建筑设备第四章(热水供应)概述课件

主要内容主要内容4.1 4.1 热水供应系统概述热水供应系统概述 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4.4 4.4 饮水供应饮水供应 第四章 热水供应6/16/20241主要内容4.1 热水供应系统概述 第四章 热水供应7/2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 热热水水供供应应系系统统是是加加热热和和储储存存热热水水的的设设备备、输输配配热热水水的的管管路路和和使使用用热热水水用用户户的的设设施施总总称称。热热水水供供应应主主要要包包括括一一般般盥盥洗洗用用热热水水供供应应和和饮饮用开水用开水供应两大类。供应两大类。6/16/20242第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 热水供应系第四章 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6/16/20243第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 一.热水供应系统的 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6/16/20244 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6/16/202457/28/20235优点：优点：设设备备系系统统简简单单，热热水水管管路路短短，热热能能损损失失小小，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：热热效效率率较较低低，热热水水成成本本较较高高。目目前前没没有有集集中中热热水水供供应应的的建建筑筑，可可根根据据具具体体情情况况采采用用局局部部热水供应系统。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6/16/20246优点：第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 1.局部热水适用场合：适用场合：于于热热水水用用量量较较大大，用用水水点点比比较较集集中中的的宾宾馆馆、医医院院、集集体体宿宿舍舍等等建建筑筑中中，一一般般为为楼楼层层较较多多的的一一幢幢或或几几幢幢建建筑物。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6/16/20247适用场合：第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 2.集中6/16/202487/28/20238优点：优点：热热水水的的加加热热、贮贮存存、输输送送等等都都集集中中于于锅锅炉炉房房，热热水水由由统统一一管管网网配配送送，集集中中管管理理，热热效效率率较较高高，热热水水成成本较低，节省建筑面积，使用方便。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6/16/20249优点：第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 2.集中热水适用场合：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.区域热水供应系统区域热水供应系统6/16/202410适用场合：第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 3.区域6/16/2024117/28/202311优点：优点：供供水水规规模模较较大大，热热能能利利用用效效率率高高，设设备备集集中中，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：设设备备系系统统较较复复杂杂，管管网网较较长长，一一次次性性投投资资较较大大。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6/16/202412优点：第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 3.区域热水 选选择择热热水水供供应应系系统统应应根根据据建建筑筑物物所所在在地地区区热热源源情情况况、建建筑筑物物性性质质、热热水水使使用用点点的的数数量量及及分分布布情情况况、用用户户对对热热水水使使用用的的要要求求等等因因素素确确定定，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6/16/202413 选择热水供应系统应根据建筑物所在地区热源情况、建筑物第四章 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6/16/202414第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 二.热水供应系统的1.1.热媒系统（第一循环系统）热媒系统（第一循环系统）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6/16/2024151.热媒系统（第一循环系统）2.热水系统（第二循环系统）热水 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 6/16/202416 建筑内部热水供应方式，按其加热水的方法有直接加热与间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6/16/2024171.按加热方式直接加热（一次换热）间接加热(二次换热）热水锅6/16/2024187/28/2023186/16/2024197/28/2023195.2.2A 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的地区，的地区，宜优先采用太阳能作为热水供应热源。宜优先采用太阳能作为热水供应热源。6/16/2024205.2.2A 当日照时数大于1400h/年且年太阳辐射量大6/16/2024217/28/2023216/16/2024227/28/2023226/16/2024237/28/202323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：蒸蒸汽汽直直接接加加热热供供水水方方式式存存在在噪噪声声大大，对对蒸蒸汽汽品品质质要要求求高高，冷冷凝凝水水不不能能回回收收，热热源源需需大大量量经经水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 6/16/202424直接加热第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 7/28/直接加热适用场合：直接加热适用场合：具具有有合合格格的的蒸蒸汽汽热热媒媒，且且对对噪噪声声无无严严格格要要求求的公共浴室、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 6/16/202425直接加热适用场合：第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 间接加热间接加热优点：优点：由由于于蒸蒸汽汽间间接接转转换换放放热热变变成成凝凝结结水水，可可以以回回收收重重复复利利用用，减减轻轻热热源源锅锅炉炉所所需需补补水水的的软软化化水水处处理理量量，并并且且热热水水水水温温和和水水量量也也较较易易调调节节，加加热热时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：要要求求供供水水稳稳定定、安安全全，对对噪噪声声要要求求低低的的旅旅馆馆、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 6/16/202426间接加热第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 7/28/2.2.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 6/16/2024272.按压力工况第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 7开式系统开式系统优点：优点：管管网网与与大大气气相相通通，系系统统内内的的水水压压主主要要取取决决于于水水箱箱的的设设置置高高度度，不不受受室室外外给给水水管管网网水水压压波波动动的的影响，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：高高位位水水箱箱占占用用使使用用空空间间，开开式式水水箱箱水水质质易易受受外外界界污污染染。因因此此，该该系系统统适适用用于于要要求求水水压压稳稳定定，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 6/16/202428开式系统第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 7/28/2 2）.闭式系统闭式系统:系系统统中中管管网网不不与与大大气气相相通通，冷冷水水直直接接进进入入水水加加热热器器。系系统统中中需需设设安安全全阀阀、隔隔膜膜式式压压力力膨膨胀胀罐罐或或膨膨胀胀管管、自自动动排排气气阀阀等等附附件件，以以确确保保系系统统安安全全运行。运行。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：系系统统供供水水水水压压稳稳定定性性较较差差，安安全全可可靠靠性性差差，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 6/16/2024292）.闭式系统:第四章 热水供应4.1热水供应系统概述 73.3.按循环与否按循环与否全循环全循环：热热水水干干管管、立立管管和和支支管管都都设设置置相相应应循循环环管管道道，保保持持热热水水循循环环。适用于热水供应要求较高建筑。适用于热水供应要求较高建筑。半循环半循环：立立管管循循环环：热热水水干干管管和和立立管管均均设设置置循循环环管管道道。适适用用于于设设有有全全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑中。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：在在热热水水管管网网中中不不设设置置任任何何循循环环管管道道。适适用用于于热热水水供供应应系系统统小小，使用要求不高的定时热水供应系统。使用要求不高的定时热水供应系统。6/16/2024303.按循环与否全循环：7/28/2023306/16/2024317/28/2023316/16/2024327/28/2023324.4.按循环动力按循环动力自自然然循循环环：利利用用热热水水管管网网中中配配水水管管和和回回水水管管内内的的温温度度差差所所形形成成的的自自然然循循环环作作用用水水头头，使使管管网网内内维维持持一一定定的的循循环环流流量量，以以补补偿偿热热损损失失，维维持持一一定定的的供水温度。供水温度。机机械械循循环环：利利用用水水泵泵强强制制水水在在热热水水管管网网内内循循环环，造造成成一一定定的的循循环环流流量量，以以补补偿偿热热损损失失，维维持持一一定定的水温。的水温。6/16/2024334.按循环动力自然循环：利用热水管网中配水管和回水管内的温度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6/16/2024345.按管路布置图式上行下给6.按热媒种类蒸汽7/28/202下行上给立管循环下行上给干管循环6/16/202435下行上给立管循环下行上给干管循环7/28/2023354.加热设备1.1.小型锅炉小型锅炉2.2.水加热器水加热器 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6/16/2024364.加热设备1.小型锅炉2.水加热器 5）热水箱1）容 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。60454038层流加热6/16/202437 内部设有热媒导管，具有加热和贮存热水两种功能热热媒媒与与被被加加热热水水通通过过较较大大速速度度的的流流动动进进行行快快速速换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 按按导导管管：单单管管式式(见见附附图图)、多多管管式式（见见附附图图）、板式、管壳式、板式、管壳式、波纹管式、螺旋管式。波纹管式、螺旋管式。特点：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；无无调调节节能能力力、水水头头损损失失大大、在在热热媒媒或或被被加加热热水水压压力力不不稳稳定时，出水温度波动大。定时，出水温度波动大。6/16/202438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。6/16/202439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）4）半即热式水加热器v特点：有预测温控装置，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6/16/2024404）半即热式水加热器特点：有预测温控装置，出水温度稳定；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。5 5）加热水箱和热水贮水箱）加热水箱和热水贮水箱适用：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。6/16/202441直接加热水箱：5）加热水箱和热水贮水箱适用：用水量大而 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6/16/202442 生产用热水定额按工艺要求确定。第四章 热水供应4 冷冷水水计计算算温温度度应应以以当当地地最最冷冷月月平平均均水水温温确确定定,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；生生活活用用热热水水锅锅炉炉或或水水加加热热器器出出口口的的最最高高水水温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6/16/202443 冷水计算温度应以当地最冷月平均水温确定,当无水温资 当当热热水水供供应应系系统统的的具具体体用用途途仅仅为为盥盥洗洗和和沐沐浴浴用用时时，热热水水锅锅炉炉或或水水加加热热器器出出口口的的最最高高水水温温和和配配水水点点的的最最低低水水温温可可在在表表（设设计计手手册册）的的基基础础上上适适当当降降低低，但但最最低低不不能能低低于于表表（设设计计手手册册）中中卫卫生生器器具具的的热热水水水水温温要要求求，即即配配水水点点最最低低水水温温不不低低于于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6/16/202444 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1 1、热水使用的水质要求：、热水使用的水质要求：1 1）生生活活用用热热水水的的水水质质应应符符合合我我国国现现行行的的生活饮用水卫生标准；生活饮用水卫生标准；2 2）生生产产用用热热水水的的水水质质应应根根据据生生产产工工艺艺要要求求确定。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6/16/2024451、热水使用的水质要求：二.热水水质 热水供应系 水水质质是是否否软软化化处处理理，应应根根据据水水量量、水水质质、使使用用要要求求、设设备备维维修修和和设设备备折折旧旧率率计计算算标标准准等等因因素素进行技术经济比较来确定。进行技术经济比较来确定。一一般般情情况况下下，按按6060计计算算的的日日用用水水量量小小于于10m10m3 3时时其其原原水水可可不不进进行行软软化化处处理理。软软化化处处理理一一般般采采用用离离子子交交换换、永永磁磁化化等等方方法法。国国内内一一些些热热水水用用量量较大的高级宾馆甚至采用专用的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6/16/202446 水质是否软化处理，应根据水量、水质、使用要求、设备维 全全日日供供应应热热水水的的宿宿舍舍（I、II类类）、住住宅宅、别别墅墅、酒酒店店式式公公寓寓、招招待待所所、培培训训中中心心、旅旅馆馆、宾宾馆馆的的客客房房(不不含含员员工工)、医医院院住住院院部部、养养老老院院、幼幼儿儿园园、托托儿儿所所(有有住住宿宿)、办办公公楼楼等等建建筑筑的的集集中中热热水水供供应应系系统统的的设设计计小小时时耗耗热热量量应应按按下式计算：下式计算：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6/16/202447 全日供应热水的宿舍（I、II类）、住宅、别墅 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三三.设计小时耗热量设计小时耗热量6/16/202448 定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活热媒耗量计算热媒耗量计算第四章 热水供应4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算四四.热媒耗量及储存设备容积计算热媒耗量及储存设备容积计算1.1.蒸气直接加热蒸气直接加热2.2.蒸气间接加热蒸气间接加热6/16/202449热媒耗量计算第四章 热水供应4.3 热水供应系统计算四.热热媒耗量计算热媒耗量计算第四章 热水供应4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算四四.热媒耗量及储存设备容积计算热媒耗量及储存设备容积计算3.3.高温水加热高温水加热储水容积计算储水容积计算6/16/202450热媒耗量计算第四章 热水供应4.3 热水供应系统计算四.热第四章 热水供应4.3 热水供应系统计算热水供应系统计算五五.热水管网的计算热水管网的计算1.1.无循环的热水管网计算无循环的热水管网计算2.2.有循环的热水管网计算有循环的热水管网计算1 1）.全日供水全日供水2 2）.定时供水定时供水按管网中的水每小时循环按管网中的水每小时循环2 2次计算次计算6/16/202451第四章 热水供应4.3 热水供应系统计算五.热水管网的计算附图附图 容积式水加热器容积式水加热器6/16/202452附图 容积式水加热器7/28/202352附图附图 多管式汽水快速加热器多管式汽水快速加热器水管程气壳程6/16/202453附图 多管式汽水快速加热器水管程气壳程7/28/20附图附图 单管式汽水快速加热器单管式汽水快速加热器6/16/202454附图 单管式汽水快速加热器7/28/202354附图附图 半容积式水加热器半容积式水加热器循环泵作用：提高被加热水流速，增大传热系数和换热能力。克服被加热水流经换热器时的水头损失。形成水的连续内循环，消除冷水区，提高贮罐利用率。6/16/202455附图 半容积式水加热器循环泵作用：7/28/202355附图附图 HRV HRV半容积换热器半容积换热器6/16/202456附图 HRV半容积换热器7/28/202356附图附图 半即热式水加热器半即热式水加热器6/16/202457附图 半即热式水加热器7/28/202357