一、熱水加熱方式
(一)水的加熱和貯存
(1)加熱方式主要有直接加熱和間接加熱兩種,要根據(jù)使用特點(diǎn)、耗熱量、熱源情況、燃料種類等確定。
(2)加熱設(shè)備應(yīng)根據(jù)使用特點(diǎn)、耗熱量、熱源、維護(hù)管理及衛(wèi)生防菌等因素選擇,并符合下列要求:
1)熱效率高,換熱效果好、節(jié)能、節(jié)省設(shè)備用房;
2)生活熱水側(cè)阻力損失小,有利于整個(gè)系統(tǒng)冷、熱水壓力的平衡;
3)安全可靠、構(gòu)造簡單、操作維修方便。
(3)選擇水加熱設(shè)備時(shí)應(yīng)遵循下列原則:
1)當(dāng)采用自備熱源時(shí),宜采用直接供應(yīng)熱水的燃?xì)、燃油等燃料的熱水機(jī)組,亦可采用間接供應(yīng)熱水的自帶換熱器的熱水機(jī)組或外配容積式、半容積式水加熱器的熱水機(jī)組。
2)熱水機(jī)組應(yīng)具備燃料燃燒完全、消煙除塵、機(jī)組水套通大氣、自動(dòng)控制水溫、火焰?zhèn)鞲、自?dòng)報(bào)警等功能。
3)當(dāng)采用蒸汽、高溫水為熱媒時(shí),應(yīng)結(jié)合用水的均勻性、給水水質(zhì)硬度、熱媒的供應(yīng)能力、系統(tǒng)對冷熱水壓力平衡穩(wěn)定的要求及設(shè)備所帶溫控安全裝置的靈敏度、可靠性等經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇間接水加熱設(shè)備。
4)當(dāng)熱源為太陽能時(shí),宜采用熱管或真空管式太陽能熱水器。
5)在電力供應(yīng)充沛的地方可采用電熱水器。
(4)醫(yī)院熱水供應(yīng)系統(tǒng)的鍋爐或水加熱器不得少于2臺,其他建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水加熱設(shè)備不宜少于2臺,一臺檢修時(shí),其余各臺的總供熱能力不得小于設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的50%。
醫(yī)院建筑不得采用有滯水區(qū)的容積式水加熱器。
(5)選用局部熱水供應(yīng)設(shè)備時(shí),應(yīng)符合下列要求:
1)選用設(shè)備應(yīng)綜合考慮熱源條件、建筑物性質(zhì)、安裝位置、安裝要求及設(shè)備性能特點(diǎn)等因素;
2)需同時(shí)供給多個(gè)衛(wèi)生器具或設(shè)備熱水時(shí),宜選用帶貯熱容器的加熱設(shè)備;
3)當(dāng)?shù)靥柲苜Y源充足時(shí),宜選用太陽能熱水器或太陽能輔以電加熱的熱水器;
4)熱水器不應(yīng)安裝在易燃物堆放或?qū)θ細(xì)夤、表或電氣設(shè)備產(chǎn)生影響及有腐蝕性氣體和灰塵多的地方。
(6)燃?xì)鉄崴、電熱水器必須帶有保證使用安全的裝置。嚴(yán)禁在浴室內(nèi)安裝直接排氣式燃?xì)鉄崴鞯仍谑褂每臻g內(nèi)積聚有害氣體的加熱設(shè)備。
(7)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的貯水器容積應(yīng)根據(jù)日用熱水小時(shí)變化曲線及鍋爐、水加熱器的工作制度和供熱量以及自動(dòng)溫度控制裝置等因素按積分曲線計(jì)算確定。
(8)在設(shè)有高位加熱貯熱水箱的連續(xù)加熱的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中,應(yīng)設(shè)置冷水補(bǔ)給水箱。
(9)熱水箱應(yīng)加蓋,并設(shè)溢流管、泄水管和引出室外的通氣管。熱水箱溢流水位超出冷水補(bǔ)給水箱的水位高度,應(yīng)按熱水膨脹量計(jì)算。泄水管、溢流管不得與排水管道直接連接。
(10)水加熱設(shè)備和貯熱設(shè)備罐體應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況及使用要求采用耐腐蝕材料制作或在鋼制罐體內(nèi)作襯、涂、鍍防腐材料處理。
(11)水加熱器的布置,應(yīng)符合下列要求:
1)容積式、導(dǎo)流型容積式、半容積式水加熱器的一側(cè)應(yīng)有凈寬不小于0.7m的通道,前端應(yīng)留有抽出加熱盤管的位置;
2)水加熱器上部附件的最高點(diǎn)至建筑結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的凈距,應(yīng)滿足檢修的要求,但不得小于0.2m,房間凈高不得低于2.2m。
(12)熱水機(jī)組的布置應(yīng)符合下列要求:
1)熱水機(jī)組機(jī)房宜與其他建筑物分離獨(dú)立設(shè)置。當(dāng)機(jī)房設(shè)在建筑物內(nèi)時(shí),不應(yīng)設(shè)置在人員密集場所的上、下與貼鄰,并應(yīng)設(shè)對外的安全出口;
2)機(jī)房的布置應(yīng)滿足設(shè)備的安裝、運(yùn)行和檢修要求,·其前方應(yīng)留不少于機(jī)組長度2/3的空間,后方應(yīng)留0.8~1.5m的空間,兩側(cè)通道寬度應(yīng)為機(jī)組寬度,且不應(yīng)小于1.0m。機(jī)組最上部部件(煙囪除外)至機(jī)房頂板梁底凈距不宜小于0.8m;
3)機(jī)房與熱水機(jī)組配套的日用油箱、貯油罐的布置和供油管道的敷設(shè)應(yīng)符合有關(guān)消防、安全的需要。
(13)設(shè)置鍋爐、熱水機(jī)組、水加熱器、貯熱器的房間,應(yīng)便于泄水、防止無水倒灌,并應(yīng)有良好的通風(fēng)和照明。
(二)熱水加熱裝置
1.熱水鍋爐直接加熱
適用于用水量均勻、耗熱量一般小于256kW的用戶;少于20個(gè)淋浴器的浴室,飲食店、理發(fā)館等,鍋爐應(yīng)有消煙除塵措施,符合排故際準(zhǔn);鍋爐結(jié)構(gòu)須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn);其特點(diǎn)為:設(shè)備系統(tǒng)簡單,投資少,一次換熱效率較高;運(yùn)營及衛(wèi)生條件較差;水溫波動(dòng)大。
熱水鍋爐加貯熱水罐,供水安全,水溫相對穩(wěn)定。定時(shí)供應(yīng)熱水時(shí),可用于淋浴器不多于20個(gè)的浴室。熱水罐底須高于鍋爐頂。
2.煤氣加熱器加熱(煤氣熱水器)
快速式煤氣加熱器加適用于熱單個(gè)淋浴器,耗熱量小于21kW的小型用戶、住宅。要注意通風(fēng),保證使用安全;工廠、車間、旅館、幼兒園等單間浴室不能采用,療養(yǎng)院、休養(yǎng)所浴室、學(xué)校浴室不能采用。容積式煤氣熱水器適用于2-3個(gè)淋浴器及用水量不大的飲食店、理發(fā)館。其特點(diǎn)為:設(shè)備、管道簡單,使用方便;衛(wèi)生,熱效率高;水質(zhì)硬度高時(shí)易結(jié)垢;住宅安裝時(shí),廚房、衛(wèi)生間距離不宜太遠(yuǎn)。
3.電加熱器加熱(電熱水器)
其他熱源供應(yīng)困難,電力充裕時(shí),可采用電加熱器供應(yīng)熱水。用于供單個(gè)淋浴器用熱水時(shí),應(yīng)有安全措施及功率和溫度調(diào)節(jié)裝置。其特點(diǎn)為:使用方便衛(wèi)生;無二次污染;耗電量大,成本高。
大功率容積式電加熱器,具有一定熱水貯水容積,可做局部備用熱源。
4.太陽能熱水器加熱
太陽能熱水器由集熱器、貯熱水箱組成,集熱器是太陽能熱水器的關(guān)鍵部分,管式集熱器熱效率高,絕緣性能好,壽命長,結(jié)構(gòu)簡單。貯熱水箱,用于貯存熱水,便于自然循環(huán),穩(wěn)定水壓,構(gòu)造與熱水系統(tǒng)的熱水箱相同。我國西北、華北地區(qū)除冬季以外較好的使用條件。
5.汽水混合加熱
在有蒸汽來源切蒸汽品質(zhì)滿足使用要求時(shí),汽水混合加熱適用于耗熱量一般小于407kW,且對噪聲要求不高的公共浴室、洗衣房、工礦企業(yè)等用戶。應(yīng)有消聲隔振措施,采用閉式水罐加熱時(shí)冷水須經(jīng)冷水箱補(bǔ)給,蒸汽壓力應(yīng)保證大于罐內(nèi)水壓。其特點(diǎn)為:設(shè)備系統(tǒng)簡單;熱效率較高;噪聲大;凝結(jié)水不能回收,鍋爐給水費(fèi)用高。
6.容積式換熱器間接加熱
可以用在以城市熱網(wǎng)為熱媒的集中制備熱水的用戶,包括要求供水穩(wěn)定安全、噪聲低的旅館、醫(yī)院、公寓、住宅、辦公樓等。容積式換熱器內(nèi)儲(chǔ)存一定容積的熱水,所以供水穩(wěn)定,安全可靠,設(shè)備簡單,換熱效果較好,要求機(jī)房凈高不小于4m。耗熱量大的用戶,要設(shè)有質(zhì)量好的溫度調(diào)節(jié)閥,
7.快速加熱器間接加熱
可以用在耗熱量大,冷水硬度低的場所;如果給水硬度高時(shí)需作軟化處理。其特點(diǎn)為:換熱效果好,供水安全;給水硬度高時(shí)結(jié)垢嚴(yán)重,水頭損失與溫度波動(dòng)較大。
8.容積式換熱器與快速加熱器串聯(lián)加熱
以750C左右低溫?zé)崴疄闊崦綍r(shí),冷水經(jīng)快速加熱器再進(jìn)入容積式加熱器,熱水先進(jìn)容積式加熱器再進(jìn)入快速加熱器,系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜且占地較大。
由自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置控制出水溫度一般不超過550C;換熱器設(shè)溫度表、壓力表、安全閥等;為保證水質(zhì),需設(shè)軟化水設(shè)備或電磁水處理設(shè)備。
近年隨著供熱技術(shù)發(fā)展,推出了半容積式水加熱器,體積小,效率更高。
二、熱水供應(yīng)系統(tǒng)
(一)按熱水系統(tǒng)供應(yīng)范圍分類
1.局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)
采用小型加熱器在用水場所就地加熱,供局部范圍內(nèi)—個(gè)或幾個(gè)用水點(diǎn)使用。其特點(diǎn)為:
(1)各用戶按需要加熱熱水;
(2)系統(tǒng)簡單,造價(jià)低,維護(hù)管理容易;
(3)熱水管道短,熱損失小;
(4)不需要建造鍋爐房、加熱設(shè)備、管道系統(tǒng)和聘用專職司爐人員;
(5)熱媒系統(tǒng)設(shè)施增加,投資增大;
(6)小型加熱器效率低,熱水成本高。
適用于熱水用水量小且分散的建筑:如飲食店、理發(fā)店、門診所、辦公樓、住宅建筑。
2.集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)
熱水用水量大,用水點(diǎn)多且較集中的建筑,如旅館、醫(yī)院、住宅、公共浴室等。在鍋爐房內(nèi)設(shè)熱交換站將水集中加熱。通過熱水管將熱水輸送到—棟或幾棟建筑。采用集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的住宅,配水點(diǎn)的水溫不應(yīng)低于450C。其特點(diǎn)為:
(1)加熱設(shè)備集中管理方便;
(2)考慮熱水用水設(shè)備的同時(shí)使用率,加熱設(shè)備的總負(fù)荷可減少;
(3)大型鍋爐熱效率高,可使用煤等廉價(jià)的燃料;
(4)設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜,建筑投資較高;
(5)管道熱損失大,需要專門的管理、操作維護(hù)工人;
(6)改建、擴(kuò)建困難,大修復(fù)雜。
3.區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)
要求熱水供應(yīng)的建筑甚多且較集中的城鎮(zhèn),如住宅區(qū)和大型工業(yè)企業(yè)。水在熱電廠、區(qū)域性鍋爐房或區(qū)域性熱交換站加熱,通過室外熱水管網(wǎng)將熱水輸送到城市街坊住宅小區(qū)各建筑物中。其特點(diǎn)為:
(1)便于集中統(tǒng)一維護(hù)管理和熱能綜合利用;
(2)大型鍋爐房的熱效率和操作管理的自動(dòng)化程度高;
(3)消除分散小型鍋爐房,減少環(huán)境污染;
(4)設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜,需敷設(shè)足夠室外供水和回水管道,基建投資非常高;
(5)需專門的管理及技術(shù)人員。
(二)按熱水管網(wǎng)循環(huán)方式
1.不循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)
管道短小的小型熱水系統(tǒng),適用于連續(xù)供水或定時(shí)集中用水系統(tǒng)。其特點(diǎn)為:管路簡單,工程投資省,不需熱水循環(huán)泵,使用時(shí)先放掉系統(tǒng)中的冷水,浪費(fèi)水量,使用不便。如圖4-10
2.半循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)
適用于層數(shù)不超過5層(含5層),對水溫要求不太嚴(yán)格的建筑,見圖4-11。其特點(diǎn)為:
(1)使用前管網(wǎng)中冷水放水量減少,放水等待時(shí)間短。
(2)簡化循環(huán)管路,工程投資節(jié)省,形成單管路循環(huán),消除了循環(huán)短路現(xiàn)象
(3)需設(shè)循環(huán)水泵
(4)供水管道一般設(shè)于地下或地下室,易管理,也可布置成上供下回系統(tǒng)形式。
3.全循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)
適用于對熱水供應(yīng)要求高的建筑物,如賓館、醫(yī)院等。見圖4-12。
特點(diǎn):
(1)可隨時(shí)迅速獲得熱水,使用方便
(2)工程投資大,環(huán)路多易發(fā)生短路循環(huán),各環(huán)路需調(diào)節(jié)平衡,一般需設(shè)循環(huán)泵。
(三)按熱水循環(huán)水泵運(yùn)行方式分類
1.全日循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)
需全天供應(yīng)熱水的建筑如賓館、醫(yī)院等。在熱水供應(yīng)時(shí)間,熱水管網(wǎng)中任何時(shí)刻都維持著循環(huán)流量。其特點(diǎn)為:
(1)在熱水供應(yīng)時(shí)間,管網(wǎng)中任何時(shí)刻都保持著設(shè)計(jì)水溫的水流,用水方便。
(2)循環(huán)水泵整日工作
2.定時(shí)循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)
適用于每天定時(shí)供應(yīng)熱水的建筑,每天在熱水供應(yīng)前,將管網(wǎng)中冷卻了的水強(qiáng)制循環(huán)一定時(shí)間,在熱水供應(yīng)時(shí)間內(nèi)根據(jù)使用熱水的繁忙程度,循環(huán)水泵間斷工作。
(四)同程式熱水供應(yīng)系統(tǒng)
熱水立管很多的大型全日循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng),特點(diǎn)為:
1.各環(huán)路阻力損失接近,可防止循環(huán)短路現(xiàn)象;
2.回水管道長度增加,投資增高;
3.循環(huán)水泵揚(yáng)程增大
(五)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的選擇
1.熱水供應(yīng)系統(tǒng)的選擇,應(yīng)根據(jù)使用要求、耗熱量及用水點(diǎn)分布情況,結(jié)合熱源條件確定。
2.集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源,應(yīng)首先利用工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)岷吞柲堋?/p>
3.當(dāng)沒有條件利用工業(yè)余熱、廢熱或太陽能時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用能保證全年供熱的熱力管網(wǎng)作為集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源;當(dāng)熱力管網(wǎng)只在采暖期運(yùn)行時(shí),是否設(shè)置專用鍋爐,應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
4.當(dāng)區(qū)域性鍋爐房或附近的鍋爐房能充分供給蒸汽或高溫水時(shí),宜采用蒸汽或高溫水作為集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源。
5.局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源宜采用太陽能及電能蒸汽、燃?xì)、蒸汽等?/p>
6.利用廢熱(廢汽、煙氣、高溫?zé)o毒廢液等)作為熱媒,應(yīng)采取下列措施:
(1)加熱設(shè)備應(yīng)防腐,其構(gòu)造應(yīng)便于清除水垢和雜物;
(2)防止熱媒管道滲漏而污染水質(zhì);
(3)消除廢汽壓力波動(dòng)和除油。
7.升溫后的冷水,其水質(zhì)如符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求時(shí),可作為生活用熱水。
8.采用蒸汽直接通入水中或采取棄水混合設(shè)備的熱方式,宜用于開式熱水供應(yīng)系統(tǒng),并應(yīng)符合下列要求:
(1)蒸汽中不含油質(zhì)及有害物質(zhì)
(2)加熱時(shí)應(yīng)采用消聲混合器,所產(chǎn)生的噪聲應(yīng)符合《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》的要求
(3)當(dāng)不回收凝結(jié)水經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較為合理時(shí);
(4)應(yīng)采取防止熱水倒流至蒸汽管道的措施
9.集中熱水供應(yīng)系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置熱水循環(huán)管道,其設(shè)置應(yīng)符合下列要求:
(1)熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)保證干管和立管和立管中的熱水循環(huán)
(2)要求隨時(shí)取得不低于規(guī)定溫度的熱水的建筑物,應(yīng)保證支管中的熱水循環(huán),或有保證支管中的熱水循環(huán)的措施。
10.循環(huán)管道應(yīng)采用同程布置的方式,并設(shè)循環(huán)泵,采取機(jī)械循環(huán)。
11.集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的建筑物,用水量較大的集中浴室、洗衣房、廚房等,宜設(shè)置單獨(dú)的熱水管網(wǎng);熱水為定時(shí)供應(yīng)時(shí),且個(gè)別單位對熱水供應(yīng)時(shí)間有特殊要求,宜設(shè)置單獨(dú)的熱水管網(wǎng)或局部加熱設(shè)備。
12.高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分區(qū),應(yīng)遵循下列原則:
(1)應(yīng)與給水系統(tǒng)的分區(qū)一致;各區(qū)的水加熱器、貯水器的進(jìn)水,均應(yīng)由同區(qū)的給水系統(tǒng)供應(yīng)。當(dāng)不能滿足時(shí),應(yīng)采取保證系統(tǒng)冷、熱水壓力平衡的措施。
(2)當(dāng)采用減壓閥分區(qū)時(shí),除滿足減壓閥的設(shè)置要求外,尚應(yīng)保證分區(qū)熱水的循環(huán)。
13.當(dāng)給水管道的水壓變化較大且用水點(diǎn)要求水壓穩(wěn)定時(shí),宜采用開式熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
14.當(dāng)衛(wèi)生器具設(shè)有冷熱水混合器或混合龍頭時(shí),冷、熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)在配水點(diǎn)處有相同的水壓。
15.公共浴室淋浴器出水水溫應(yīng)穩(wěn)定,一般宜采取下列措施:
(1)采用開式熱水供應(yīng)系統(tǒng);
(2)給水額定流量較大的用水設(shè)備的管道,應(yīng)與淋浴器配水管道分開;
(3)多于3個(gè)淋浴器的配水管道,宜布置成環(huán)形;
(4)成組淋浴器配水支管的沿途水頭損失,當(dāng)淋浴器小于或等于6個(gè)時(shí),可采用每米不大于300Pa;當(dāng)淋浴器大于6個(gè)時(shí),可采用每米不大于350Pa,配水管不宜變徑,且其最小管徑不得小于25mm。
(5)工業(yè)企業(yè)生活間的淋浴室,宜采用單管熱水供應(yīng)系統(tǒng)。單管熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)由熱水水溫穩(wěn)定的技術(shù)措施。
注:公共浴室不宜采用公用浴池淋浴的方式,若必須采用,則應(yīng)設(shè)循環(huán)水處理系統(tǒng)及消毒設(shè)備。
(六)管道布置
熱水系統(tǒng)采用的管材和管件,應(yīng)符合現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。管道的工作壓力和工作溫度不得大于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許工作壓力和工作溫度。
熱水管道應(yīng)選擇耐腐蝕和安裝連接方便可靠的管材,設(shè)備和機(jī)房內(nèi)的管道不能采用塑料熱水管。
循環(huán)管道熱水供應(yīng)系統(tǒng)宜采用同程布置,各環(huán)路阻力損失相接近,防止循環(huán)短路。
盡量采用上行下給式布置方式,利用自然循環(huán)節(jié)約管材。在設(shè)有膨脹管得開式熱水系統(tǒng)中,膨脹管上嚴(yán)緊裝設(shè)閥門,閉式熱水系統(tǒng)需加膨脹罐、泄壓閥。熱水管道系統(tǒng),應(yīng)有補(bǔ)償管道熱脹冷縮的措施。
熱水鍋爐、熱水機(jī)組、水加熱設(shè)備、貯水器、分(集)水器、熱水輸(配)水、循環(huán)回水干(立)管應(yīng)做保溫,保溫層的厚度經(jīng)計(jì)算確定。