羅衛(wèi)東
摘 要:熱水供應(yīng)是當(dāng)今社會中非常重要的一部分,居民住宅、公建、酒店等等越來越多的建筑需要直接的熱水供應(yīng)。但是當(dāng)下的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中,熱水循環(huán)設(shè)計存在諸多問題,例如一旦熱水循環(huán)系統(tǒng)在工作中出現(xiàn)短路現(xiàn)象,就會直接影響整個熱水循環(huán)系統(tǒng)的工作效果,最終影響用戶的使用。本文筆者通過管路流量特性方程h=SQ2中涉及到的幾個變量進行分析,找出熱水循環(huán)系統(tǒng)的影響因素,并且提出規(guī)避建議。
關(guān)鍵詞:集中生活熱水;熱水循環(huán);短路循環(huán);循環(huán)流量;水力平衡
進入二十一世紀(jì),我國經(jīng)濟發(fā)展的速度與日俱增,勢頭非常迅猛。因此人們的物質(zhì)生活要求也越來越高,其中一個很小的方面就是對熱水供應(yīng)的要求越來越高。公寓大廈以及酒店建筑越來越多,每個房間配備熱水器已經(jīng)不能從根本上解決人們對于熱水的需求,因此集中供應(yīng)生活熱水成為一個非常便捷有效的熱水供應(yīng)體系,并且造福廣大人民。但是從現(xiàn)有的熱水供應(yīng)系統(tǒng)的使用情況來看,主要存在的問題是熱水循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生短路現(xiàn)象,整個系統(tǒng)的循環(huán)效果無法得到保障,進而各個用水點無法獲得所需溫度的熱水。另一方面,如果集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的供水管道與供暖管道同溝敷設(shè),此時則無法采取同程布置方式,這樣一來遠離鍋爐房的用戶就要浪費需要無效冷水才能等到熱水,一旦停用一段時間又要重復(fù)浪費無效冷水。一方面這是對水資源的巨大浪費,另一方面也影響了用戶的使用感受。因此,本文旨在從設(shè)計角度改善現(xiàn)有熱水循環(huán)系統(tǒng)的缺陷,在最大限度節(jié)省水資源的情況下提高用戶的使用效率和使用感受。
1 影響集中生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)流量的因素
在我國現(xiàn)行的《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中,有規(guī)定明確表示,全日供應(yīng)熱水系統(tǒng)的熱水循環(huán)流量,需要按照配水管道的熱損失進行確定?,F(xiàn)有的設(shè)計習(xí)慣中,一般將小時耗熱量的百分之三到百分之五作為熱損失。規(guī)范中還規(guī)定,管網(wǎng)中每小時熱水的循環(huán)次數(shù)為2-4次,但是該系統(tǒng)在實際運行過程中會出現(xiàn)并聯(lián)環(huán)路不平衡而導(dǎo)致的附加流量,而這一附加流量并沒有按照規(guī)定所說計入到循環(huán)當(dāng)中去。
在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中,如果是環(huán)路管徑和管長都相同的同程布置,則各配水管道的計算熱損失、管道容易以及循環(huán)流量三方面均相同。但是將能量平衡觀點結(jié)合公式h=SQ2來看,我們不難得出S1Q12=S2Q22。從該式種我們可以很清楚的看出,在并聯(lián)管段中,流量和直管段的長度成反比。而這一現(xiàn)狀恰恰與規(guī)定中說明的相反,規(guī)定中明確指出,隨著管道長度的增加,熱損失會隨之增加,同時水溶劑也會越大,最終導(dǎo)致熱水循環(huán)流量也越大。這一規(guī)定對于同程布置的熱水供應(yīng)系統(tǒng)完全適用,但是對于管徑相同管長不同的供應(yīng)系統(tǒng),這樣的流量計算就顯得牽強了。舉個簡單的例子,如果在并聯(lián)環(huán)路中某一個管段比其他管路的管段長出百分之十,根據(jù)規(guī)范的說明那么其循環(huán)流量也應(yīng)該只比其他管段大百分之十,但是根據(jù)h=SQ2這個方程中計算的數(shù)據(jù)來看,其循環(huán)流量不但沒有比其他管段大,反而比其他管段小了百分之五,兩者的差值達到了百分之十五。
在實際設(shè)計中,我們很難保證并聯(lián)環(huán)路的實際循環(huán)流量嚴(yán)格按照規(guī)范中的來,即使能夠確保實施同程布置,但是由于各個環(huán)路的用水量有較大差異,勢必導(dǎo)致其管徑的循環(huán)流量也不相同。還有一種情況是由于管長不同而導(dǎo)致的阻力不同,進而使得環(huán)路的實際流量與規(guī)范中指出的不同。如果建筑物布局規(guī)則,并且建筑物的用水點布置均衡,各個用水點的用水量也較為穩(wěn)定,那么使用采取同程布置就相對比較同意。但是如果是用水點的用水量差距較大的建筑,管路進行同程布置就顯得非常困難,即使在設(shè)計時采用了同程布置,但是在實際供應(yīng)熱水的過程中也難以達到同程布置應(yīng)有的效果。
關(guān)于循環(huán)泵的使用,在定時集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)全日制熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的使用時間是不一樣的。在定時集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)之,通常是在供應(yīng)熱水錢半小時將循環(huán)泵開啟,待水加熱至規(guī)定溫度后,關(guān)閉循環(huán)泵。但是在異程布置的情況下,循環(huán)泵僅僅工作半個小時無法確保所官網(wǎng)所有的熱水全部循環(huán)一遍,還有部分管網(wǎng)中的水沒有得以循環(huán)。特別是那些較大的管網(wǎng),這種情況的出現(xiàn)更為嚴(yán)重。因此用戶在使用時,就必須要放掉很多冷水,才能得到所需的熱水。
2 解決方法
第一,生活熱水用量、熱損失、配水管容積以及循環(huán)流量這四個因素是相互影響的,生活熱水用量的增加會間接導(dǎo)致循環(huán)流量的增大,因此對生活熱水管道進行同程布置的時候,設(shè)計者應(yīng)當(dāng)盡可能的吧生活熱水用水量比較接近的用水點放在一個熱水供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi),這樣能夠最大限度的提高熱水供應(yīng)效率并且減少無效冷水的浪費現(xiàn)象。
第二,為了防止環(huán)路阻力不同而對熱水供應(yīng)系統(tǒng)的供應(yīng)效果造成影響,在流量基本相同的同程管道布置系統(tǒng)當(dāng)中,如果出現(xiàn)個別較長的環(huán)路,我們可以增加環(huán)路的循環(huán)管徑,保證各個環(huán)路在循環(huán)過程中阻力基本相同。
第三,如果在同程管道布置系統(tǒng)中,各個環(huán)路難以平衡,那么可以通過在環(huán)路上設(shè)置溫度控制閥或者是靜態(tài)平衡閥來改善這一現(xiàn)象。這樣能夠最大限度的保證各個環(huán)路的循環(huán)流量以及阻力相同,并且操作起來也比較方便。
第四,很多循環(huán)系統(tǒng)雖然實行了同程布置,但是各環(huán)路的循環(huán)流量還是有較大差別,此時我們可以取設(shè)計小時耗熱量以及每小時循環(huán)流量的上限來進行計算,即設(shè)計每小時耗熱量為5%,每小時循環(huán)次數(shù)為4次。
第五,如果集中生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的區(qū)域較大,同程布置無法達到最佳的循環(huán)效果,那么可以不采取同程布置方法,但需要在總干管上設(shè)立循環(huán)泵,最大限度確保各個單位管道的循環(huán)效果。
3 結(jié)束語
生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,給人們的生活帶來了便利,但是現(xiàn)有的熱水循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)確實存在弊端,使得熱水供應(yīng)效率不高,無效冷水浪費情況嚴(yán)重。筆者從生活熱水用量、熱損失、配水管容積以及循環(huán)流量這幾個方面著手,分析同程布置下的熱水循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)如何改變配水管徑,最大限度提高熱水供應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)效率,從而提高用戶的使用感受。
參考文獻
[1]GBJ 15-88,建筑給水排水設(shè)計規(guī)范[S].
[2]北京市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會.北京市建設(shè)工程概算定額建筑工程(第4冊,給排水、采暖、煤氣)[M].北京:北京市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會,1996.
[3]北京市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會.北京市建設(shè)工程間接費及其他費用定額
[M].北京:北京市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會,1996.