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第7章建筑内部热水供应系统1、热水供应也属于给水，与冷水供应的区别是水温，必须满足用水点对水温、水量的要求。2、热水系统除了水系统（管道、用水器具等），还有“热”的供应（热源、加热系统等）。第7章建筑内部热水供应系统目录热水供应系统的分类、组成和供水方式1热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备2热水供应系统的敷设与保温4热水供应系统的管材和附件33高层建筑热水供应系统5第7章建筑内部热水供应系统7.1.1热水供应系统的分类按热水供应的范围大小，可分为：1.局部热水供应系统2.集中热水供应系统3.区域热水供应系统第7章建筑内部热水供应系统1.局部热水供应系统定义：采用小型加热器在用水场合就地加热，供局部范围内一个或几个配水点使用的热水系统。优点：热水管路短，热损失小，造价低、设施简单，维护管理方便、灵活，改建、增设较容易。缺点：热效率低，制水成本较高，使用不够方便舒适，占用建筑总面积较大。适用场合：用水量小且分散的建筑，如小型食堂、浴室、理发馆、单元式住宅、医院、诊所等公共建筑和车间卫生间布置教分散的工业建筑。电热水器、小型燃气热水器、太阳能热水器第7章建筑内部热水供应系统2.集中热水供应系统定义：在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整幢或几幢建筑的热水系统。优点：设备集中，便于维护管理；热效率较高，热水成本较低；占用总建筑面积较少；方便舒适。缺点：设备、系统较复杂，建筑投资较大；需要人员专门维护管理；管网较长，热损失较大；改、扩建较困难。适用场合：用水量较大，用水点比较集中的建筑，如标准较高的住宅、旅馆、公共浴室、医院、疗养院、体育馆、游泳池、大型饭店等公共建筑和布置较集中的工业企业建筑。第7章建筑内部热水供应系统3.区域热水供应系统定义：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。优点：便于维护管理和热能的综合利用；有利于减少环境污染；设备热效率和自动化程度较高，热水成本低；设备总容量小，占用建筑面积少；方便舒适，保证率高。缺点：设备、系统复杂，建设投资高；需要较高的维护管理水平；改建、扩建较困难。适用场合：建筑布置较集中，热水用量较大的城市和工业企业。第7章建筑内部热水供应系统7.1.2热水供应系统的组成典型的集中热水供应系统由下列部分组成：1.热媒系统2.热水供水系统3.附件第7章建筑内部热水供应系统1.热媒系统即第一循环系统组成：热源、水加热器、热媒管网工作过程：锅炉产生的蒸汽（或高温热水）通过热媒管网送到水加热器加热冷水，经过热交换，蒸汽变成冷凝水，靠余压再送到冷凝水池，冷凝水和新补充的软化水经冷凝循环泵再送回锅炉加热为蒸汽。第7章建筑内部热水供应系统2.热水供水系统即第二循环系统组成：热水配水管网、回水管网工作过程：被加热到一定温度的热水，从水加热器中出来经配水管网送至各个热水配水点，而水加热中的冷水由屋顶的水箱或给水管网补给。为了保证用水点的水温，在立管和水平干管甚至支管处设置回水管，使部分热水经过循环水泵流回水加热器再加热。第7章建筑内部热水供应系统3.附件附件：蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件。例如：第一循环系统——减压阀、温度自动调节器、疏水器、安全阀（闭式）第二循环系统——膨胀管（开式）/膨胀罐（闭式）、管道补偿器、自动排气阀（上行下给式）第7章建筑内部热水供应系统7.1.3热水供水方式1.按热水加热方式的不同：(a)直接加热；(b)间接加热2.按热水管网的压力工况不同：(a)开式；(b)闭式3.按热水管网设置循环管道的方式不同：(a)全循环；(b)半循环；(c)不循环4.按热水管网运行方式不同：(a)全天循环；(b)定时循环5.按热水管网采用的循环动力不同：(a)自然循环；(b)机械循环6.按热水管网水平干管的位置不同：(a)上行下给式；(b)下行上给式7.按热媒种类不同：(a)蒸汽；(b)高温水第7章建筑内部热水供应系统蒸汽喷射器直接加热1（a）直接加热（一次换热）热水锅炉将冷水直接加热到所需的温度，或将蒸汽直接通过冷水混合制备热水。蒸汽多孔管直接加热热水锅炉直接加热第7章建筑内部热水供应系统1（a）直接加热（一次换热）特点：热水锅炉将冷水直接加热到所需的温度：热效率高，节能；将蒸汽直接通入冷水混合制备热水：设备简单热效率高，不需凝水管，但噪音高，运行费用高。适用：适用于具有合格的蒸汽热媒，且对噪音无严格要求的公共浴室，洗衣房、工矿企业等。第7章建筑内部热水供应系统1（b）间接加热（二次换热）特点：将热媒通过水加热器把热量传递给冷却水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒和冷水不接触。冷凝水可重复使用，运行费用低，不产生噪音，供水稳定。适用：适用于要求供水稳定、安全、噪音要求低的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑。热水锅炉间接加热蒸汽-水加热器间接加热第7章建筑内部热水供应系统2（a）开式特点：一般在管网顶部设置高位冷水箱和膨胀管或高位开式加热水箱。优点：管网与大气相通，系统水压决定于水箱的设置高度，而不受室外给水管网的水压的波动影响，可保证系统水压稳定和供水安全可靠。适用：室外水压变化较大，且用户要求水压稳定时采用。第7章建筑内部热水供应系统2（b）闭式闭式循环（上行下回）闭式循环（下行上回）特点：在所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统。优点：管路简单，水质不易受污染。缺点：供水水压稳定性差，安全可靠性差。适用：不宜设置高位水箱且对供水压力要求不太严格的建筑。注意：为了确保系统的安全运转，需设安全阀。第7章建筑内部热水供应系统3（a）全循环特点：指热水干管、立管及支管均能保持热水的循环，各配水龙头随时打开都能提供符合设计水温要求的热水。膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器适用：对热水供应要求比较高的建筑，如高级宾馆、饭店、高级住宅等。第7章建筑内部热水供应系统3（b）半循环（1）立管循环供水方式特点：热水干管和立管均能保持热水的循环，打开配水龙头时只需放掉热水支管中的存水，就能获得规定水温的热水。适用：全日供应热水的建筑和设有定时供水的高层建筑。第7章建筑内部热水供应系统3（b）半循环（2）干管循环供水方式特点：仅保持热水干管的热水循环，打开配水龙头时需放掉热水立管和支管中的存水，就能获得规定水温的热水。适用：定时供应热水的建筑。第7章建筑内部热水供应系统3（c）不循环特点：热水管网中不设任何循环管道。适用：热水供应系统较小，使用要求不高的定时供应系统，如：公共浴室、洗衣房等。第7章建筑内部热水供应系统4（a）全天循环（b）定时循环（a）全天循环——全天任何时刻，循环水泵均运行，使设计管网的水温在全天任何时刻都不低于设计水温。全天循环适用于旅馆等建筑。（b）定时循环——循环水泵在集中使用热水之前开启，将回水管中已冷却的水进行循环加热，当管网中的水温达到设计水温后再开始使用的循环方式。定时循环适用于用水时间集中的地方，如公共浴室等。第7章建筑内部热水供应系统5（a）自然循环（b）机械循环（a）自然循环——利用热水管网中配水管和回水管网中的温度差所形成的自然循环作用水头（自然压力），使管网内维持护一定的循环流量，以补偿热损失，保持一定的供水水温。一般供水管和回水管内的水温差仅有5～10℃，自然循环作用水头值很小，实际建筑采用自然循环有一定的困难。（b）机械循环——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，维持一定的供水水温。目前实际运行的热水系统，多数采用机械循环。第7章建筑内部热水供应系统6供水方式供水方式的选择：选用何种供水方式应根据建筑物的用途、热源的供给情况，热水用水量和卫生器具的布置情况进行技术和经济的比较后确定。图7-1为蒸汽间接加热机械强制全循环干管下行上给的供水方式，适用于全天供热水的大型公共建筑或工业建筑。图7-6为热水锅炉直接加热机械强制半循环干管下行上给的热水供水方式，适用于定时供水的公共建筑。图7-7为蒸汽直接加热干管上行下给的不循环供水方式，适用于工矿企业的公共建筑、公共洗衣房等场所。第7章建筑内部热水供应系统7.2.1热水供应系统的热源（课下自学）工业余热、废热、地热、太阳能、热力管网、蒸汽、高温热水、电能第7章建筑内部热水供应系统7.2.1热水供应系统的热源（课下自学）地热水第7章建筑内部热水供应系统1.燃气热水器6.加热水箱4.热水锅炉贮热设备集中加热设备局部加热设备5.水加热器2.电热水器7.热水贮水箱（1）容积式（2）快速式（3）半容积式（4）半即热式3.太阳能热水器7.2.2～7.2.3加热设备和贮热设备第7章建筑内部热水供应系统1.燃气热水器【优点】加热快、出水量大、温度稳定，结水垢少，而且占地小，不受水量控制。【缺点】在使用时要排出有毒气体，造成安全事故；起动水压高，高层需装增压泵；安装不方便，要钻孔，安装排气扇。第7章建筑内部热水供应系统1.燃气热水器【类型】根据排气方式可分为：直排式热水器：易造成人身伤害事故，已被禁止生产。烟道式热水器：安装时必须安装烟道，使用时要注意烟道排气通畅，防止倒灌。强排式热水器：运行时，烟气被强制排到室外，但燃烧时所需的氧气仍取自室内。平衡式热水器：对室内空气既不消耗，也不污染。但安装这样的热水器需要像装空调一样预留通道。第7章建筑内部热水供应系统2.电热水器把电能通过电热丝变为热能加热冷水。类型：主要是储水式热水器，分为快速式和容积式两种。优点：能适应于任何天气变化，普通家庭可直接安装使用，长时间通电可以大流量供热水。缺点：体积庞大，占用室内空间大，易结水垢，对电能浪费大。第7章建筑内部热水供应系统3.太阳能热水器将太阳能转换成热能并将水加热。原理：利用真空管集热，促使管内水温升高，因热水比冷水轻，形成对流，最终使水箱中的温度达到使用所需的温度。第7章建筑内部热水供应系统3.太阳能热水器分类：按组合形式，分为装配式和组合式；第7章建筑内部热水供应系统3.太阳能热水器分类：按热水循环方式分为自然循环和机械循环。第7章建筑内部热水供应系统3.太阳能热水器优点：安全、节能、环保、经济。缺点：不方便低层住户使用；安装复杂，如果安装不当，就会影响住房的外观、质量及城市的市容市貌；因太阳能热水器必须安装在室外，并且多数在楼顶、房顶，维护较麻烦。第7章建筑内部热水供应系统4.热水锅炉根据燃料分为：燃煤、燃油、燃气、电根据外形分为：立式、卧式电锅炉燃气锅炉燃油锅炉第7章建筑内部热水供应系统4.热水锅炉优点：1）设备简单，占地小，效率高；2）稳定，水温波动小。缺点：1）锅炉易结垢；2）加热速度慢。第7章建筑内部热水供应系统4.热水锅炉除了热水锅炉外，也可以采用热水机组作为集中加热设备。第7章建筑内部热水供应系统5（1）容积式水加热器内部设有热媒导管，具有加热和贮备热水两种功能。卧式容积式水加热器（图7-17）优点：被加热水在罐内流动阻力小，使出口热水压力与冷水系统压力相近，由于容积大，所以出水水温较稳定。缺点：水在加热过程中流速缓慢，传热系数小，热交换效率低，设备体积大，占用建筑空间多。第7章建筑内部热水供应系统5（1）容积式水加热器近年来工程上采用了壳体内有导流装置的容积式水加热器（图7-18），并采用浮动盘管、波接管等作为加热盘管，使热媒由两行程变为多流程，水由无组织的流动变为有组织流动，从而换热充分、传热系数增大，提高了传热效率。第7章建筑内部热水供应系统5（1）容积式水加热器下列情况下适宜采用容积式或导流式水加热器：①热源不能满足最大小时耗热量要求时；②用水量变化大，需贮存一定调节水量；③供水可靠性要求高，供水水温、水压要求平稳；④设备用房较宽裕。医院建筑不得采用有滞水区的容积式水加热器。第7章建筑内部热水供应系统5（1）容积式水加热器第7章建筑内部热水供应系统5（2）快速式水加热器原理：紊流加热，通过提高热媒和被加热水的流动速度，以改善传热效果。特征：热媒与被加热水以较大速度流动，快速进行换热，换热器内不贮存热水。优点：传热系数大，热效率高，体积小，安装搬运方