浅析室内热水供应系统的组成

　　摘  要: 随着现代住宅建筑功能性的发展及工业水平的提高，配套设施日趋完善的今天，越来越多的地方要求提供热水供给。另一方面，热水系统工程质量被作为衡量建筑档次的重要指标。高质量的热水系统应该满足设计和用户对热水供应的需求，还应满足水温、水压、水质、水量等要求。室内热水系统包括加热设备、水温控制、热水分配、热水水质等内容，其管道极其复杂且影响因素较多，是一项系统工程。因此，对室内热水系统的探讨和研究就显得尤为重要，本文侧重分析室内热水供应系统组成，以预防、解决现实施工中存在的问题。

　　关键词: 室内热水；供应方式；加热设备

　　中图分类号：  TU822+.1  　　　文献标识码：  A      文章编号：2095-0802-(2012)07-00  -00

　　Analysis of Indoor Hot Water Dupply Dystem

　　WANG Gui-qing

　　(Hebei Pingquan County Construction Bureau Heating Center, Chengde 067500, Hebei, China)

　　Abstract: The indoor heating system comprises a heating device, the temperature control, water distribution, water quality and other content, the pipeline is extremely complex and many influence factors, it is system engineering. Therefore, the discussion and research of indoor hot water system is very important, this article focuses on the analysis of indoor hot-water supply system composition, to prevent and solve practical problems in construction.

　　Key words: indoor water supply mode; heating equipment;

　　1室内热水供应系统的分类

　　1.1根据加热设备设置方式分类

　　热水系统可分为集中加热分区供热水系统和分散加热分区供热水系统。

　　1.1.1集中加热分区热水供应系统

　　此种系统是将加热设备及循环水泵集中设置在建筑物的地下设备层或周边

　　附属建筑物中，一般设置专用的锅炉房或热交换间。加热设备的冷水由各个分区的高位水箱、变频调速水泵或气压给谁设备供给，经由设备加热的热水供各个分区用水点使用。该系统的优点在于加热设备集中设置统一安装在地下室或底层，方便检修、维护及管理，并且对隔音防震有利；热媒管道相对较短，管道使用寿命长也可减小管道噪音。但是高区加热水泵因其供水高度需要承受较大的静水压力，对水泵承压的要求较高，此外，高区供回水主立管管道较长，其所受的净水压力同样很大且热损失大。因此，该供水方式受建筑高度限制，不适用于超高层建筑。

　　这种供水方式使用于一般工业、民用建筑及建筑高度不大于100 m的高层建筑，目前在我国应用较为广泛。

　　1.1.2分散加热分区热水供应系统

　　此种系统是将加热设备及循环水泵分散设置在各个分区的设备层中或在用水点附近设置小型加热设备。加热设备的冷水也是由分区内高位水箱、变频调速水泵或气压给谁设备供给。该系统的优点在于各分区的加热设备承压较小，不易受到建筑高度的影响；热水管路短，热损失小且适用性强。但是由于其加热设备分散在各个分区，对设备的管理不利。另外，热媒管道长使得对系统噪音及防震的要求提高。

　　1.2根据管网供热水方式分类

　　热水系统可分为下行上给供热水系统和上行下给供热水系统。

　　1.2.1下行上给热水供应系统

　　下行上给的热水供应系统一般在加热设备置于本分区下部时使用。该系统的优点在于可设为单立管或双立管，系统较为简单，运行安全可靠，水头损失小。

　　1.2.2上行下给热水供应系统

　　上行下给的热水供应系统一般在加热设备置于本分区上部时使用，热水横干管设在管网的上部，即热水经管网向下各个分区用水点输送。该系统的优点在于加热设备所受静水压力小，但由于一般需采用双立管，故而造价较高，且系统水头损失大。

　　2室内热水供应系统的组成

　　a) 热媒部分包括热源、输热管道、换热器、其他装置与附件等，又称第一循环系统，起加热、输热、换热作用；

　　b) 热水供应部分热水供应部分包括换热器、供热水管道、循环管道、冷水供应管道等，又称第二循环系统。

　　3室内热水供应的加热设备

　　加热设备作为热水供应系统的核心部分，对热水供应系统是否满足用户需求、建筑功能要求及系统能否长期正常运转起着至关重要的作用。因此，加热设备的选择合适与否极其重要。

　　3.1 直接加热方式的加热设备

　　直接加热的加热设备主要有热水锅炉、直接加热式燃油或燃气中央热水机组、小型燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等。

　　3.1.1热水锅炉

　　该设备优点是土建投资小；设备及管道系统简单、维护方便；热效率高；设备价格较低。但它对水质要求较高，容易产生水垢造成设备的损坏及维修费用。另外，若为燃煤蒸汽锅炉会对污染环境，而采用燃油作为燃料，且热水用量大时，则需要相应配备储油设备、输油管道及消防设备，增加了投资成本。

　　3.1.2直接加热式燃油燃气中央热水机

　　由于直接加热式燃油燃气中央热水机的结构以及工作压力为常压，故而该机组没有压力锅炉的安全隐患和爆炸等危险，可不必进行专业部门检测。设备运行简单，投资成本低，运行安全可靠，操作和管理都相对简便。但是由于热水未能达到循环使用，需要不断向设备中供给冷水，使得机组本体水垢越结越厚。另外，热水使用量大时，水温波动较大，需要另设水罐或按分区设置多台机组联动。

　　3.1.3燃气热水器

　　该设备安装较上述两种设备都方便很多，其优势不仅局限于此，还在于其热效率高，加热速度快，水温也相对稳定。随着技术的成熟，燃气热水器的安全系数有了很大提高，但是由于在使用过程中容易产生有害气体，该设备仍对安装区域有很高的要求，即设备必须安装在通风良好的地方。因此，燃气热水器主要适用于对热水用水量较小的场所。

　　3.1.4电热水器

　　该设备具有无污染无噪音、安装方便、高效节能、调温方便等优点[1]。但由于加热较快，功率过大，普通住宅家用电表很难承受。

　　3.1.5太阳能热水器

　　众所周知，太阳热水器节能、绿色、环保，符合建筑功能对节能减排的要求。但是由于其特殊的工作原理，该设备的季节性和时段性强，对天气的要求也较高。仅适用于太阳辐射量强以及日照时间长的地区，亦可作为多数地区夏天的水加热设备使用。

　　3.2 间接加热方式的加热设备

　　间接加热的加热设备主要有容积式水加热器、半容积式水加热器、快速式水加热器、半即热式水加热器。

　　3.2.1容积式水加热器

　　该设备的优点在于可储层大量热能，适应耗热量的变化需求，能保证水温及其稳定；热媒供给需求小，节约热媒供给系统的投资；加热后热水通过罐体的阻力损失较小；噪音小。其缺点有由于传热效果差、加热时间长等原因，设备的耗能大；设备体积大，不仅占用较大空间，还会使热量损失增大，容易形成水垢，进而影响传热效果造成更大的能源浪费；蒸汽回水带走一部分热量，热量不能充分利用等。所以，容积式水加热器主要应用于耗热量大、对热水供给要求稳定、噪音低的场所[2]。

　　3.2.2半容积式水加热器

　　该设备占地面积相对于前者较小；换热效率高，换热量大，节约能源。但是由于其不能贮存热水，使得水头损失变大，出水温度变化也随之增大；系统管道布置密集，不便于清理水沟及日常维护。

　　3.2.3快速式水加热器

　　该设备较半容积式水加热器占地面积更小，亦具有热效率高、体积小、安装搬运方便等优点。快速式水加热器主要应用于用水量大、需要提供稳定均匀热水供给的系统或建筑物热水采暖系统。

　　3.2.4半即热式水加热器

　　该设备具有传热系数大、速度快；体积小；维护费用低等优点，但由于其容积较小，储水量小，使用时须安装温度控制阀；较小的储水量无法保证水温，故而要求热源供应充足。半即热式水加热器主要应用于有不同负荷要求的公用建筑（如宾馆、洗衣房等）热水工程。

　　4室内热水供应系统的管材选取

　　生活用热水系统直接关系到人们生活的方方面面，其管材的选用会影响用户感官。目前多数建筑的热水供给系统都使用镀锌钢管，经过热水反复流经，一段时间后就被锈蚀，出现水锈。既影响使用又对造成管道内壁光洁度减低，容易结垢存在隐患。而选用铜管又会因为原材价格偏高，增加投资成本。建议采用三型聚丙烯（PPR）管、铝塑复合管、聚丁烯管等内壁光滑、不易锈蚀的塑料类或复合材料类管材。即使目前暂时使用镀锌钢管也应采用热浸式镀锌钢管。

　　5室内热水供应系统的管道保温

　　在热水供应系统中，热水配水干管、回水管、水加热器、热水箱等均应做保温层，以减少系统的热损失，以提高系统对热能的利用率，减少不必要的能源浪费。常用保温材料有超细玻璃棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、石棉、岩棉、矿渣棉等制品，根据计算确定保温层厚度，常见保温结构的形式有涂抹式、充填式、包扎式和预制式。

　　6其它

　　室内热水供给系统布置时还应充分考虑系统内空气、蒸气的释放以及热膨胀的影响，管道布置时应避免水阻和气阻；热水管道的热补偿宜采用金属波纹管或管道转弯的自然补偿方式[3]；管道的支架应在设计中注明固定支架和滑动支架，补偿装置应位于两固定支架的中部；管道及设备的保温绝热选用具有质量轻、导热系数小等优点的高发泡聚乙烯(PEF)、发泡聚氨脂等材料；冷热水压力平衡等都是必须注意的。

　　7结语

　　综上所述，室内热水供应系统要满足建筑功能性、用户使用热水的需求，并达到尽量节约能源和环保目标，就要从系统的组成着手，通过选择合适的供应方式、符合设计要求的管网布置形式、适合所需场合的加热设备、节约成本且耐用的管材、高效的保温材料等，对热水供应系统进行优化。另一方面，应从工程初始抓起，在方案选择、设计计算、技术交底、施工验收系统运行调试等严格要求、认真按照施工技术特点进行，严格把关，这才是最好的预防和解决方法。

　　参考文献

　　[1] 王增长.建筑给水排水工程[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

　　[2] 王继明.建筑热水系统的回顾和展望[J].给水排水,1995(8):39-40.

　　[3] 李亚峰，蒋白懿，姜湘山，等.高层建筑给水排水工程[M].北京:化学工业出版社，2004.

　　（责任编辑：张  楠）

　　作者简介：王桂卿  1966年10月 女 河北平泉人 1989年毕业于河北建筑工程学院城建系给排水专业  中级工程师