可靠。影响，系统运行稳定、安全可靠。 缺点：缺点： 高位水箱

14、占用使用空间，开式水箱水质易受高位水箱占用使用空间，开式水箱水质易受 外界污染。因此，该系统适用于要求水压稳定，外界污染。因此，该系统适用于要求水压稳定， 且允许设高位水箱的热水用户。且允许设高位水箱的热水用户。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 2021-7-25 29 2 2）. .闭式系统闭式系统: : 系统中管网不与大气相通，冷水直接进入水系统中管网不与大气相通，冷水直接进入水 加热器。系统中需设安全阀、隔膜式压力膨胀罐加热器。系统中需设安全阀、隔膜式压力膨胀罐 或膨胀管、自动排气阀等附件，以确保系统安全或膨胀管、自动排气阀等附件，以确保系统安全 运行。运行。

15、优点优点: : 管路简单，水质不易受外界污染。管路简单，水质不易受外界污染。 缺点：缺点： 系统供水水压稳定性较差，安全可靠性差，系统供水水压稳定性较差，安全可靠性差， 一般适用于不设屋顶水箱的热水供应系统。一般适用于不设屋顶水箱的热水供应系统。 第四章 热水供应 4.1热水供应系统概述热水供应系统概述 3. 3.按循环与否按循环与否 全循环全循环： 热水干管、立管和支管都设置相应循环管道，保持热水循热水干管、立管和支管都设置相应循环管道，保持热水循 环。适用于热水供应要求较高建筑。环。适用于热水供应要求较高建筑。 半循环半循环： 立管循环：热水干管和立管均设置循环管道。适用于设有立管循环：热

16、水干管和立管均设置循环管道。适用于设有 全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑中。全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑中。 干管循环：干管循环： 仅热水干管设置循环管道。适用于定时供应热水的建筑仅热水干管设置循环管道。适用于定时供应热水的建筑 无循环无循环： 在热水管网中不设置任何循环管道。适用于热水供应系统在热水管网中不设置任何循环管道。适用于热水供应系统 小，使用要求不高的定时热水供应系统。小，使用要求不高的定时热水供应系统。 2021-7-25 31 2021-7-25 32 4. 4.按循环动力按循环动力 自然循环自然循环：利用热水管网中配水管和回水管内的：利用热水管

17、网中配水管和回水管内的 温度差所形成的自然循环作用水头，使管网内维温度差所形成的自然循环作用水头，使管网内维 持一定的循环流量，以补偿热损失，维持一定的持一定的循环流量，以补偿热损失，维持一定的 供水温度。供水温度。 机械循环机械循环：利用水泵强制水在热水管网内循环，：利用水泵强制水在热水管网内循环， 造成一定的循环流量，以补偿热损失，维持一定造成一定的循环流量，以补偿热损失，维持一定 的水温。的水温。 5. 5.按管路布置图式按管路布置图式 上行下给上行下给 下行上给下行上给 6. 6.按热媒种类按热媒种类 蒸汽蒸汽 高温水高温水 补水箱 加热器 循环泵 膨 胀 排 气 管 膨胀罐 加热器

18、循环泵 下行上给立管循环 下行上给干管循环 4.加热设备 5）热水箱 1）容积式水加热器 2）快速加热器 3）半容积式水加热器 4）半即热式水加热器 燃煤、燃气、燃油。 分段式煤气开水炉 太阳能热水器 热水锅炉直接混合加热 开水炉集中取水 内部设有热媒导管，具有加热和贮存热水两种功内部设有热媒导管，具有加热和贮存热水两种功 能。能。“层流加热层流加热” 1 1）容积式水加热器）容积式水加热器 分类分类： U盘管盘管 导流型导流型 U U盘管盘管：具有较大的贮存、调节能力；具有较大的贮存、调节能力； 出水温度稳定；出水温度稳定； 水头损失小；水头损失小； 传热系数小，热交换效率低；传热系数小，热

19、交换效率低； 占地面积大，容积利用率低。占地面积大，容积利用率低。 适用适用：水温要求均匀、需要贮存调节用水量场所。：水温要求均匀、需要贮存调节用水量场所。 60 45 40 38 层流加热 热媒与被加热水通过较大速度的流动进行快速换热媒与被加热水通过较大速度的流动进行快速换 热的一种间接加热设备。热的一种间接加热设备。 “ “紊流加热紊流加热” 2 2）快速加热器）快速加热器 类型：类型： 按热媒：水按热媒：水水水 汽汽水水 按导管：单管式按导管：单管式( (见附图见附图) )、多管式（、多管式（见附图见附图）、板）、板 式、管壳式、式、管壳式、 波纹管式、螺旋管式。波纹管式、螺旋管式。 特

20、点：特点： 效率高、体积小、安装搬运方便；效率高、体积小、安装搬运方便； 无调节能力、水头损失大、无调节能力、水头损失大、 在热媒或被加热水压力不稳在热媒或被加热水压力不稳 定时，出水温度波动大。定时，出水温度波动大。 带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加 热器。（见附图） 3）半容积式水加热器 v组成：贮水罐 内藏式快速换热器 内循环泵 v特点：体型小、加热快、换热充分、供水温度稳定、 节水节能；对循环泵要求质量高。 HRV半容积换热器（见附图） 取消了内循环泵，加热后水先由下降管强制送至贮 热水罐的底部，再向上升，以保持整个贮罐内的热 水同温。 4）半即热式水加热器 v特点：有预测温控

21、装置，出水温度稳定； 传热系数大，换热速度快； 体积小，占地面极小，水流停留时间短，能 有效的防止军团菌的滋生； 浮动盘管可自动除垢。 v 适用：各种不同负荷需要的机械循环热水供应系统。 带有超前控制，具有少量贮存容积的快速式水加 热器。(见附图) 半即热水加热器 直接加热水箱： 在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。 间接加热水箱： 在水箱中安装排管或盘管。 适用：用水量大而均匀的定时热水供应系统。 热水贮水箱专门调解热水量的容器。 适用：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。 2021-7-25 42 生产用热水定额按工艺要求确定。生产用热水定额按工艺要求确定。 生活用

22、热水定额与生活用热水定额与建筑物性质建筑物性质、卫生设备完卫生设备完 善程度善程度、当地气候条件当地气候条件、热水供应时间热水供应时间、生活习生活习 惯及水温惯及水温有关。集中供应热水时，可根据用水单有关。集中供应热水时，可根据用水单 位数按表位数按表4-14-1确定，也可根据卫生器具一次或一确定，也可根据卫生器具一次或一 小时热水用量及使用水温按表小时热水用量及使用水温按表4-24-2确定。确定。 第四章 热水供应 4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算 一一. .热水用水量热水用水量 2021-7-25 43 冷水计算温度应以当地最冷月平均水温确定冷水计算温度应以当地最冷月平均水温确定,

23、 , 当无水温资料时当无水温资料时, ,可按查表（设计手册）选用；可按查表（设计手册）选用； 生活用热水锅炉或水加热器出口的最高水温生活用热水锅炉或水加热器出口的最高水温 和配水点的最低水温可按表（设计手册）选用；和配水点的最低水温可按表（设计手册）选用； 二二. .热水水温热水水温 第四章 热水供应 4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算 2021-7-25 44 当热水供应系统的具体用途仅为盥洗和沐浴当热水供应系统的具体用途仅为盥洗和沐浴 用时，热水锅炉或水加热器出口的最高水温和配用时，热水锅炉或水加热器出口的最高水温和配 水点的最低水温可在表（设计手册）的基础上适水点的最低水温可在表（

24、设计手册）的基础上适 当降低，但最低不能低于表（设计手册）中卫生当降低，但最低不能低于表（设计手册）中卫生 器具的热水水温要求，即配水点最低水温不低于器具的热水水温要求，即配水点最低水温不低于 4040。 生产用热水水温应根据生产工艺要求确定。生产用热水水温应根据生产工艺要求确定。 二二. .热水水温热水水温 第四章 热水供应 4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算 2021-7-25 45 1 1、热水使用的水质要求：、热水使用的水质要求： 1 1）生活用热水的水质应符合我国现行的）生活用热水的水质应符合我国现行的 生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准； 2 2）生产用热水的水质应根据生产

25、工艺要求）生产用热水的水质应根据生产工艺要求 确定。确定。 二二. .热水水质热水水质 热水供应系统中的管道和设备的热水供应系统中的管道和设备的腐蚀与结腐蚀与结 垢垢是两个较普遍的问题，其直接影响了管道和是两个较普遍的问题，其直接影响了管道和 设备的使用寿命。设备的使用寿命。 第四章 热水供应 4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算 2021-7-25 46 水质是否软化处理，应根据水量、水质、使水质是否软化处理，应根据水量、水质、使 用要求、设备维修和设备折旧率计算标准等因素用要求、设备维修和设备折旧率计算标准等因素 进行技术经济比较来确定。进行技术经济比较来确定。 一般情况下，按一般情况

26、下，按6060计算的日用水量小于计算的日用水量小于 10m10m3 3时其原水可不进行软化处理。软化处理一般时其原水可不进行软化处理。软化处理一般 采用采用离子交换离子交换、永磁化永磁化等方法。国内一些热水用等方法。国内一些热水用 量较大的高级宾馆甚至采用专用的量较大的高级宾馆甚至采用专用的除氧装置除氧装置。 二二. .热水水质热水水质 第四章 热水供应 4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算 2021-7-25 47 全日供应热水的全日供应热水的宿舍（宿舍（I、II类）、类）、住宅、别墅、住宅、别墅、酒店酒店 式公寓、式公寓、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房招待所、培训中心、旅馆、宾馆的

27、客房(不含员不含员 工工)、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所(有住宿有住宿)、办办 公楼公楼等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下 式计算：式计算： 三三. .设计小时耗热量设计小时耗热量 第四章 热水供应 4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算 T mq KQ r hr 3600 rLrbr QTTCQ 2021-7-25 48 定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、 公共浴室、公共浴室、宿舍（宿舍（III、IV类）类）、剧院、剧院化妆间化妆间、体育馆、体育馆(场场) 运动员休息室运动员休息室等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热 量应按下式计算：量应按下式计算： 第四章 热水供应 4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算 100 bnq Q h r