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摘要：热水的制备和供应在日常生活中的应用非常普遍，盥洗、沐浴、洗涤都需要用到热水，在能源稀缺的今天，对于热水制备的节能要求日益提高，工业上余热利用制备热水和传统的加热制备方式各有什么优缺点，本文通过两个工程实际项目对这个问题进行了比较探讨。
关键字：热水制备 热水供应 节能
中图分类号：TE08文献标识码： A
1.某工业项目和某民用项目概况
某工业项目为某烟厂办公大楼和生产管理用房的热水供应系统，其中包括8小时工作制的约30000平方米的办公区和三班制的400个淋浴器需要用热水。
某民用项目为某酒店各个客房的热水供应系统，其中包括160个独立房间需要使用热水。
本文将对热水系统做简单介绍，然后对比项目具体情况，对比优缺点，选择整个系统和设备，并且确定管道的布置方式，最后得出对比结论。
2.热水系统分类
热水系统分类方法有很多种。按照热水系统供应范围分为：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；按照热水制备方式不同分为：直接加热和间接加热；按照热水贮存方式分为非储存式和储存式；按照热水管网的循环方式分为：全循环管网、半循环管网和非循环管网；按照热水管网运行方式分为：全天循环方式和定时循环方式；按照热水供应系统是否敞开分为：闭式热水供应系统和开式热水供应系统。
1.1.直接加热方式有：汽水混合器、水箱内直接加热电加热器等方式，主要工作原理是热源直接对即将往用水管网输送的水进行加热，这种加热方式不经过中间过程，故效率较高，但是也存在保证用水水质困难等缺点。间接加热方式有：容积式加热器，板式换热器等，工作原理是热源对热媒加热，热媒通过换热设备将热量交换给将要使用的热水，这种加热方式容易保证用水水质，但是热效率相对较低，需要相对复杂的管道系统来提高热效率。
1.2.非储存供热方式即加热器不设置储存热水容积，而是直接冷水流经该设备时直接加热至需要温度后进入管网的方式，主要类型有：快速加热、半即热式等加热器，该系统适合耗热量较小的供热系统。储存供热方式既系统内设置了专门储存热水的容器，如水箱、容积式加热器等，该系统适合集中用水量较大的供热系统。
1.3.全循环管网即所有配水干管、立管和分支管都设有相应回水管道，可以保证配水管网任意点水温的热水管网。半循环管网仅热水干管设有回水管道，只能保证干管中的设计温度，非循环管网不设回水管道。
3.加热系统和设备
集中热水供应系统的热源，当条件允许时，应首先利用工业余热、废热、地热和太阳能，这是从我国基本国策（节约能源）出发的。在没有条件利用工业余热。废热或者太阳能时，应优先采用能保证全年供热能力的热力管网作为热源。当无上述可利用的热源时，才考虑设置专用锅炉房。
3.1.某烟厂的项目，厂区内有余热，应该充分利用厂内余热，应计算余热量能否供给热水加热所需热量，如果够用，则所有热水制备都采用余热，如果余热量不足，为保证供热则需要采用独立加热设备，如专用锅炉房。本项目经过热量计算，厂内生产过程中余热量和余热的时间分配满足热水加热所需热量，可采用间接加热的换热设备给热水加热。
3.2.某酒店的项目，没有余热、废热、地热和太阳能供使用，又要保证24小时不间断供热，故只能设置专用锅炉房来产生热媒，用间接加热的换热设备给热水加热，以保证水质。
4.储热设备的选择
对于小型系统，可以不用储热设备，直接将冷水加热至使用温度，供使用，但是当热水系统较大时就需要有部分热水储备量，以供管网用水量波动时调节热水用量。储热设备分为开式储热设备和闭式储热设备，一般而言，储热水箱为开式储热设备，而容积式加热器为闭式储热设备。开式储热设备由于和大气相同，设备内部压力为常压，相对比较安全，但是冷水供水的压力无法利用，一定程度上造成了能源浪费，而闭式系统则可以充分利用冷水供水压力，但是为了保证加热过程中设备内部压力可能超压的问题，除设置压力表外，还应设置安全阀。
4.1.某烟厂的项目，集中用水量大，调节水量相对较大，容积式热水器占地面积较大，且造价较高，故可采用储热水箱配合换热器和循环水泵的方式制备和存储热水，这样可以存储更多的热水调节用量，并且能节省造价。
4.2.某酒店的项目，全天24小时都要用热水，并且水量波动相对较小，同时对于噪声等要求较高，故应采用容积式换热设备，占地面积不会太大，并且噪声小，同时还可以利用冷水的压力。
5.配水管网的选择
全天循环方式即全天任何时刻，管网中都维持有不低于循环流量的流量，使设计管段的水温在任何时刻都保持不低于设计温度。定是循环方式即在集中使用以前，利用水泵和回水管道使管网中已经冷却的水强制循环加热，在热水管道中的热水达到规定温度后再开始使用的循环系统。
5.1.某烟厂的项目，用水分为两个部分，一部分为办公区，在工作时间的8小时内，不间断供热水，而在淋浴区，只有下班后的一段时间需要使用热水，故设计时候可以将两部分分开设置，办公区采用工作时间不间断循环方式，而淋浴区采用定时循环系统，考虑到热水使用方便，采用全循环管网。
5.2.某酒店的项目，按照上述特点，应该选择全循环管网和全天循环的热水供应方式。
6.小结和图示
对于本文所述烟厂的项目，应该采用余热回收利用的热源利用方式，采用换热器制备热水，水箱储备热水，循环水泵补充加热的制备和储存热水方式，供水则采用分区供应，办公区不间断循环、淋浴区定时循环的全循环管网供水方式，原理见图6.1。
图6.1
1.热媒 2.冷水 3.余热换热器 4.热水制备循环泵 5.储热水箱 6.办公区循环水泵 7.办公区管网 8.淋浴区循环水泵 9.淋浴区管网
对于本文所述酒店的项目，应该采用锅炉房加热热媒，热媒换热制备热水的方式制备热水，采用容积式换热器作为热水制备同时储备热水的设备，供水则采用全天循环方式的全循环管网供水，原理见图6.2。
图6.2
1.热媒 2.冷水 3.容积式热水器 4.循环水泵 5.宾馆区管网
参考文献：
1.林选才 刘慈慰等，给水排水设计手册，北京，中国建筑工业出版社，2001。
2.GB50015-2003（2009年版），建筑给水排水设计规范。
3.中国建筑标准设计研究院，全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-给水排水，北京，中國计划出版社，2007。
关键字：热水制备 热水供应 节能
中图分类号：TE08文献标识码： A
1.某工业项目和某民用项目概况
某工业项目为某烟厂办公大楼和生产管理用房的热水供应系统，其中包括8小时工作制的约30000平方米的办公区和三班制的400个淋浴器需要用热水。
某民用项目为某酒店各个客房的热水供应系统，其中包括160个独立房间需要使用热水。
本文将对热水系统做简单介绍，然后对比项目具体情况，对比优缺点，选择整个系统和设备，并且确定管道的布置方式，最后得出对比结论。
2.热水系统分类
热水系统分类方法有很多种。按照热水系统供应范围分为：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；按照热水制备方式不同分为：直接加热和间接加热；按照热水贮存方式分为非储存式和储存式；按照热水管网的循环方式分为：全循环管网、半循环管网和非循环管网；按照热水管网运行方式分为：全天循环方式和定时循环方式；按照热水供应系统是否敞开分为：闭式热水供应系统和开式热水供应系统。
1.1.直接加热方式有：汽水混合器、水箱内直接加热电加热器等方式，主要工作原理是热源直接对即将往用水管网输送的水进行加热，这种加热方式不经过中间过程，故效率较高，但是也存在保证用水水质困难等缺点。间接加热方式有：容积式加热器，板式换热器等，工作原理是热源对热媒加热，热媒通过换热设备将热量交换给将要使用的热水，这种加热方式容易保证用水水质，但是热效率相对较低，需要相对复杂的管道系统来提高热效率。
1.2.非储存供热方式即加热器不设置储存热水容积，而是直接冷水流经该设备时直接加热至需要温度后进入管网的方式，主要类型有：快速加热、半即热式等加热器，该系统适合耗热量较小的供热系统。储存供热方式既系统内设置了专门储存热水的容器，如水箱、容积式加热器等，该系统适合集中用水量较大的供热系统。
1.3.全循环管网即所有配水干管、立管和分支管都设有相应回水管道，可以保证配水管网任意点水温的热水管网。半循环管网仅热水干管设有回水管道，只能保证干管中的设计温度，非循环管网不设回水管道。
3.加热系统和设备
集中热水供应系统的热源，当条件允许时，应首先利用工业余热、废热、地热和太阳能，这是从我国基本国策（节约能源）出发的。在没有条件利用工业余热。废热或者太阳能时，应优先采用能保证全年供热能力的热力管网作为热源。当无上述可利用的热源时，才考虑设置专用锅炉房。
3.1.某烟厂的项目，厂区内有余热，应该充分利用厂内余热，应计算余热量能否供给热水加热所需热量，如果够用，则所有热水制备都采用余热，如果余热量不足，为保证供热则需要采用独立加热设备，如专用锅炉房。本项目经过热量计算，厂内生产过程中余热量和余热的时间分配满足热水加热所需热量，可采用间接加热的换热设备给热水加热。
3.2.某酒店的项目，没有余热、废热、地热和太阳能供使用，又要保证24小时不间断供热，故只能设置专用锅炉房来产生热媒，用间接加热的换热设备给热水加热，以保证水质。
4.储热设备的选择
对于小型系统，可以不用储热设备，直接将冷水加热至使用温度，供使用，但是当热水系统较大时就需要有部分热水储备量，以供管网用水量波动时调节热水用量。储热设备分为开式储热设备和闭式储热设备，一般而言，储热水箱为开式储热设备，而容积式加热器为闭式储热设备。开式储热设备由于和大气相同，设备内部压力为常压，相对比较安全，但是冷水供水的压力无法利用，一定程度上造成了能源浪费，而闭式系统则可以充分利用冷水供水压力，但是为了保证加热过程中设备内部压力可能超压的问题，除设置压力表外，还应设置安全阀。
4.1.某烟厂的项目，集中用水量大，调节水量相对较大，容积式热水器占地面积较大，且造价较高，故可采用储热水箱配合换热器和循环水泵的方式制备和存储热水，这样可以存储更多的热水调节用量，并且能节省造价。
4.2.某酒店的项目，全天24小时都要用热水，并且水量波动相对较小，同时对于噪声等要求较高，故应采用容积式换热设备，占地面积不会太大，并且噪声小，同时还可以利用冷水的压力。
5.配水管网的选择
全天循环方式即全天任何时刻，管网中都维持有不低于循环流量的流量，使设计管段的水温在任何时刻都保持不低于设计温度。定是循环方式即在集中使用以前，利用水泵和回水管道使管网中已经冷却的水强制循环加热，在热水管道中的热水达到规定温度后再开始使用的循环系统。
5.1.某烟厂的项目，用水分为两个部分，一部分为办公区，在工作时间的8小时内，不间断供热水，而在淋浴区，只有下班后的一段时间需要使用热水，故设计时候可以将两部分分开设置，办公区采用工作时间不间断循环方式，而淋浴区采用定时循环系统，考虑到热水使用方便，采用全循环管网。
5.2.某酒店的项目，按照上述特点，应该选择全循环管网和全天循环的热水供应方式。
6.小结和图示
对于本文所述烟厂的项目，应该采用余热回收利用的热源利用方式，采用换热器制备热水，水箱储备热水，循环水泵补充加热的制备和储存热水方式，供水则采用分区供应，办公区不间断循环、淋浴区定时循环的全循环管网供水方式，原理见图6.1。
图6.1
1.热媒 2.冷水 3.余热换热器 4.热水制备循环泵 5.储热水箱 6.办公区循环水泵 7.办公区管网 8.淋浴区循环水泵 9.淋浴区管网
对于本文所述酒店的项目，应该采用锅炉房加热热媒，热媒换热制备热水的方式制备热水，采用容积式换热器作为热水制备同时储备热水的设备，供水则采用全天循环方式的全循环管网供水，原理见图6.2。
图6.2
1.热媒 2.冷水 3.容积式热水器 4.循环水泵 5.宾馆区管网
参考文献：
1.林选才 刘慈慰等，给水排水设计手册，北京，中国建筑工业出版社，2001。
2.GB50015-2003（2009年版），建筑给水排水设计规范。
3.中国建筑标准设计研究院，全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-给水排水，北京，中國计划出版社，2007。