探讨住宅小区热水供应系统的设计方案

摘要：本文介绍了生活热水供应系统形式，阐述了关于住宅小区的热水供应，提出住宅小区热水供应要选择合理循环方式及新管材，保证用户正常用水。

关键词：住宅小区；热水供应；设计；

中图分类号：F287.8 文献标识码：A 文章编号：

1生活热水供应系统形式

一个完整的热水供应系统是由加热设备、热媒管道、热水输配与循环管道、配水龙头或用水设备、热水箱及水泵等组成。它可以分为热媒和热水供水两大循环系统。生活热水供应系统按其范围大小可以分为: 局部热水供应系统、集中热水供应系统和区域热水供应系统。

1．1 局部生活热水供应系统

采用小型加热器作为水加热设备,仅供局部范围内1个或几个配水点使用,加热设备设在用水点附近的系统称为局部生活热水供应系统。其具有系统简单, 造价低, 维护管理容易,管道热损失小等优点, 缺点为小型加热器效率低, 热水成本高。目前常见的系统主要有户式燃气热水器系统, 户式电热水器系统和户式太阳能加辅助热源系统。

1．2 集中生活热水供应系统

集中式系统在锅炉房或热交换站将水集中加热,通过热水管道向一幢或数幢建筑物供应热水,其供应范围比局部系统大得多。其优点为设备集中管理,使用热水方便。缺点为系统复杂,投资高, 改扩建及大修复杂, 计量问题难以解决。从热源型式来看,主要有燃煤锅炉房、燃气锅炉房、燃油锅炉房和集中式太阳能等。

1．3 区域生活热水供应系统

区域生活热水供应系统以集中供热的热网作为热源来加热冷水或直接从热网取水,用以满足一个建筑群或一个区域的热水用户的需要, 其供应范围比集中式热水系统还要大。它具有便于热能综合利用,热效率高, 自动化程度高, 消除分散小型锅炉房,减少环境污染等优点。缺点为管道热损失大,系统复杂, 基建投资高,需要专门的管理人员。

2关于住宅小区热水的供应

2.1 热水的加热方式和设备换热

水的加热方式有直接加热和间接换热。在采用热水锅炉加热设备中, 主要有燃气热水锅炉、燃油热水锅炉从总体上讲一次换热的效率要高于二次换热的效率。现国内研究的全自动,效热水锅炉, 基本解决了热水锅炉设于楼上的安全问题, 以适用于我国南方无热力管网的地区。在直接加热中, 利用太阳能也取得了很大进展。近几年, 国内还多次开展了热水供应、加热方式和设备方面的研讨。在间接加热方式上,采用的热媒主要为蒸汽和热水。其换热设备的理论得到一定的发展, 对容积式水加热的设计提出了“紊流加热”的概念, 即提高热媒和被加热水的流速, 以提高热媒对管壁的放热系数和管壁对被加热水的放热系数, 用以改善传热效果。在二次加热设备中, 出现了导流型容积式热交换器、半容积式热交换器、半即热式热交换器。在设计中已意识到综合考虑设备的安全、先进性以及设备一次性投资与占地面积的因素,合理经济地选择加热设备。

2.2 节能

热水供应系统节能是建筑给排水节能的重点, 其节能措施主要有: 提高给水温度; 降低使用温度; 减少热水耗量, 在满足使用要求前提下减少流率; 减少热损失, 采用高效能保温材料;改进加热方式和热水系统; 提高水加热器的传热效率; 利用新热源; 采用节能产品等。

2.3 热水的水质处理

主要是防止热水结垢, 损坏设备管道, 降低传热效率。当用水量大、水质差时, 集中热水供应系统应在加热前进行水质软化处理, 在处理技术上除运用加药处理外还有运用静电处理技术、电子处理技术和磁化处理技术, 以保证热水在循环中的水质稳定。此外, 热水中的军团菌问题, 也引起了关注。我国在热水器或贮缶的容积以及构造上进行了改进, 采取了一定的抑制细菌和军团菌滋生的条件。

3选择合理循环方式

3. 1 传统的立管循环方式

1)上行下给式。特点:立管及横干管的水基本能保证恒温,干管布置在顶层,较节省管材, 但吊顶空间高度要考虑管道敷设要求。在管网最高点应设排气阀排气。2)下行上给式。特点:干管布置在地下室, 立管、横干管基本能保证恒温, 较上行下给来说较浪费管材, 但可节省顶部空间。且可利用最高配水龙头放气,系统不需设排气阀。这两种循环方式有一个共同的缺点就是支管的水不参与循环,用户要放掉支管的冷水后才能得到热水, 虽然这部分水量不大,但是对于日益增长的生活舒适要求来说, 已不能令用户满意。

3. 2支管循环系统

1)集中供应系统的支管循环系统。循环立管不与热水立管联接, 直接与每层热水支管回水管相联接, 这样整个管网的热水都参与循环,任何一个用水点都能保证随时有温度稳定的热水。2)分户供应系统的支管循环系统。每户选一小循环泵与支管回水管相连, 由水泵加压将回水送至热水器,可保证用水点随时有温度稳定的热水。支管循环系统使管网内热水全部参与循环,满足了用户热水的使用要求,为了保证每个用水点都参与循环, 布置管线时, 就要尽量使管路单方向伸展, 避免走十字和丁字, 这样虽然在一定程度上加长了管路,但是为了用户使用方便还是有必要的, 而且管路单向伸展也可以避免管路的交叉, 尤其是对暗敷管道来说, 可以节省空间。

4选择新管材

以前普遍选用镀锌钢管, 存在着与水中杂质发生化学反应,产生红水, 影响水质的问题。尤其用于热水系统时, 管道内表面和接口的锈蚀程度更加严重,不用2d就会出现黄锈水, 使管道使用寿命缩短,所以新型管材发展迅猛。新型管材分为塑料管和金属管两大类。

4. 1塑料管

与钢管相比,塑料管有以下优点:1) 耐腐蚀,卫生性好, 无二次污染,可保证良好水质。2) 传热系数小,可以不用保温, 节约能源。3) 内壁光滑,不结污垢, 外观美丽,安装简单。但是塑料管提供的检验报告中的测试压力虽然很高, 但是大部分只是常温短时间所做的测定,具体采用时, 尚需考虑管件、阀门等系统接头的因素,由温度变化引起的承压能力下降的因素和长期负荷作用下承压性能衰减因素, 应将样本中的压力除以大于1.0的安全系数, 使设计更加安全,样本提供的耐温检验报告也大多是短时间做的测定, 住宅热水管大多暗敷, 长期受压, 耐温数据用于热水管时应留有余地,应乘以0.8以下安全系数。另外塑料管的规格大多是以外径命名的同一规格, 外径不变,壁厚随着公称压力要求而发生变化, 相应内径也改变。因此对一种管材而言, 同一规格而耐压高的管材内径比耐压低的要小, 使管接头局部阻力增大, 所以计算时, 局部阻力应取沿程阻力损失的50%~ 60%。住宅热水支管大多采用暗敷,最理想的是采用一根长管道,中间无接头, 否则应避免丝扣等容易漏水的连接方式。所有暗敷管道, 在封闭前一定要按规程要求认真做好实验,检验工作, 避免留下隐患。

4. 2金属管

目前综合性能较好的有薄壁不锈钢管材和紫铜管。1) 薄壁不锈钢管。薄壁不锈钢管材和管件经久耐用,外表精美,属节能环保产品, 已被国内外工程界所公认。有压缩式管件等多种成熟的连接方式, 安装简便, 安全可靠,在减少壁厚降低成本方面,更具有开发和推广应用的意义。不锈钢管有以下优点:a.力学性能优。不锈钢管的抗拉强度为钢管的2倍,铜管的3倍。b.耐蚀性好。304不锈钢能耐200mg/ L氯化物,316不锈钢能抵御1000mg/L 氯化物的天然水。c. 节能。管壁为镀锌管的1/ 3, 重量轻,能降低运输和安装成本,DN25及以上管材都属高径壁比范畴, 内壁光洁、摩阻小, 在同一工况下,比其它金属管流量大, 导热系数小, 保温性能好。d. 环保性优。无毒不结垢, 可杜绝管道的二次污染, 产品能100%回收。e. 创新性。管件应用冷挤压成型工艺, 能有效克服传统浇铸成型的弊端,管壁薄, 节省管材。f.使用寿命长。采用不锈钢比采用碳钢更加经济的转换点是使用到10年。2)紫铜管。具有经久耐用,内壁光滑,机械和防水性能良好,适配性强等许多优点,是较理想的管材。铜管有以下优点: 安全卫生; 价格适中; 连接方便; 使用年限长;防水性能优。

结语

近年来，建筑水暖设计将面临新的挑战热水供应系统更突出以人为本的原则, 冷水供

应与热水供应并重, 供水的水量、水压与水质并重等方向上来, 走上全面、均衡、务实、安全的发展之路。

参考文献

[1] 盛晓文供热技术经济学[M] 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2001

[2] 龚 雪 住宅生活热水供应系统的经济性评价[D] 哈尔滨:哈尔滨工业大学硕士学位论文, 2005