建筑热水供应系统

建筑热水供应系统叶海第1讲2016年3月01日《建筑设备》概述第2讲2016年3月08日室外给排水工程第3讲2016年3月15日建筑内部给水系统第4讲2016年3月22日建筑内部排水系统第5讲2016年3月29日建筑消防系统第6讲2016年4月05日建筑热水供应系统HOTTUBBOAT2【热水游艇】“热水游艇”,船体结合乙烯基酯材料和非洲柚木，可载重2100磅的水和6个成人。船上配备了防水柴油动力加热器等装备，最高温度可达40℃，浴缸温度由一个恒温器控制。能在水上一边航行一边加热热水10个小时。建筑水景3温水游泳池4Luxuryapartmentswithswimmingpoolbalcony

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浴室用玻璃墙热水器5【水墙热水器】玻璃表面的涂料可以将太阳能转化为热能，为玻璃夹层之间的水加热。而半透明的玻璃则可以让浴室里拥有更多自然光。Q：该设计可能存在哪些问题？本讲主要内容：热水供应系统分类、组成和供水方式热水供应系统加热设备和器材热水管道布置与敷设锅炉房及设备层布置6一、热水供应系统分类、组成和供水方式热水供应特点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、水量的要求水的供应：管道、用水器具热的供应：热源、加热系统8中央热水系统图9红色：生活热水绿色：自来水冷水

蓝色：生活热水回水户式中央式供热水101.1，热水系统分类类和组成1.1.1,按热水供水范围围大小分类区域热水供应系系统集中热水供应工工程局部热水供应系系统11A,集中热水供应系系统特点：供水范围大，热热水集中制备，，管道输送到个个配水点。适用：适用于使用要求求高，耗热量大大，用水点多且且分布较密集的的建筑。热源：应首先利用工业业余热、废热、、地热和太阳热热，如无以上热热源，应优先采采用能保证全年年供热的城市热热力管网或区域域性锅炉房供热热。A,集中热水供应系系统13B,局部热水供应系系统特点：供水范围小，热热水分散制备，，配水点较少，，且和热源较近近，热水管路短短，热损失小。。适用：适用于使用要求求不高，用水点点少且分散的建建筑。热源：宜采用蒸汽、煤煤气、炉灶余热热或太阳能等。。151.管网压力工况不同，可分为：开式、闭式供水方式2.加热冷水的方式不同，可分为：直接加热、间接加热3.管网设置循环管道的不同，可分为：全循环、半循环、不循环、倒循环4.系统中循环动力不同，可分为：机械循环、自然循环5.水平干管位置不同，可分为：上行下给式、下行上给式1.1.2，其他分类方法法1.1.3，系统组成热媒系统（第一一循环系统）热水供应系统（（第二循环系统统）附件：温度自动动调节器、疏水水器、减压阀、、安全阀、膨胀胀罐、管道补偿偿器、闸阀、水水嘴等171.热媒系统（第一一循环系统）组成：热源、水加热器、热媒管网管工作过程：锅炉产生的蒸汽汽或过热水通过过热媒管网送到到水加热器加热热冷水，经过热热交换，蒸汽变变成冷凝水，靠靠余压再送到冷冷凝水池，冷凝凝水和新补充的的软化水经冷凝凝循环泵再送回回锅炉加热为蒸蒸汽。192.热水供水系统（（第二循环系统统）组成：热水配水管网和和回水管网组成成工作过程：被加热到一定温温度的热水，从从水加热器中出出来经配水管网网送至各个热水水配水点，而水水加热中的冷水水由屋顶的水箱箱或给水管网补补给。为了保证证用水点的水温温，在立管和水水平干管甚至支支管处设置回水水管，使部分热热水经过循环水水泵流回水加热热器再加热。热水系统原理图图211.2，热水系统供水水方式1.2.1,按管网压力工况况的特点分开式热水供水方方式闭式热水供水方方式22231a.开式供水方式特点：在管网顶部设水水箱，管网与大大气相通，系统统水压决定于水水箱的设置高度度，而不受室外外给水管网的水水压的波动影响响。适用：室外水压变化较较大，且用户要要求水压稳定时时采用。注意：该方式必须设置置高位冷水箱和和膨胀管1b.闭式供水方式特点：冷水直接进入加加热器，管路简简单，水质不易易受污染，但供供水水压稳定性性差，安全可靠靠性差。适用：屋顶不设水箱且且对供水压力要要求不太严格的的建筑采用。注意：为了确保系统的的安全运转，需需设安全阀。1.2.2,按热水加热方式式分直接加热间接加热26272A.直接加热（一次次换热）供水方方式特点：热水锅炉将冷水水直接加热到所所需的温度，或或将蒸汽直接通通入冷水混合制制备热水。前者热效率高，，节能；后者设设备简单热效率率高，不需凝水水管，但噪音高高，运行费用高高。适用：适用于具有合格格的蒸汽热媒，，且对噪音无严严格要求的公共共浴室，洗衣房房、工矿企业等等。2b.间接加热（二次次换热）供水方方式特点：将热媒通过水加加热器把热量传传递给冷却水达达到加热冷水的的目的，在加热热过程中热媒和和冷水不接触。。该方式冷凝水可可重复使用，运运行费用低，不不产生噪音，供供水稳定。适用：适用于要求供水水稳定、安全、、噪音要求低的的旅馆、住宅、、医院、办公楼楼等建筑。1.2.3,按循环管网设置置方式分全循环热水供水水方式半循环热水供水水方式无循环热水供水水方式考虑出水温度是是否随时满足要要求、结合供水水特点确定适当当的方式。涉及到投资成本本。3031膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器3a.全循环供水方式式3a.全循环供水方式式特点：指热水干管、立立管及支管均能能保持热水的循循环，各配水龙头随时时打开都能提供供符合设计水温温要求的热水。。适用：适用于有特殊要要求的高标准建建筑中，如：高高级宾馆、饭店店、高级住宅等等。膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器3b.半循环：立管循循环方式膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器3b.半循环：干管循循环方式3b.半循环：立管循循环方式特点：半循环供水方式式又分为立管和干管循环供水方式。前者是指热水干干管和立管均能能保持热水的循循环；后者是指仅保持持热水干管的热热水循环。适用：立管循环用于全全日供应热水的的建筑和设有定定时供水的高层层建筑中；干管管循环多用于定定时供应热水的的建筑中。膨胀排气管冷水箱加热器3c.不循环供水方式3c.不循环供水方式式特点：没有循环管道，，适用于定时供供热水系统，如如公共浴室、旅旅馆等，每天定定时供应热水，，其他时间没有有热水，一般不不设循环管道，，节约投资。适用：适用于热水供应应系统较小，使使用要求不高的的定时供应系统统，如：公共浴浴室、洗衣房等等。1.2.4,按循环动力分机械强制循环方方式设循环水泵自然循环方式靠热动力差循环环39401.2.5,按干管布置方式式分下行上给供水方方式上行下给供水方方式根据建筑用途和和热源设置和供供应情况进行技技术经济比较后后确定。41421.3，供水方式的选选择供水方式的选用用依据：建筑物的用途热源的供给情况况热水用水量卫生器具的布置置情况需要进行技术和经济济比较后确定二、热水供应系系统加热设备和和器材2.1，加热设备2.1.1,小型锅炉有燃煤、燃油和和燃气三种。为了减轻大气污污染，大部分城城市对燃煤锅炉炉实施了限制和和清洁能源替代代工作。有些城市也采用用电锅炉。454647水水燃油燃气锅炉482.1.2,真空热水机与锅炉原理类似似，以燃气为燃燃料。机组内部负压，，非压力容器。。高效节能，安全全可靠。4950供暖、供热水2回路51供暖、浴池、供供热水2回路522.1.3,太阳能集热器真正的绿色能源源，无污染。受天气影响。温度不可能太高高，通常需设辅辅助加热。53542.1.3,太阳能集热器太阳能热水系统统是将太阳能集集热器装置与建建筑屋顶（墙面面）结构一体化化，对系统进行行设置以保证持持续24小时供应热水。。集中供热水系统统由若干单元集集热器（串、并并联）、储热和和恒温水箱、循循环管路、辅助助能源系统和控控制系统组成，，利用专门设计计的温差控制仪仪控制循环泵的的开启，循环泵泵使水在集热器器和储热水箱之之间进行强迫循循环，从而使储储水箱逐渐升温温。5556575859真空管太阳能集集热器60平板集热与真空空管集热区别61游泳池太阳能热水系统统6263642.1.4,水加热器（热交交换器）容积式水加热器器快速式水加热器器半容积式水加热热器半即热式水加热热器加热水箱和热热水贮水箱板式换热器热水成套装置652.1.4,水加热器（热交交换器）分类：主要有容积式、、快速式、半容容积式、半即热热式几种。选择：应根据现有的热热源条件、燃料料种类、建筑物物功能及热水用用水规律、耗热热量和建筑物内内部布局等因素素经综合比较后后确定。基本原则：一次换热效率高高于二次换热，，并应优先选用用燃气、油、煤煤为燃料的热水水锅炉。a.容积式水加热器器定义：容积式水加热器器是内部设有热热媒导管的热水水贮存容器，具具有加热和贮备备热水两种功能能。优点：具有较大的贮存存和调节能力，，被加热水通过过时压力损失较较小，用水点压压力变化平稳，，出水水温稳定定。缺点：被加热水流速缓缓慢，传热系数数小，体积庞大大。6869a.容积式水加热器器70容积式水加热器器又名热交换器器b.快速式水加热器器定义：针对容积式水加加热器中的“层层流加热”的弊弊端，通过提高高热媒和被加热热水的流动速度度，以改善传热热效果。优点：它具有效率高、、体积小、安装装搬运方便的优优点。缺点：不能贮存热水，，水头损失大，，在热媒和被加加热水压力不稳稳定时，出水温温度波动较大，，仅适用于用水水量大，而且比比较均匀的热水水供应系统或建建筑物热水采暖暖系统。727374c.半容积式水加热热器定义：半容积式水加热热器是带有适量量贮存和调节容容积的内藏式容容积式水加热器器。优点：体积小、加热快快、热交换充分分、供水温度稳稳定、节水节能能。缺点：但由于内循环泵泵不间断地运行行，需要有极高高的质量保证。。半容积式水加热热器(卧式、立式)连接热源工作原理77工作状态78优点d.半即热式水加热热器定义：具有少量贮存容积、能够超前控制的快速式水加热器器。优点：具有快速加热冷水，浮动盘管自动除除垢的优点，其其热水出水温度度一般能控制在在2.2℃内，且体积小，节节约占地面积，，适用于各种不不同负荷需求的的机械循环热水水供应系统。8182e.加热水箱和热水水贮水箱加热水箱是一种简单的热热交换设备。在在水箱中安装蒸蒸汽多孔管或蒸蒸汽喷射器，可可构成直接加热热水箱；在水箱中安装排排管或盘管即构构成间接加热水水箱。热水贮水箱（罐罐）是一种专门调节节热水量的容器，可在用水不均匀的的热水供应系统统中设置，以调调节水量，稳定定出水温度。f.板式换热器板式换热器由许许多波纹形的传传热板片，按一一定间隔，通过过橡胶垫片压紧紧组成的可拆卸卸的换热设备。。换热板片压成各各种波纹形，以以增加换热板片片面积和刚性，，并能使流体在在低流速成下形形成湍流，以达达到强化传热的的效果。板上的四个角孔孔，形成了流体体的分配管和泄泄集管，两种换换热介质分别流流入各自流道，，通过每个板片片进行热量的交交换。86878889g.热水成套装置9091922.1.5,不耗能热水设备备Heatrecoveryunit以冷水机组冷凝凝器为热源制50～70℃热水。冷水机组组运行时制出的的热水不耗能（（节能100％）。制热水的同时可可降低冷水机组组冷凝温度，提提高冷水机组制制冷量，节省空空调系统耗电5～20％。增加冬季供暖、、制热水功能后后，在有低温热热源的地方冬季季代替燃油锅炉炉作为供暖、热热水设备使用，，比燃油锅炉节节省耗能费用30～50％（按油、电价价格对比）。适用于连续回水水加温的热水系系统、全年空调调制冷或有燃油油锅炉备用的场场合。932.1.6,家庭用小型热水水器燃气热水器电气热水器9495969798992.2，器材自动温度调节装装置减压阀疏水器自动排气阀自然补偿管道和和伸缩器膨胀管及膨胀罐罐100A.自动温度调节装装置作用：控制出水水温安装：温度调节器分为为直接式自动温度调节装装置和间接式自动温度调节装装置。前者必须直立安安装，温包放置置在水加热器热热水出口的附近近，它把感受到到的温度传给温温度调节器，自自动调节热媒流流量达到自动调调温的目的；后者温包把温度度传给电触点温温度计，当温度度计指针转到大大于或低于规定定的温度触点时时，自动启动电电机关小或开大大阀门，调节热热媒流量，自动动调温。1自动温度调节装置B.自动排排气阀阀为了排排除上行下下给式式管网中中热水水汽化化产生生的气气体，，保证证管内内热水水通畅畅，应应在管道最最高处处安装自自动排排气阀阀。2自动排气阀阀管网最高处处C.减压阀阀作用：：当水加加热器器采用用蒸汽汽作为为热媒媒时，，当蒸蒸汽供供应管管的压压力大大于水水加热热器规规定的的额蒸蒸汽压压力，，应设设减压压阀，，将蒸蒸汽压压力降降到需需要值值，才才能保保证设设备使使用安安全。。安装：：减压阀阀有波波纹管管式、、活塞塞式、、膜片片式等等几种种类型型。减减压阀阀应安安装在在水平平管段段上，，阀体体直立立，安安装节节点还还应设设置阀阀门、、安全全阀、、压力力表、、旁通通管等等附件件。3减压阀为什么么需要要减压压？经济。。蒸汽汽通常常在高高压下下产生生，这这时，，蒸汽汽比容容小，，需要要的蒸蒸汽管管道小小，安安装费费用低低。在低压压下蒸蒸汽的的潜热热大，，低压压使用用能节节约能能源。。如果用用汽压压力低低于供供给蒸蒸汽的的压力力，则则必须须进行行减压压。在一用用汽系系统中中有不不同蒸蒸汽压压力的的需要要，为为了满满足要要求，，必须须进行行减压压。104d.疏水器器作用：：Steamtrap,保证蒸蒸汽凝凝结水水及时时排放放，同同时又又防止止蒸汽汽泄漏漏。种类：：自由浮浮球式式热动力力式4疏水器106107108109110e.自然补补偿管管道和和伸缩缩器作用：：热水系系统中中管道道因受受热膨膨胀而而伸长长，为为保证证管网网的使使用安安全而而采取取的补补偿管管道温温度伸伸缩的的措施施。5自然补偿管道和伸缩器自然补补偿管管道管道在在敷设设时布布置成成L或Z形弯曲曲管段段，来补偿偿直线线管段段的部部分的的伸缩缩量。。固定支支撑煨弯管管5自然补补偿管管道和伸缩缩器e.自然补补偿管管道和和伸缩缩器伸缩器器伸缩器器：当当直线线管段段较长长，无无法利利用用自然然补偿偿时，，应设设置伸伸缩器器。5自然补偿管道和伸缩器波型补补偿器器优点：：安装装方便便，耐耐高温温节省面面积，，外形形美观观。e.自然补补偿管管道和和伸缩缩器114三、热热水管管道布布置与与敷设设3.1，布置置与敷敷设原原则需解决决热水水系统统以下下问题题热水体体积膨膨胀管道伸伸缩补补偿管道保保温管道排排气1163.2，布置置与敷敷设要要点干线的的直线线段应应设置置足够够的伸伸缩器器立管与与横管管连接接应采采用乙乙字弯弯上行下下给式式系统统配水水干管管的最最高点点应设设排气气装置置下行上上给式式热水水配水水系统统，应应利用用最高高配水水点放放气；；其回回水立立管应应在最最高配配水点点以下下（约约0.5m）与配配水立立管连连接1173.2，布置置与敷敷设要要点热水管管网应应装设设止回回阀的的管段段：水加热热器或或贮水水器的的冷水水供水水管机械循循环第第二循循环回回水管管混合器器的冷冷、热热水供供水管管。热水横横管的的坡度度不应应小于于0.003，以便便放气气和泄泄水。。并在管管网最最低处处设置置泄水水阀，，以便便检修修时泄泄空存存水。。热水管管穿过过建筑筑物顶顶棚、、楼板板、墙墙壁和和基础础处，，应加加套管管，让其自自由伸伸缩。。119止回阀阀（倒倒流防防止器器）120四、锅锅炉房房及设设备层层布置置1214.1，锅炉炉房布布置锅炉房房设计计必须须要有有两个个安全全出口口和消消防出出口指示灯灯，并并布置在在锅炉炉间的的两个个不同同侧立立面外外墙上上。安安全通通道门门为朝朝向外外开的的双开开门。在锅炉炉操作作间不不应设设标高高不同同的台台阶式式地面面，地地面设设有地地面排排水沟沟槽时时，必必须设设有排水篦篦子。。锅炉操作间间应设设有足足够的的采光光面积积的外外窗。。锅炉间间外墙的的开窗窗面积积应满满足通通风、、泄压压、采采光要要求。。泄压压面积积不小小于全全部锅锅炉占占地面面积的的10%。燃煤锅炉房房烟囱囱高度度应高高出半半径200m范围内内最高高建筑筑物3m以上。。122123泰坦尼尼克号号124泰坦尼尼克号号四个个大烟烟囱其其实只只有前前面三三个起起到锅锅炉排排烟作作用，，四号号烟囱囱只是是起到到装饰饰，以以及厨厨房排排烟通通风作作用。。为了航航行过过程中中排烟烟顺畅畅，烟烟囱呈呈现80度的倾倾斜角角，而而且四四根烟烟囱高高度全全部不同。。《建筑设设计防防火规规范》GB50016-20145.4.12燃油或或燃气气锅炉炉等，，宜设设置在在建筑筑外的的专用用房间间内；；确需需贴邻民用用建筑筑布置置时，，应采采用防防火墙墙与所贴邻的的建筑筑分隔隔，且且不应贴邻人员员密集集场所所，该专专用房房间的的耐火等等级不不应低于二二级；确需需布置置在民用用建筑筑内时时，不不应布布置在在人员员密集集场所所的上上一层层、下下一层层或贴贴邻，，并应符合合下列规规定：1燃油或或燃气气锅炉炉房、、变压压器室室应设设置在在首层层或地地下一一层的的靠外外墙部部位，，但常常（（负））压燃燃油或或燃气气锅炉炉可设设置在在地下下二层层或屋屋顶上上。设置置在屋顶顶上的的常（（负））压燃气锅炉，，距离离通向向屋面面的安安全出出口不不应小小于6m。采采用相相对密密度（（与空空气密密度的的比值值）不不小于0.75的可燃气气体为为燃料料的锅锅炉，，不得设设置在地下下或半半地下下；125《建筑设设计防防火规规范》GB50016-20142锅炉房房、变变压器器室的的疏散散门均均应直直通室室外或或安全全出口口；3锅炉房房、变变压器器室等等与其其他部部位之之间应应采用用耐火火极限限不低于2.00h的防火隔墙和和不低于1.50h的不燃性性楼板板分隔隔。在在隔墙墙和楼楼板上上不应应开设设洞口口，确需需在隔墙上设置置门、窗时时，应应设置置甲级级防火火门、、窗；；8应设置置锅炉炉、变变压器器、电电容器器和