住宅熱水系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)

住宅熱水系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)摘要：介紹和歸納了住宅熱水系統(tǒng)中各類熱水供應(yīng)方式、熱水熱源、熱水管材及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。提出了家庭熱源中心的概念。

關(guān)鍵字：熱水供應(yīng)方式熱水熱源熱水管材家庭熱源中心目前住宅房地產(chǎn)開(kāi)放商為迎合消費(fèi)者不斷提高的要求和日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，除在小區(qū)環(huán)境、綠化布置、住宅戶型等方面刻意的精雕細(xì)琢外，還在建筑配套方面提高住宅的舒適度的配套設(shè)施。熱水系統(tǒng)是續(xù)安保監(jiān)控、衛(wèi)星電視、純凈水入戶等設(shè)施后的又一“賣點(diǎn)”。本文就其住宅熱水系統(tǒng)各部分的選擇作其論述。住宅熱水的供應(yīng)方式住宅熱水供水方式分為以整個(gè)小區(qū)為單位的小區(qū)集中式熱水供應(yīng)、以小區(qū)每幢樓為單位的小區(qū)分散式熱水供應(yīng)和以每戶為單位的分戶熱水供應(yīng)。目前國(guó)內(nèi)住宅有集中熱水供應(yīng)的還不多，主要限于高級(jí)住宅和供外賓用的公寓式住宅。絕大多數(shù)住宅均為分戶式熱水系統(tǒng)。小區(qū)集中式熱水系統(tǒng)：整個(gè)小區(qū)設(shè)立以熱源和大型開(kāi)式或閉式蓄熱水箱為主的中央熱水供應(yīng)站，通過(guò)小區(qū)室外熱水管道，將熱水送到每棟樓，再由室內(nèi)輸配管路送到每家每戶，一般采用干管和立管循環(huán)方式補(bǔ)償熱損失。小區(qū)分散式熱水系統(tǒng)：在每一棟樓屋頂、地下室（車庫(kù)）或室外空地安裝一套熱水機(jī)組為熱源的中央熱水供應(yīng)系統(tǒng)。此系統(tǒng)配用開(kāi)式或閉式儲(chǔ)熱水箱，由管路送至各處。閉式儲(chǔ)熱水箱的系統(tǒng)可以直接用自來(lái)水壓力供熱水，開(kāi)式水箱系統(tǒng)需要增加循環(huán)泵，一般采用立管循環(huán)方式補(bǔ)償熱損失。分戶式熱水系統(tǒng)：在每一戶的室內(nèi)或室外空地安裝一套熱水機(jī)組為熱源的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。此系統(tǒng)一般配用閉式儲(chǔ)熱水箱或采用即熱式熱水器，由管路送至各處，支管可采用電伴熱。一般直接用自來(lái)水壓力供熱水。以下為各系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)比較：熱水系統(tǒng)小區(qū)集中式小區(qū)分散式分戶儲(chǔ)熱式分戶即熱式優(yōu)點(diǎn)供水穩(wěn)定、可利用用城市廉價(jià)熱熱源。室外管線較簡(jiǎn)單、供供水較穩(wěn)定、熱熱損失較小供水穩(wěn)定、管線簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、熱損失失小、可利用用谷時(shí)電價(jià)或或太陽(yáng)能管線簡(jiǎn)單、熱損失失小、占用廚廚房或衛(wèi)生間間空間小缺點(diǎn)室外管線復(fù)雜、熱熱損失大占用建筑面積較大大占用廚房或衛(wèi)生間間空間供水不穩(wěn)定、能耗耗功率大使用管理管理較復(fù)雜、使用用方便管理復(fù)雜、使用方方便管理簡(jiǎn)單使用不方方便管理簡(jiǎn)單使用方便便投資成本大大小小運(yùn)行成本中大小小住宅熱水熱源介紹和比較一般小區(qū)集中式熱水系統(tǒng)都以煤、燃油、天然氣或城市管道煤氣為燃料，小區(qū)分散式熱水系統(tǒng)都以燃油、天然氣或城市管道煤氣、熱泵為燃料，分戶式熱水系統(tǒng)都以天然氣或城市管道煤氣、熱泵、電熱為燃料。單元住宅中太陽(yáng)能、電熱以儲(chǔ)熱式為主，燃油、天然氣或城市管道煤氣以即熱式為主。熱泵熱水系統(tǒng)太陽(yáng)能電熱水系統(tǒng)統(tǒng)燃?xì)鉄崴到y(tǒng)電加熱熱水系統(tǒng)所用能源環(huán)境熱、電太陽(yáng)光、電燃?xì)怆姲踩园踩^安全有中毒、失火、爆爆炸等危險(xiǎn)有觸電、短路等危危險(xiǎn)舒適方便實(shí)用管線供水熱水量大大，多處同時(shí)時(shí)使用，連續(xù)續(xù)供水即開(kāi)即即有即用恒溫溫?zé)崴疅崴啃?，受氣候候影響大，分分戶系統(tǒng)為開(kāi)開(kāi)式，熱水溫溫度底，需要要電熱補(bǔ)充。熱水量小，只能區(qū)區(qū)域性用水，可可連續(xù)供水，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單操作即用用熱水熱水量受電功率限限制，間斷性性供水，需預(yù)預(yù)先加熱，才才有熱水美觀性室內(nèi)無(wú)設(shè)備室內(nèi)無(wú)設(shè)備室內(nèi)有設(shè)備室內(nèi)有設(shè)備環(huán)保性無(wú)污染無(wú)污染有污染無(wú)污染投資投資費(fèi)用為1投資費(fèi)用為1投資費(fèi)用為0.55投資費(fèi)用為0.55使用壽命10~20年10~25年4~6年5~6年住宅熱水常用熱源經(jīng)濟(jì)性比較：上海地區(qū)的生活用電價(jià)格為平時(shí)0.61元/kwh，谷時(shí)0.3元/kwh。城市管道煤氣的價(jià)格為600m3/年以內(nèi)1.02元/m3，600m3/年以外0.90元/m3。城市管道天然氣的價(jià)格為2.1元/m3，0#柴油的價(jià)格為2.82元/m3。近年來(lái)。為保護(hù)環(huán)境，消除燃煤鍋爐工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣廢渣、煙塵熱泵作為高效集熱并轉(zhuǎn)移熱量的裝置，可以把消耗的電力變?yōu)?倍甚至3倍以上的熱能，實(shí)現(xiàn)低溫?zé)崮芟蚋邷責(zé)崮艿陌徇\(yùn)，是當(dāng)今世界最經(jīng)濟(jì)、最節(jié)能、最安全的新一代熱水制造設(shè)備。在南非的市場(chǎng)占有率為40%，在澳大利亞占25%，在瑞典占75%。美國(guó)陸?？哲姾褪澜绺鞯氐暮＼娀亍④婈?duì)住宅中大部分都使用這種熱水機(jī)組。熱泵熱水機(jī)組系列產(chǎn)品具有節(jié)能環(huán)保、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，其技術(shù)為國(guó)際先進(jìn)水平，是二十一世紀(jì)商用和家用生活熱水供應(yīng)的首選產(chǎn)品。熱泵熱水機(jī)組由壓縮機(jī)、熱交換器和控制器等部件組成。工作時(shí)通過(guò)輸入電能，將環(huán)境中熱能經(jīng)工質(zhì)吸熱，通過(guò)壓縮機(jī)壓縮升溫，再與水換熱，使水溫升高。換熱后的工質(zhì)流經(jīng)膨脹閥后降溫，再次吸熱，壓縮升溫，通過(guò)換熱器，再次將水溫升高，如此重復(fù)，不斷的加熱，從而獲得55℃的熱水。制得的熱水存放于保溫儲(chǔ)熱水箱中，供用戶隨時(shí)使用。熱泵的開(kāi)發(fā)應(yīng)用在美國(guó)已有二十幾年的歷史，在超過(guò)5萬(wàn)個(gè)系統(tǒng)上應(yīng)用。在香港的應(yīng)用也有十多年的歷史，在深圳近幾年也得到應(yīng)用。根據(jù)獲取能量來(lái)源的不同，熱泵可分為水-水系列、氣-水系列等類型。熱泵機(jī)組在選用時(shí)應(yīng)注意機(jī)組的極端工況和熱水負(fù)荷的關(guān)系，特別是在夏冬溫差較大的亞熱帶地區(qū)尤其重要。熱水管材熱水管材在技術(shù)已經(jīng)很成熟了，品種和規(guī)格也比較豐富。從傳統(tǒng)的銅管、不銹鋼管到現(xiàn)代流行的各種塑料熱水管都能勝任，目前常用的塑料熱水管主要有交聯(lián)狀聚乙烯(PE-X),聚丁烯(PB),交聯(lián)狀聚乙烯夾鋁復(fù)合管(PEX-AL-PEX)，ABS，給水三型聚丙烯等品種，根據(jù)目前實(shí)際應(yīng)用的情況，比較成熟和理想的是保溫銅管、交聯(lián)聚乙烯管，給水三型聚丙烯管。附表1是常用熱水管的性能及各自的優(yōu)缺點(diǎn)：塑料給水管由于太陽(yáng)光的照射會(huì)加速塑料的老化。所以塑料管是不宜在室外明裝的，若萬(wàn)不得以要在室外明裝。亦應(yīng)用黑色膠帶纏繞，加以保護(hù)（如管外有保溫層，也就等于有了保護(hù)層，情況自然可以得到改善）。室內(nèi)管道暗裝主要是美觀的需要（與管道材質(zhì)無(wú)關(guān)），塑料管暗裝還可避免意外碰撞造成損壞和免受光照射。當(dāng)采用直埋方式暗裝管道時(shí)，仍應(yīng)按規(guī)定將管道固定好，管側(cè)填塞的水泥砂漿應(yīng)與管壁有一空隙，這一點(diǎn)對(duì)熱水管尤為重要，使管道膨脹時(shí)有一個(gè)橫向移動(dòng)的空間。直埋管的管外徑不應(yīng)大于25mm，并不得埋在混凝土結(jié)構(gòu)層內(nèi)。PE-X、PB、PEX-AL-PEX管在直埋敷設(shè)時(shí)，應(yīng)使用整條管，直埋部分不得有接口，接口必須明露，有條件可預(yù)埋套管，此類管材最好配合使用分水器以放射狀相連接。住宅熱水管道的布置形式住宅熱水管道的布置形式主要有枝狀、星狀、環(huán)裝。其優(yōu)缺點(diǎn)和使用場(chǎng)合如下：枝狀放射狀環(huán)裝優(yōu)點(diǎn)管路最短，節(jié)約管管材只需放掉使用的支支管中的水，兩兩個(gè)用水點(diǎn)同同時(shí)使用相互互影響較小隨時(shí)有熱水供應(yīng)，兩兩個(gè)用水點(diǎn)同同時(shí)使用相互互影響小缺點(diǎn)末段用水需放掉管管中所有的水水，兩個(gè)用水水點(diǎn)同時(shí)使用用相互影響大大。需要分水器等配水水件相連接管路最長(zhǎng)，浪費(fèi)管管材，能耗高高使用場(chǎng)合普通住宅高級(jí)住宅、別墅高級(jí)住宅賓館從專業(yè)的角度出發(fā)，一個(gè)好的熱水系統(tǒng)，應(yīng)該是使用者在用水點(diǎn)可隨時(shí)使用溫度適宜、壓力穩(wěn)定的熱水，這是評(píng)價(jià)系統(tǒng)好壞的兩個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)供水壓力的平衡是壓力穩(wěn)定的關(guān)鍵基礎(chǔ)，是熱水供應(yīng)系統(tǒng)首先要考慮的問(wèn)題。家庭熱源中心的概念目前家用熱水主要用儲(chǔ)熱式熱水器和即熱式煤氣熱水器為主，部分別墅采用儲(chǔ)熱式煤氣熱水器，大都為一次水直接制備。從衛(wèi)生和耐久性方面存在一定的隱患。而國(guó)外家用熱水系統(tǒng)已經(jīng)結(jié)合采暖系統(tǒng)采用熱媒二次熱交換制備熱水，而且利用精確的控制技術(shù)控制熱水制備溫度為四十度左右的舒適熱水。一方面可減輕水質(zhì)對(duì)設(shè)備的影響，另一方面可保證熱水的衛(wèi)生要求。所以我國(guó)開(kāi)發(fā)和研制新一代的家庭熱源中心，已迫在眉睫。新一代家庭熱源中心的重點(diǎn)應(yīng)該是采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合各種環(huán)保高效的熱水制備方法，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。滿足日趨提高的衛(wèi)生要求。主要參考文獻(xiàn)1.熱泵用于生活熱水的制備趙鋰《全國(guó)建筑給排水委員會(huì)給水、熱水分會(huì)第二次年會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集》2.塑料給水管道在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用趙鋰《全國(guó)建筑給排水委員會(huì)給水、熱水分會(huì)第二次年會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集》3.漫談塑料管道的應(yīng)用何冠欽《塑料建筑給水管推廣應(yīng)用研討會(huì)資料匯編》4.對(duì)住宅熱水供