住宅热水系统的选择和设计分析

摘要：介绍和归纳了住宅热水系统中各类热水供应方式、热水热源、热水管材及其各自的优缺点。提出了家庭热源中心的概念。

关键词：热水供应方式 热水热源 热水管材 家庭热源中心

目前住宅房地产开放商为迎合消费者不断提高的要求和日益激烈的市场竞争，除在小区环境、绿化布置、住宅户型等方面刻意的精雕细琢外，还在建筑配套方面提高住宅的舒适度的配套设施。热水系统是续安保监控、卫星电视、纯净水入户等设施后的又一“卖点”。本文就其住宅热水系统各部分的选择作其论述。


住宅热水的供应方式
住宅热水供水方式分为以整个小区为单位的小区集中式热水供应、以小区每幢楼为单位的小区分散式热水供应和以每户为单位的分户热水供应。目前国内住宅有集中热水供应的还不多，主要限于高级住宅和供外宾用的公寓式住宅。绝大多数住宅均为分户式热水系统。


小区集中式热水系统：
整个小区设立以热源和大型开式或闭式蓄热水箱为主的中央热水供应站，通过小区室外热水管道，将热水送到每栋楼，再由室内输配管路送到每家每户，一般采用干管和立管循环方式补偿热损失。


小区分散式热水系统：
在每一栋楼屋顶、地下室（车库）或室外空地安装一套热水机组为热源的中央热水供应系统。此系统配用开式或闭式储热水箱，由管路送至各处。闭式储热水箱的系统可以直接用自来水压力供热水，开式水箱系统需要增加循环泵，一般采用立管循环方式补偿热损失。


分户式热水系统：
在每一户的室内或室外空地安装一套热水机组为热源的热水供应系统。此系统一般配用闭式储热水箱或采用即热式热水器，由管路送至各处，支管可采用电伴热。一般直接用自来水压力供热水。
以下为各系统的优缺点比较：

热水系统	小区集中式	小区分散式	分户储热式	分户即热式
优点	供水稳定、可利用城市廉价热源。	室外管线较简单、供水较稳定、热损失较小	供水稳定、管线简单、热损失小、可利用谷时电价或太阳能	管线简单、热损失小、占用厨房或卫生间空间小
缺点	室外管线复杂、热损失大	占用建筑面积较大	占用厨房或卫生间空间	供水不稳定、能耗功率大
使用管理	管理较复杂、使用方便	管理复杂、使用方便	管理简单使用不方便	管理简单使用方便
投资成本	大	大	小	小
运行成本	中	大	小	小

住宅热水热源介绍和比较
一般小区集中式热水系统都以煤、燃油、天然气或城市管道煤气为燃料，小区分散式热水系统都以燃油、天然气或城市管道煤气、热泵为燃料，分户式热水系统都以天然气或城市管道煤气、热泵、电热为燃料。单元住宅中太阳能、电热以储热式为主，燃油、天然气或城市管道煤气以即热式为主。

	热泵热水系统	太阳能电热水系统	燃气热水系统	电加热热水系统
所用能源	环境热、电	太阳光、电	燃气	电
安全性	安全	较安全	有中毒、失火、爆炸等危险	有触电、短路等危险
舒适方便实用	管线供水热水量大，多处同时使用，连续供水即开即有即用恒温热水	热水量小，受气候影响大，分户系统为开式，热水温度底，需要电热补充。	热水量小，只能区域性用水，可连续供水，简单操作即用热水	热水量受电功率限制，间断性供水，需预先加热，才有热水
美观性	室内无设备	室内无设备	室内有设备	室内有设备
环保性	无污染	无污染	有污染	无污染
投资	投资费用为1	投资费用为1	投资费用为0.5	投资费用为0.5
使用寿命	10~20年	10~25年	4~6年	5~6年

住宅热水常用热源经济性比较：
上海地区的生活用电价格为平时0.61元/kwh，谷时0.3元/kwh。城市管道煤气的价格为600m3/年以内1.02元/m3，600m3/年以外0.90元/m3。城市管道天然气的价格为2.1元/m3，0#柴油的价格为2.82元/m3。
近年来。为保护环境，消除燃煤锅炉工作时产生的废气废渣、烟尘热泵作为高效集热并转移热量的装置，可以把消耗的电力变为3倍甚至3倍以上的热能，实现低温热能向高温热能的搬运，是当今世界最经济、最节能、最安全的新一代热水制造设备。在南非的市场占有率为40%，在澳大利亚占25%，在瑞典占75%。美国陆海空军和世界各地的海军基地、军队住宅中大部分都使用这种热水机组。热泵热水机组系列产品具有节能环保、安全可靠等优点，其技术为国际先进水平，是二十一世纪商用和家用生活热水供应的首选产品。
热泵热水机组由压缩机、热交换器和控制器等部件组成。工作时通过输入电能，将环境中热能经工质吸热，通过压缩机压缩升温，再与水换热，使水温升高。换热后的工质流经膨胀阀后降温，再次吸热，压缩升温，通过换热器，再次将水温升高，如此重复，不断的加热，从而获得55℃的热水。制得的热水存放于保温储热水箱中，供用户随时使用。
热泵的开发应用在美国已有二十几年的历史，在超过5万个系统上应用。在香港的应用也有十多年的历史，在深圳近几年也得到应用。根据获取能量来源的不同，热泵可分为水-水系列、气-水系列等类型。
热泵机组在选用时应注意机组的极端工况和热水负荷的关系，特别是在夏冬温差较大的亚热带地区尤其重要。