“供暖系统之谈”如何做好别墅和住宅的热水系统设计

指南: 热水是反映家庭生活舒适度的重要因素. 对于别墅和等高级住宅的客户而言，舒适，便捷的热水是他们关注的重点. 但是，别墅等大型家庭用户的用水点很多，用水量也很大，因此我们经常不得不考虑每个区域的热水，并为客户提供有竞争力的热水解决方案. 这是大家关注的焦点. 让我们在本期中谈论它. 如何设计别墅系统热水程序. 要打造一个好的热水系统，需要完成三个关键点. 热水必须足够，热水随时可用，而且热水温度要长期稳定.

如何确保充足的热水供应和随时可用的热水

一般公寓的客户通常只有一个淋浴房，设计热水时只需要满足淋浴要求. 普通的壁挂炉绰绰有余. 但是对于别墅客户来说，不仅可以同时使用多个淋浴器，而且大型浴缸的用水量也很大，因此需要仔细分析和计算热源的选择.

1. 热水消耗量的计算

使用热水的特点是总消耗少但集中使用，这意味着系统需要提供能够在短时间内满足客户需求的水量. 通常，加热是根据每分钟所需的最大热水量计算的. 力量.

首先，我们需要知道每个使用结束的水位所需的近似流速. 一般说来，普通淋浴喷头的流量为9L / min，节水淋浴喷头的流量为5L / min〜7L / min，大流量淋浴喷头的流量为13L / min〜14L / min. 水龙头的近似流量为10L /约分钟;浴缸所需的水量一般为200L〜300L，大型双层浴缸可达到500L〜600L. 对于客户来说，在大约20分钟的时间内将热水注满浴缸是可以接受的. 相应的瞬时流量为10L / min〜15L / min，或25L / min〜30L / min.

图1别墅和住宅的热水系统设计

了解了上述数据后，您可以根据客户需求计算所需的最大瞬时热水流量，然后计算出加热功率. 例如，建筑面积为500平方米的四层别墅使用400升浴缸. 有五间浴室和一间厨房需要热水. 客户的要求可以同时使用两个淋浴器，或者在不影响使用另一个淋浴器的情况下填充一个浴缸. . 假设淋浴器使用每分钟14L的大流量淋浴头，我们可以计算出流量: 两个淋浴器同时需要的流量为14L / min + 14L / min = 28L / min；以确保400L浴缸在20分钟内充满热量. 水的流速需要为20L / min，淋浴的流速为14L / min. 因此，同时使用浴缸和淋浴房所需的流量为34L / min，较大的值为34L / min.

2. 热源功率的计算

有两种类型的热水热源: 一种是壁挂式锅炉或燃气热水器，另一种是即时热源. 另一个是带水箱的容积式落地炉或壁挂炉. 首先加热一箱水并使用. 放开热水. 即时加热型占地面积小，无水箱，但需要大量电能. 后者则相反.

我们首先考虑使用即时热源来计算壁挂式锅炉的所需功率: 应根据冬季的工作条件来计算热源的功率. 如果冬天的自来水是地表水，则温度计算为5℃，而地下水的计算温度为15℃. 这里，将地表水选择为5°C作为冷水温度，而浴水温度大约为40°C，因此温升为35°C.

一般而言，每升1升水需要加热1.163Wh才能提高1℃，因此每分钟将34L的水加热到35℃的速度为34×35×1.163 = 1384Wh = 1.384kWh. 因为这是一分钟所需的热量，所以每小时转换为壁挂炉的输出功率为: 1.384×60 = 83kW. 家用壁挂炉根据输入功率标出，效率约为90％. 因此，需要选择的壁挂炉功率为83 / 0.9 = 92.3kW，可以根据实际型号选择99kW.

3. 热源选择检查

在进行热源选择验证之前，我们需要进一步考虑这种方法是否可行.

上一篇文章是根据客户的最大应用需求选择热源的. 如果夏季仅使用一次淋浴，则需要单独计算所需的加热功率. 假设自来水温度从30°C加热到40°C，且温升为10°C，则人洗澡时所需的功率为14×10×1.163×60/1000 = 977kW / h. 传统熔炉的最小功率约为额定功率的30％至40％，而冷凝炉的最小功率约为10％至20％. 显然，如果您选择最小功率为30kW-40kW的常规锅炉，则该锅炉将无法稳定运行，并且在夏季沐浴期间无法提供稳定的热水供应. 如果选择冷凝锅炉，则最小稳定输出功率必须达到10％才能稳定. 工作.

由于客户的房屋有多个楼层，设有多个浴室，因此热水管道非常长，冬季需要排放大量冷水. 因此，我们需要为客户配置热水循环装置. 大功率壁挂炉不能稳定工作.

当然，对于500m2的采暖，该功率相对较大，尤其是当客户仅在冬季某些地区打开暖气时，所需的实际功率低于壁挂式锅炉的最小稳定工作功率.

根据上述分析，尽管我们计算出客户所需的最大热水功率为92.3kW，但我们不能简单地选择将锅炉连接到水管来解决问题.

我们可以改变想法并考虑一个问题

1. 闲置时，请使用缓冲水箱加热备用水恒温混水阀止回阀安装位置，以便长时间以低功率加热热水，并在水浓缩时提供水箱. 不需要配置热源来满足加热需求. 适当的保证金就足够了. 同时，当使用缓冲水箱时，热水循环不需要壁挂炉的介入，客户体验会更好.

这种方法的主要问题是，当客户用水量很大时，他们需要配置一个容量足够的水箱. 一方面，它占用了大量空间. 另一方面，好的保温水箱的价格也非常昂贵.

如果选择此方法，则在此示例中可以选择300L水箱，并将水箱中的温度保持在65℃. 在实际使用中，水箱容量的80％可用于释放240升65℃的热水，该水可与5℃的冷水混合. 410升40摄氏度的热水足以满足浴缸和淋浴的要求. 此时，壁挂炉根据供暖需求适当扩大选择，32kW就足够了. 当然，当有大量的水连续提供补充热水时，壁挂炉可以切换到热水供应模式.

2. 根据需要使用多个热源进行切换和组合. 该方案的优点是，当功率较低或发热时，系统更易于平衡，并且系统的整体稳定性也很容易实现，并且不需要单独的水箱. 这也是我的首选解决方案.

为了提供更好的热水体验，建议使用壁挂式锅炉和容积式锅炉（如果可以放下）. 优点是容积式锅炉有自己的水箱，水温稳定并且易于配置. 热水循环，恒温控制等方案，两者结合具有很好的经验.

图2壁挂炉+容积炉法

如上图所示，在正常条件下，容积式炉用作热水供应设备，壁挂式锅炉用作加热源. 容积炉可以很容易地配备热水循环和其他设备. 水温稳定不会因热水循环而造成. 频繁的启动和停止也可以为客户提供良好的体验. 壁挂炉仅在平时负责加热系统的供应. 当客户需要向浴缸注水时，壁挂炉切换到热水工作模式，并同时向容积式锅炉注满浴缸；它可以满足更快的注水需求. 这时，如果客户仅打开一个淋浴器，则容积式炉将优先使用淋浴器. 热水管较粗时，不会影响浴缸的注水工作. 需要注意的是，必须在两个热水管道上安装止回阀，否则壁挂炉在使用生活热水时也会启动热水模式，导致系统不稳定.

4. 关于热水循环装置的使用

为了解决冬季打开热水龙头时客户需要放半天冷水的问题，越来越多的HVAC公司向客户推荐热水循环装置，但在实际应用中发现许多热水循环装置没有达到预期的效果会引起不必要的麻烦.

使用热水循环装置时请注意以下问题

1. 热水循环将导致壁挂式锅炉或热水在工作时开始工作. 因此，如果本热水器不适合在恒温模式下使用，则定时模式不适合长时间工作. 建议使用水流触发模型更好.

2. 建议使用带热水循环装置的容积式锅炉，或安装热水缓冲罐，使热水循环工作更加稳定可靠.

3. 尽量选择单独的回水管的连接方式以实现热水循环. 由于没有回水管就很难稳定运行，无论是时间控制还是温度控制，客户在使用时都可能使热水进入冷水管. 当客户开始使用热水时，冷/热水管被水加热，然后热水排放后，冷水管的温度迅速下降，这不仅不安全，而且还会影响用户体验.

4. 热水管道必须绝缘，否则，一方面，管道的快速冷却会导致循环装置频繁工作，另一方面，使用热水时的大温度下降很容易导致不稳定热水温度.

5. 由于使用热水时出水口直接排到大气中，系统压力差较大，因此流量相对较大. 但是，由于热水循环装置在工作时处于闭环状态，因此循环力由水泵的压力差提供. 当管道较长时，流量可能很低，并且无法触发热水模式或循环非常缓慢. 客户需要等待很长时间. 因此，在配置热水循环时，要注意管道直径不要太小，避免过长或增加循环泵扬程.

6. 一些客户发现，热水循环在冬天效果很好，但在夏天似乎效果不好. 原因是夏天的水温高. 当热水循环流量不足时，壁挂式锅炉着火后不能及时带走热量，导致迅速的过热熄火，使系统无法连续为热水提供热水管道，打开花洒时，流量很大，可以满足壁挂式锅炉的工作要求. 这种情况需要通过增加流量来解决.

确保热水温度的长期稳定性

之前，我们讨论了热源的选择和配置问题，该问题可以为客户提供足够的热水，也可以解决通过热水循环装置等待热水和废水的问题，但是这些措施不能保证客户使用的温度稳定性.

尽管壁挂炉的热水稳定性越来越好，但是当壁挂炉远离水位时，水温会降低. 同时，对于别墅用户，不同水位的冷却范围不同，冬季和白天的冷却范围也不同. 有时在沐浴过程中，无需继续释放水. 停水后，水温会波动，因此难以通过墙壁. 炉子本身的温度可以满足客户对稳定温度的要求. 这需要设置壁挂炉的出口温度更高，然后在最后混合水以控制温度. 这也是目前常用的方法.

但是，目前，通常使用末端水的手动混合来控制温度. 这种方法有时会使人们发疯，特别是当热水本身温度不稳定时，问题更加严重，显然无法满足客户对稳定，舒适和安全的水温的需求.

恒温龙头的选择

为了解决这个问题，市场上许使用恒温混合阀，通常是石蜡温度球的混合阀. 它可以单独使用恒温混水阀止回阀安装位置，也可以集成在混合阀上. 使用起来更方便，并且可以很好地改进. 客户体验. 石蜡温度球的控制方法是自控制的，成本低廉，并且在短时间内相对稳定. 主要的问题是，当秤严重时很容易卡住. 使用一段时间后，它将失去恒温控制效果. 另外，水温稳定的速度也比较慢，这就是为什么该产品没有得到广泛使用的原因.

另一种恒温水混合方法是电子控制，尤其是由步进电机驱动的水混合方法. 具有温度控制准确，反应速度快的优点，不易结垢，堵塞. 未来应该是恒温控制的发展方向.

摘要

本章分析了别墅热水系统的设计. 当然，除了本文所述的方法外，还有热泵，热水器，太阳能热水器，电热水器等，但是相对而言，燃气锅炉可以为客户提供大量的首选方式就稳定性和可靠性而言，短时间内热水的使用具有突出的优势. 特别是在同时为客户提供暖气和热水的方面，该解决方案应该是首选. 我希望通过本讲座的内容，可以帮助您为客户提供更舒适，稳定的热水解决方案. 如有任何相关问题，请关注“ Borong节能”公众号，并通过Borong HVAC演讲厅与我们学习和讨论. 返回搜狐查看更多

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