第 8章 建筑内部热水供应
8-1 热水供应系统分类、组成和供水方式
一,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
二, 组成
热水供应系统由下列部分组成 （ 见附图 1）
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
三、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, 立管设回水管, 保证任意点水温；
? 半循环 — 只在干管设回水管道, 保证干管水温 。
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
? 上行下给
? 下行上给
5,按热媒种类
? 蒸汽
? 高温水
? 6,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
闭式热水系统 —— 配水点关闭, 系统不与大气相通
8-2 加热设备和器材
一,加热设备
1,小型锅炉
燃煤、燃气、燃油。
2,水加热器
1） 容积式水加热器
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
附图 2）
?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：用水温度要求均匀, 需要贮存调节用水量场所 。
2） 快速加热器
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 （ 见附图 3）
单管式汽水快速加热器 （ 见附图 4）
?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。（ 见 附图 5）
? 组成,① 贮水罐
② 内藏式快速换热器
③ 内循环泵
? 工作过程：
循环泵作用：
① 提高被加热水流速，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 （ 见附图 6）
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
有量贮存容积的快速式水加热器 。 (见
附图 7)
?特点,① 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
有效的防止军团菌的滋生；
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 。
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。
二、加热器材
1,自动温度调节装置 （ 见附图 8）
? 直接温度调节装置：温包 → 自动调节阀 → 控制热媒量
? 间接温度调节装置：温包 → 电触点温度计 → 变速开关
阀门
2.减压阀
原理：利用流体通过阀瓣产生阻力而减压 。
型式：波纹管式, 活塞式, 膜片式等
计算：
c
c
q
Gf
??
。～流量系数，—；面的理论流量，通过每平方厘米孔口截—；蒸汽流量，—；孔口截面积，—
6.045.0
/
/
2
2
?
hcmKgq
hKgG
cmf
c
c
?
3.疏水器
作用：保证冷凝水及时排放, 防止蒸汽漏失
位置：安装于以蒸汽为热媒, 间接加热, 第一循环系统
凝结水管道上 。
型式, 浮筒式, 吊桶式, 热动力式 。
选择计算,Δ P—— 疏水器前后压差, Pa
Δ P>50kPa Δ P＝ P1-P2
G—— 疏水器排水量 G＝ kg/h；
A—— 排水系数；
d—— 疏水器排水阀孔径,
4,自动排气阀
作用：排出上行下给管网中热水气化产生的气体, 以
保证管内热水畅通 。
位置：在管网的最高处安装自动排气阀 。
pdA ?? 2
5,自然补偿管道和伸缩器
钢管热伸长量为：
Δ L＝ 0.012（ t2r-t1r） L
式中,Δ L—— 钢管热伸长量 。 mm；
t2r—— 管中热水最高温度, ℃ ；
t1r—— 管道周围环境温度, ℃, 一般取
t1r＝ 5℃ ；
L—— 计算管段长度, m；
0.012—— 普通钢管的线膨胀系数,
mm/m·℃,
补偿管道热伸长措施：
1） 自然补偿：利用管路布置时形成 L,Z型
转向, 在转弯前后的直线段上设置固定支
架 。 （ 见附图 9）
2） 伸缩器补偿：
套管伸缩器：适用于管径 DN≥ 100mm,伸长
量 250～ 400mm。
方型伸缩器：安全可靠, 不漏水, 但占用
空间大 。
波型伸缩器：安装方便, 节省面积, 外形
美观, 耐高温 。
6.膨胀管和膨胀罐
膨胀管高度计算：见右图
???
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?
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。热水的密度，—；冷水的密度，—；度,高位水箱水面的高
锅炉、水加热器底部至—； 直高度，
膨胀管高处水箱水面垂—
3
3
/
/
mKg
mKg
m
H
m
h
?
?
?
膨胀管最小管径：见下表
膨胀罐：利用密闭膨胀罐的容积, 调节热水管
网中水受热后的膨胀量 。 （ 见附图 9）
锅炉或水加热器的传热面积（ m3 ） <10 10~15 15~20 >20
膨胀管最小管径（ mm） 25 32 40 50
附图 1 热媒为蒸汽的集中热水系统
附图 2 容积式水加热器
附图 3 多管式汽水快速加热器
附图 4 单管式汽水快速加热器
附图 5 半容积式水加热器
附图 6 HRV半容积换热器
附图 7 半即热式水加热器
附图 8 自动温度调节器
附图 9 闭式膨胀水箱
8-1 热水供应系统分类、组成和供水方式
一,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
二, 组成
热水供应系统由下列部分组成 （ 见附图 1）
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
三、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, 立管设回水管, 保证任意点水温；
? 半循环 — 只在干管设回水管道, 保证干管水温 。
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
? 上行下给
? 下行上给
5,按热媒种类
? 蒸汽
? 高温水
? 6,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
闭式热水系统 —— 配水点关闭, 系统不与大气相通
8-2 加热设备和器材
一,加热设备
1,小型锅炉
燃煤、燃气、燃油。
2,水加热器
1） 容积式水加热器
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
附图 2）
?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：用水温度要求均匀, 需要贮存调节用水量场所 。
2） 快速加热器
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 （ 见附图 3）
单管式汽水快速加热器 （ 见附图 4）
?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。（ 见 附图 5）
? 组成,① 贮水罐
② 内藏式快速换热器
③ 内循环泵
? 工作过程：
循环泵作用：
① 提高被加热水流速，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 （ 见附图 6）
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
有量贮存容积的快速式水加热器 。 (见
附图 7)
?特点,① 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
有效的防止军团菌的滋生；
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 。
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。
二、加热器材
1,自动温度调节装置 （ 见附图 8）
? 直接温度调节装置：温包 → 自动调节阀 → 控制热媒量
? 间接温度调节装置：温包 → 电触点温度计 → 变速开关
阀门
2.减压阀
原理：利用流体通过阀瓣产生阻力而减压 。
型式：波纹管式, 活塞式, 膜片式等
计算：
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。～流量系数，—；面的理论流量，通过每平方厘米孔口截—；蒸汽流量，—；孔口截面积，—
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3.疏水器
作用：保证冷凝水及时排放, 防止蒸汽漏失
位置：安装于以蒸汽为热媒, 间接加热, 第一循环系统
凝结水管道上 。
型式, 浮筒式, 吊桶式, 热动力式 。
选择计算,Δ P—— 疏水器前后压差, Pa
Δ P>50kPa Δ P＝ P1-P2
G—— 疏水器排水量 G＝ kg/h；
A—— 排水系数；
d—— 疏水器排水阀孔径,
4,自动排气阀
作用：排出上行下给管网中热水气化产生的气体, 以
保证管内热水畅通 。
位置：在管网的最高处安装自动排气阀 。
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5,自然补偿管道和伸缩器
钢管热伸长量为：
Δ L＝ 0.012（ t2r-t1r） L
式中,Δ L—— 钢管热伸长量 。 mm；
t2r—— 管中热水最高温度, ℃ ；
t1r—— 管道周围环境温度, ℃, 一般取
t1r＝ 5℃ ；
L—— 计算管段长度, m；
0.012—— 普通钢管的线膨胀系数,
mm/m·℃,
补偿管道热伸长措施：
1） 自然补偿：利用管路布置时形成 L,Z型
转向, 在转弯前后的直线段上设置固定支
架 。 （ 见附图 9）
2） 伸缩器补偿：
套管伸缩器：适用于管径 DN≥ 100mm,伸长
量 250～ 400mm。
方型伸缩器：安全可靠, 不漏水, 但占用
空间大 。
波型伸缩器：安装方便, 节省面积, 外形
美观, 耐高温 。
6.膨胀管和膨胀罐
膨胀管高度计算：见右图
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。热水的密度，—；冷水的密度，—；度,高位水箱水面的高
锅炉、水加热器底部至—； 直高度，
膨胀管高处水箱水面垂—
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膨胀管最小管径：见下表
膨胀罐：利用密闭膨胀罐的容积, 调节热水管
网中水受热后的膨胀量 。 （ 见附图 9）
锅炉或水加热器的传热面积（ m3 ） <10 10~15 15~20 >20
膨胀管最小管径（ mm） 25 32 40 50
附图 1 热媒为蒸汽的集中热水系统
附图 2 容积式水加热器
附图 3 多管式汽水快速加热器
附图 4 单管式汽水快速加热器
附图 5 半容积式水加热器
附图 6 HRV半容积换热器
附图 7 半即热式水加热器
附图 8 自动温度调节器
附图 9 闭式膨胀水箱
