高效能商用热水系统设计技术指导摘要.docVIP

高效能商用热水系统设计技术指导 第一章?? 商用热水系统介绍 热水器，是一种为居住或者商业用途供应（非采暖用）热水的设备。 注：通常认为使用采暖锅炉供应家庭热水，效率比较低，会造成浪费。特别是夏季月份使用采暖锅炉，设备效率低，而且设备过大，超过需求。储备期热能的损耗、较低的使用率都会导致相对一定热水用量下的系统运行费用增高。热水供应和采暖不应该合并到一个系统中。 然而，热水器有的时候也被称作锅炉，有的设备标签上面也标成锅炉。这是因为当热水器贮水罐的容积和（或）输入功率超过某一标准后，某些规范数据就要求符合ASME（美国机械工程师协会）的规定。一般是指热水容量超过120加仑和输入热量大于200000英热单位（58.6千瓦）的热水器。要注意，在某些地方管理部门认为还应包括容量等于120加仑以及输入热量等于200000英热单位的设备。如果设计人员没有重视考虑这个问题，对于“锅炉”的设计要求可能会导致系统造价升高甚至否定原来的系统。通常的一个避免增加热水器造价的方法就是在一个系统中组合多个“小”的热水器来代替一个大的设备。 热水器和水加热系统这两个术语在本技术指导中是可以互相替换的。水加热系统可以由一个或者多个热水器组成，这些热水器可以单独安装在用水点或者集中设置以形成中央热水系统。某些系统由热水器（容积式或者非容积式）、热水贮罐、循环泵、相应的管路和控制系统组成。 本技术指导的主要目的是通过适当的计算，推荐设备、选择系统，以设计高效能商用热水系统。 一个设计合理的商用或者工业热水加热系统是社会健康安乐的基础。如果在用水时没有足量的合适温度的热水供应，有的时候会误事、危害健康或者带来不舒适的感觉。 因此，设计合理的热水加热系统的关键是确定热水需求的水量、水温和用水时间。同时还要考虑安装设备的空间。 为了设计热水系统需要首先了解水的一些特性。 什么是热水 热水，就是吸收了热能的水，吸收的热能越多，水温越高。下图中的温度计给出了热水系统设计中采用的典型的设计温度。 实际应用中，设计人员可以通过咨询用户或者用户代表来确定不同用途的热水温度。设计人员还需要知道最低的冷水的进水温度，用来确定温升。 热水计算 最低冷水进水温度一年内的经验值是确定系统最大温升的基础。供水部门可以提供这些数据。地表水源，例如湖泊、河流，一般依季节变换而变动。一年中，水温维持一个相对的常数。对于进水温度变化的热水系统，只有在温升计算过程中使用最低冷水温度进行计算才会在遇到水温最低的情况下提供足够的热水供应。 其他需要设计人员确定和计算的参数还有供水压力、水的硬度和泥沙含量等。这些数据一般都可以从供水部门取得。 过高的供水压力（超过热水器的工作压力），应该通过减压阀使其设置在大约50磅/平方英寸（表压）。此时也会减少水量，但是更重要的是使水压维持在热水器的工作压力范围内。这样能够保护热水器的安全阀。 洗碗机的180℉涮洗管路上也应该设置减压阀。 硬度是描述硬水中的钙、镁组分含量的术语。这两种矿物质在水中非常常见，实际上供水系统中几乎没有（这两种矿物质）含量低于1～2格令（1格令＝0.065克）每加仑的水。硬度同样可以使用ppm（百万分率）来表示。1格令硬度等于17.1ppm。硬度低于1格令每加仑溶解性钙、镁矿物质的水被称作软水。 硬度的重要性在于，热水器的热交换表面会被矿物质的沉淀覆盖或者阻塞。对于不同类型的热水器，热水量减少、运行噪音、能耗增加以及设备过早地损坏等问题都有可能是由于“硬”水造成的。系统设计人员在遇到硬水地区时，应该考虑选用适合除钙或者容易维修的设备。 如果给水中含有泥沙或者沉积物，应该选用适合冲洗（对于水平贮水罐还应该配置有撇渣口）的设备，这样可以延长热水器寿命，减少能耗。 可以通过降低水温、控制流量、减少泄漏和浪费使硬水和泥沙对热水系统的影响降到最小。比如系统设计中，对于固定用水设备和淋浴器， 应该设置流量控制器，以减小热水消耗、调节流量。流量控制器的作用就是当水压在很大的一个范围内变化时，使流量维持一定的常数。 流量控制器同样可以减少用户的用水、排水、能源消耗和系统维护的费用。对于新建热水系统，采用流量控制器减少耗水量的方法，可以明显减少初投资和运行费用以及减少占地。 第二章?? 选型原理 热水用量 确定热水用量，是其他所有计算和设备选型的基础。此外，任何与热水使用有关的非正常的情况也应该被考虑到。绘制系统运行变化图可以描述这种非正常的情况。 热水用量可以从美国采暖, 制冷与空调工程师学会手册，热水设备生产商例如洗碗机、洗衣机制造商以及A.O.Smith商用热水手册CH-8100中查得。A.O.Smith手册不同于其他热水用量数据，不仅提供了热水用量，也提供了设备和系统设计选型建议。政府部门还要求符合其他一些规定。 系统运行变化图 系统设计人员