《建筑给排水工程》课程授课教案（讲稿）第5章 建筑内部热水供应系统（第14讲：1-2节）

《建筑给水排水工程》电子教案（第14讲）第5章建筑内部热水供应系统（1-2节）课程名称：建筑给水排水工程第11周，第14讲次摘要第5章建筑内部热水供应系统授课题目（章、节）5.1热水供应系统的分类、组成和供水方式5.2热水供应系统的热源和加热设备本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过学习了解热水供应系统分哪几类？包括什么？有那些加热设备？主要的供水方式。【重点】热水供应系统的供水方式【难点】热水供应系统的供水方式内容【本讲课程的引入】建筑内部热水供应系统是建筑给排水义一重要部分，它是反映建筑级别的一个标志，可分为局部热水供应系统和集中热水供应系统、区域热水供应系统。5.1热水供应系统的分类、组成和供水方式5.1.1热水供应系统的分类1局部热水供应系统：2集中热水供应系统：3区域性热水供应系统5.1.2热水供应系统的组成1.热媒系统（第一循环系统）1110发热设备一—→加热设备Hh2热水系统（第二循环系统）11国加热设备一一→用水设备4EFH15热水供应系统由下列部分组!4HH成，见图5.1.1。AK好5.1.3热水供水方式1-31按加热方式6直接加热：Y热媒与冷水直接混合：间接加热：O传热面传递能量。2按循环与否全循环：配水干管、立管均设回水管道，保证任意点水温：图5.1.1热媒为蒸汽的集中热水系统1—锅炉：2—水加热器：3-配水干管：4—配水立管：5-回水立管：6—同（见教材图P233T5.1.5a）水T管：7—循环泵：8-凝结水池：9—冷凝水泵：10—给水水箱；半循环一一只在立管、千管11-透气管，12—热媒蒸汽管：13凝水管：14一疏水器设回水管道，（或只在干管设，保证干管水温）。（见教材P233T5.1.5b、c）不循环3按循环动力自然循环一一利用热网中配、回管网中的温度差形成自然循环作用水头，使管网维护定的循环流量，以补偿热损失，保证一定的供水水温；机械循环一一利用水泵强制水在热水管网内循环，造成一定的循环流量。4按管路布置图式下行上给（见教材图P234,T5.1.6）上行下给（见教材图P235,T5.1.7）1

《建筑给水排水工程》电子教案（第 14 讲） 第 5 章 建筑内部热水供应系统（1-2 节） 1 课程名称：建筑给水排水工程 第 11 周，第 14 讲次 摘要 授课题目（章、节） 第 5 章 建筑内部热水供应系统 5.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式 5.2 热水供应系统的热源和加热设备 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】通过学习了解热水供应系统分哪几类？包括什么？有那些加热设备？主要的供水方式。 【重 点】热水供应系统的供水方式 【难 点】热水供应系统的供水方式 内容 【本讲课程的引入】 建筑内部热水供应系统是建筑给排水又一重要部分，它是反映建 筑级别的一个标志，可分为局部热水供应系统和集中热水供应系统、区域热水供应系统。 5.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式 5.1.1 热水供应系统的分类 1 局部热水供应系统； 2 集中热水供应系统； 3 区域性热水供应系统 5.1.2 热水供应系统的组成 1.热媒系统（第一循环系统） 发热设备——→加热设备 2 热水系统（第二循环系统） 加热设备——→用水设备 热水供应系统由下列部分组 成，见图 5.1.1。 5.1.3 热水供水方式 1 按加热方式 直接加热： 热媒与冷水直接混合； 间接加热： 传热面传递能量。 2 按循环与否 全循环： 配水干管、立管均设回水管 道，保证任意点水温； （见教材图 P233T5.1.5a） 半循环——只在立管、干管 设回水管道，（或只在干管设） 保证干管水温）。（见教材 P233T5.1.5b、c） 不循环 3 按循环动力 自然循环——利用热网中配、回管网中的温度差形成自然循环作用水头，使管网维护一 定的循环流量，以补偿热损失，保证一定的供水水温； 机械循环——利用水泵强制水在热水管网内循环，造成一定的循环流量。 4 按管路布置图式 下行上给 （见教材图 P234,T5.1.6） 上行下给 （见教材图 P235,T5.1.7）

《建筑给水排水工程》电子教案（第14讲）第5章建筑内部热水供应系统（1-2节）5.按系统是否散开开式热水系统一一配水点关闭，系统仍与大气相通（见教材图P232,T5.1.3）闭式热水系统一一配水点关闭，系统不与大气相通（见教材图P232,T5.1.4）6.按热媒或运行方式分蒸汽热媒全天循环高温水热媒定时循环5.2热水供应系统的热源和加热设备5.2.1热水供应系统的热源(1)集中热水供应系统的热源，可按下列顺序选择：①当条件许可时，宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能作热源。②选择能保证全年供热的热力管网为热源③选择区域锅炉房或附近能充分供热的锅炉房的蒸汽或高温热水作热源。当上述条件不存在、不可能或不合理时，可采用专用的蒸汽或热水锅炉制备热源，也可采用燃油、燃气热水机组或电蓄热设备制备热源或直接供给生活热水。(2)局部热水供应系统的热源，宜因地制宜，采用太阳能、电能、燃气、蒸汽等。当采用电能为热源时，宜采用贮热式电热水器以降低耗电功率。(3)利用废热（废气、咽气、高温无毒废液等)作为热媒时，应采取下列措施：①加热设备应防腐，其构造便于清理水垢和杂物。②防止热媒管道渗漏而污染水质。③消除废气压力波动和除油。(4)升温后的冷却水，其水质如符合现行的GB5746一86《生活饮用水卫生标准》时，可直接作为生活用热水。(5)采用蒸汽直接通入水中或采取汽水混合设备的加热方式时宜用于开式热水供应系统，并应符合下列要求：①蒸汽中不合油质及有害物质。②当不回收凝结水经技术经济比较合理时。③应采用消声混合器，加热时产生的噪声应符合现行的GE3096一936城市区域环境噪声标准》的要求。④应采取防止热水倒流至蒸汽管道的措施。5.2.2局部加热设备1.燃气热水器2.电热水器3.太阳能热水器5.2.3集中热水供应系统的加热设备1小型锅炉热水锅炉属于一次换热设备，可以分为三种类型：燃煤、燃气和燃油。2水加热器1）容积式水加热器（二次换热设备）容积式加热器是内部设有热媒导管的热水贮存器，具有加热冷水和贮存热水两种功能。见P243图5.2.10和5.2.11组成：①贮水罐：钢板、密闭压力容器。②盘管：铜、钢热媒煤：蒸汽、高温水特点：①具有较大的贮存、调节能力：②出水温度稳定：③水头损失小；④传热系数小，热交换效率低；③占地面积大，容积利用率低。适用范围：用水温度要求均匀、需要贮存调节用水量的场所。2）快速加热器2

《建筑给水排水工程》电子教案（第 14 讲） 第 5 章 建筑内部热水供应系统（1-2 节） 2 5.按系统是否敞开 开式热水系统——配水点关闭，系统仍与大气相通（见教材图 P232,T5.1.3） 闭式热水系统——配水点关闭，系统不与大气相通（见教材图 P232,T5.1.4） 6.按热媒或运行方式分 蒸汽热媒 全天循环 高温水热媒 定时循环 5.2 热水供应系统的热源和加热设备 5.2.1 热水供应系统的热源 (1)集中热水供应系统的热源，可按下列顺序选择： ①当条件许可时，宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能作热源。 ②选择能保证全年供热的热力管网为热源。 ③选择区域锅炉房或附近能充分供热的锅炉房的蒸汽或高温热水作热源。 ④当上述条件不存在、不可能或不合理时，可采用专用的蒸汽或热水锅炉制备热源， 也可采用燃油、燃气热水机组或电蓄热设备制备热源或直接供给生活热水。 (2)局部热水供应系统的热源，宜因地制宜，采用太阳能、电能、燃气、蒸汽等。当采用 电能为热源时，宜采用贮热式电热水器以降低耗电功率。 (3)利用废热(废气、咽气、高温无毒废液等)作为热媒时，应采取下列措施： ①加热设备应防腐，其构造便于清理水垢和杂物。 ②防止热媒管道渗漏而污染水质。 ③消除废气压力波动和除油。 (4)升温后的冷却水，其水质如符合现行的 GB 5746—86《生活饮用水卫生标准》时，可 直接作为生活用热水。 (5)采用蒸汽直接通入水中或采取汽水混合设备的加热方式时宜用于开式热水供应系统， 并应符合下列要求： ①蒸汽中不合油质及有害物质。 ②当不回收凝结水经技术经济比较合理时。 ③应采用消声混合器，加热时产生的噪声应符合现行的 GE 3096—936 城市区域环 境噪声标准》的要求。 ④应采取防止热水倒流至蒸汽管道的措施。 5.2.2 局部加热设备 1. 燃气热水器 2. 电热水器 3. 太阳能热水器 5.2.3 集中热水供应系统的加热设备 1 小型锅炉 热水锅炉属于一次换热设备，可以分为三种类型：燃煤、燃气和燃油。 2 水加热器 1） 容积式水加热器（二次换热设备） 容积式加热器是内部设有热媒导管的热水贮存器，具有加热冷水和贮存热水两种功能。 见 P243 图 5.2.10 和 5.2.11 组成：①贮水罐：钢板、密闭压力容器。 ②盘管：铜、钢 热媒：蒸汽、高温水 特点：① 具有较大的贮存、调节能力；② 出水温度稳定；③ 水头损失小； ④传热系 数小，热交换效率低； ⑤ 占地面积大，容积利用率低。 适用范围：用水温度要求均匀、需要贮存调节用水量的场所。 2） 快速加热器

《建筑给水排水工程》电子教案（第14讲）第5章建筑内部热水供应系统（1-2节）快速加热器就是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热设备。类型：按热媒：水一一水：以高温水为热媒汽一一水：以蒸汽为热媒按导管：单管式、多管式、板式、管壳式、波纹管式、螺旋管式多管式汽水快速加热器见下图：P244图5.2.12单管式汽水快速加热器见图：P245图5.2.13特点：①效率高、体积小、安装搬运方便：②无调节能力、水头损失大、在热媒或被加热水的压力不稳定时，出水温度波动大。3）半容积式水加热器半容积式水加热器是带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器。国产的半容积式水加热器通常由贮热水罐和内藏式快速换热器组成。（见P245图5.2.14）组成：①烂水罐、②内藏式快速换热器、③内循环泵工作过程：贮水罐与内藏的快速加热器分离，水在快速加热器中迅速被加热，通过配水管进入贮水罐。当管网用水量<设计流量时，热水一部分落至贮水罐底部与补充水一道经内循环泵升压后再次进入贮水罐。当管网用水量一设计流量时，贮水罐内没有循环水，加热水连续送至管网。循环泵作用：①提高被加热水的流速，以增大传热系数和换热能力。②克服水头损失。③形成水的连续内循环，消除冷水区，提高贮罐利用率。特点：体型小、加热快、换热充分、供热温度稳定、节水节能，但对循环泵要求质量高。国产的HRV半容积换热器取消了内循环泵，用强制下降管将热水送到罐底部，保持整个罐内热水同温。见下图：画图8-154）半即热式水加热器半即热式水加热器是带有超前控制，具有少量贮存容积的快速式水加热器。构造见示意图P247图5.2.17。特点：①具有预测温控装置，出水温度稳定：②传热系数大，换热速度快③体积小，占地面极小，水流停留时间短，能有效的防止军团菌滋生：④自动除垢。适用：各种不同负荷需要的机械循环热水供应系统半即热式水加热器对热媒要求必须充足，热媒的供应量应按设计秒流量计算，同时冷水供水压力必须稳定。5）热水箱①直接加热水箱：在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。②间接加热水箱：在水箱中安装排管或盘管适用：公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。5.2.4加热设备的选择（1)选用局部热水供应设备时，应符合下列要求：①选用设备应综合考虑热源条件、建筑物性质、安装位置、安全要求及设备性能特点等因素。②需同时供给多个卫生器具或设备热水时，宜选用带贮热容积的加热设备。③当地太阳能资源充足时，宜选用太阳能热水器或太阳能辅以电加热的热水器。④热水器不应安装在易燃物堆放或对燃气管、表或电气设备产生影响及有腐蚀性气体和灰尘多的地方。r

《建筑给水排水工程》电子教案（第 14 讲） 第 5 章 建筑内部热水供应系统（1-2 节） 3 快速加热器就是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热设备。 类型： 按热媒： 水——水：以高温水为热媒 汽——水：以蒸汽为热媒 按导管： 单管式、多管式、板式、管壳式、波纹管式、螺旋管式 多管式汽水快速加热器见下图：P244 图 5.2.12 单管式汽水快速加热器见图：P245 图 5.2.13 特点：①效率高、体积小、安装搬运方便；②无调节能力、水头损失大、在热媒或被加 热水的压力不稳定时，出水温度波动大。 3）半容积式水加热器 半容积式水加热器是带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器。国产的半容积 式水加热器通常由贮热水罐和内藏式快速换热器组成。（见 P245 图 5.2.14） 组成：①贮水罐、②内藏式快速换热器、③内循环泵 工作过程：贮水罐与内藏的快速加热器分离，水在快速加热器中迅速被加热，通过配水 管进入贮水罐。当管网用水量<设计流量时，热水一部分落至贮水罐底部与补充水一道经内循 环泵升压后再次进入贮水罐。当管网用水量＝设计流量时，贮水罐内没有循环水，加热水连 续送至管网。 循环泵作用： ①提高被加热水的流速，以增大传热系数和换热能力。②克服水头损失。③形成水的连 续内循环，消除冷水区，提高贮罐利用率。 特点：体型小、加热快、换热充分、供热温度稳定、节水节能，但对循环泵要求质量高。 国产的 HRV 半容积换热器取消了内循环泵，用强制下降管将热水送到罐底部，保持整 个罐内热水同温。见下图：画图 8-15 4）半即热式水加热器 半即热式水加热器是带有超前控制，具有少量贮存容积的快速式水加热器。构造见示意 图 P247 图 5.2.17。 特点：①具有预测温控装置，出水温度稳定； ② 传热系数大，换热速度快； ③体积小，占地面极小，水流停留时间短，能有效的防止军团菌滋生； ④ 自动除垢。 适用：各种不同负荷需要的机械循环热水供应系统 半即热式水加热器对热媒要求必须充足，热媒的供应量应按设计秒流量计算，同时冷水 供水压力必须稳定。 5） 热水箱 ①直接加热水箱：在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。 ②间接加热水箱：在水箱中安装排管或盘管。 适用：公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。 5.2.4 加热设备的选择 (1)选用局部热水供应设备时，应符合下列要求： ①选用设备应综合考虑热源条件、建筑物性质、安装位置、安全要求及设备性能特 点等因素。 ②需同时供给多个卫生器具或设备热水时，宜选用带贮热容积的加热设备。 ③当地太阳能资源充足时，宜选用太阳能热水器或太阳能辅以电加热的热水器。 ④热水器不应安装在易燃物堆放或对燃气管、表或电气设备产生影响及有腐蚀性气 体和灰尘多的地方

《建筑给水排水工程》电子教案（第14讲）第5章建筑内部热水供应系统（1-2节）③燃气热水器、电热水器必须带有保证使用安全的装置。严禁在浴室内安装直接排气式燃气热水器等可以在使用空间内积聚有害气体的加热设备。(2)售集中热水供应系统的加热设备应根据用户使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生防菌等因素选择，并符合下列要求：①热效率高，换热效果好、节能、节省设备用房。②生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡。③安全可靠、构造简单、操作维修方便。④具体选择水加热设备时，应遵循四条原则。（P249）(3)选用不同形式的间接水加热设备时，必须注意它们有不同的适用条件。(4)医院热水供应系统的水加热设备应按下列规定选择：①锅炉和水加热器不得少于2台，一台检修时，其余各台的总供热能力不得小于设计小时耗热量的50%。②医院建筑不得采用有滞水区的容积式水加热器。【本讲课程的小结】热水供应系统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，分第一循环和第二循环即热媒系统和热水供应系统，主要由加热设备、水箱、管网、及温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、自动排气阀、膨胀罐、伸缩器、阀门等附件组成。热水的供水方式从几个不同的角度可以分为：直接加热和间接加热方式、开式和闭式、全循环和半循环、补循环方式、以及全天循环和定点循环、自然循环和机械循环方式、上行下给和下行上给方式。加热设备主要有各种小型热水器、小型锅炉、水加热器等，主要的水加热器有容积式水加热器、快速式水加热器、半容积式水加热器和半即热式水加热器。【本讲课程的作业】1.从不同的角度说明热水各种供水方式。2.说明各种水加热器的优缺点。+

《建筑给水排水工程》电子教案（第 14 讲） 第 5 章 建筑内部热水供应系统（1-2 节） 4 ⑤燃气热水器、电热水器必须带有保证使用安全的装置。严禁在浴室内安装直接排 气式燃气热水器等可以在使用空间内积聚有害气体的加热设备。 (2)售集中热水供应系统的加热设备应根据用户使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫 生防菌等因素选择，并符合下列要求： ①热效率高，换热效果好、节能、节省设备用房。 ②生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡。 ③安全可靠、构造简单、操作维修方便。 ④具体选择水加热设备时，应遵循四条原则。（P249） (3)选用不同形式的间接水加热设备时，必须注意它们有不同的适用条件。 (4)医院热水供应系统的水加热设备应按下列规定选择： ①锅炉和水加热器不得少于 2 台，一台检修时，其余各台的总供热能力不得小于设 计小时耗热量的 50％。 ②医院建筑不得采用有滞水区的容积式水加热器。 【本讲课程的小结】 热水供应系统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，分第一循环和第二循环即热媒系统和热水供应系统，主要由加热设备、水箱、 管网、及温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、自动排气阀、膨胀罐、伸缩器、阀门 等附件组成。 热水的供水方式从几个不同的角度可以分为：直接加热和间接加热方式、开式和闭式、 全循环和半循环、补循环方式、以及全天循环和定点循环、自然循环和机械循环方式、上行 下给和下行上给方式。 加热设备主要有各种小型热水器、小型锅炉、水加热器等，主要的水加热器有容积式水 加热器、快速式水加热器、半容积式水加热器和半即热式水加热器。 【本讲课程的作业】 1. 从不同的角度说明热水各种供水方式。 2. 说明各种水加热器的优缺点

第5章《建筑给水排水工程》电子教案（第14讲）重建筑内部热水供应系统（1-2节）5

《建筑给水排水工程》电子教案（第 14 讲） 第 5 章 建筑内部热水供应系统（1-2 节） 5