高档别墅生活热水设计

前言

在别墅项目中，很多暖通设计只关注采暖、制冷和新风系统，对于生活热水的设计和使用往往轻视或者忽略，只是确保生活热水大致够用的水平。其实保证生活热水是保证人居生活质量的重要组成部分，很多别墅项目用户认识到这点，都提出在后期要增加热水的使用设备和技术改造，为此，笔者将一个别墅改造的方案提供给大家参考。

此方案中生活热水系统全套设备采用意大利法罗力集团的产品。法罗力(FERROLI)集团是意大利锅炉采暖工业的先驱，也是欧洲最著名的三大暖通集团之一，产品系列齐全，享有 “世界热值银行”的美称。集团开发了全系列的供暖设备，包括壁挂锅炉、铸铁锅炉、钢制热水炉、蒸汽锅炉、电热水器、太阳能、散热器及家庭卫浴产品等。由于在热能领域的杰出表现，法罗力(FERROLI)集团获得享誉欧洲的暖通奖和最高成就奖(欧洲采暖和环保工程师协会颁发)。目前在中国的产品涵盖了供暖、热水等多个领域，在热水领域有多种方案和产品能提供解决方案。

工程概况

北京北部某别墅，单栋别墅在400M2左右，采用中央空调系统提供采暖和制冷，采暖单位负荷按110W/2计算，采用一台46kW的落地铸铁锅炉提供采暖热水，生活热水采用一个150L的容积式换热器，通过落地锅炉和容积式换热器的换热盘管来加热生活热水。平时家里有五口人，热水供应尚能满足，而每当周末家庭聚会居住人口增至八到十人，此时就反映出生活热水严重不足的问题。

生活热水系统设计

针对别墅项目现场情况和北京地区的冷水温度，同时根据客户的实际使用特性，设计方案如下：

原始环境情况

1)、冷水计算温度： 冷水计算温度以当地最冷月平均水温资料确定，参考国家标准，北京为“第二分区”(详见附属说明①)， 地面水温度为4℃，地下水温度为10℃～15℃。

2)、热水使用温度及卫生器具用水定额： 各种卫生器具的热水用水温度，查建筑给排水设计手册。其中淋浴器的用水温度，在计算热水用量和耗热量时，一般按40℃计算。

卫生器具一次和一小时热水用水定额(摘自建筑给水排水设计手册——热水部分)

3)、热水使用温度： 在热水供应系统中，在加热设备和热水管路保温条件下，加热设备出口处与配水点(详见附属说明②)温差一般不大于10℃。在此项目中，由于加热设备与配水点的距离较近，而且只在户内，所以加热设备出口处与配水点的温度按同一温度考虑，不考虑管路中的热量损失和温度下降。

4)、方案说明：原方案中45kW锅炉配150L换热水箱，系统图如下。

在原方案热水计算中，换热功率是按照45kW锅炉功率计算的，ΔT=36K时，每小时的热水供应量是1075L。

M=45*860/36=1075L

但在实际产品中，由于已经选定采用150L的换热水箱，盘管换热面积只有1 M2的情况下，考虑锅炉的水流量，它的实际换热功率为35kW，这样每小时的热水供应量就只有836L。

M=35*860/36=836L

再考虑浴盆等使用情况，用水量就出现了问题。

住宅卫生器具的热水用水定额和水温要求

参考国家标准，根据《建筑给水排水设计手册》，查得：

对比户型情况，分析总的热水用水定额：

忽略洗脸盆的用水量，别墅每小时的用水负荷应该在1250L/H，同时使用系数按0.8考虑，所以别墅每小时的用水负荷就在1000L/H左右。

解决方案

1)、更换法罗力BF200L的换热水箱，将每小时的热水出水量提高。查下表，可见小时出水量：

查表得，在法罗力 BF200L换热水箱的情况下，每小时的出水量就在1000L左右，基本能够满足客户的使用。

2)、在现有方案基础上，客户不愿意对系统做大的修改和成本的增加，还要保证热水的使用。结合此种情况，给客户的修改方案如下。

在原安装位置增加一个法罗力120L的热水储水箱，保证在使用之前就已经备好了120L的60℃的热水。在实际使用时，可以提供190L的40℃的温水，

M=120*(60-6/40-6)=190L

这样在供水的同时，锅炉再提供相应的热水补充，就很好的保证了用户地热水使用。

结论

1、 在系统设计的前期，大家只注意热水提供的功率，而忽视换热水罐的换热功率，往往造成换热不足，热水供应量不够。

2、 通过改变系统可以改变使用效果，但又造成系统成本的增加，在实际中，往往是用户不能接受的，所以增加一个简单的水箱就能解决问题了，在成本上120L储水箱的价格只有1380元，客户是比较容易接受的。

3、 法罗力热能产品的广泛使用，为法罗力带来了大量的客户群，并在实际推广中

积累了大量的实际经验，在项目和使用中解决了更多的现场问题，被越来越多的客户所认可和接受。

以上所有数据都是摘自中国建筑工业出版社出版的【建筑给水排水设计手册】。

附属说明①：冷水温度在我国分为五个区，东北及西北大部地区为“第一分区”;华北及西北部分地区为“第二分区”;华东及华中大部地区为“第三分区”;华南大部地区为“第四分区”;西南及华中西北部分地区为“第五分区”。 每个分区的地面水、地下水的计算温度都不同。 北京地面水温度为4℃，地下水温度为10-15℃。

附属说明②：配水点即热水使用点，在项目中就是燃气热水器加热后出水口的温度和淋浴点使用的温度。此温差不宜过大，否则易造成烫伤事故，同时管路热损失增大，如是镀锌钢管，管路的腐蚀和结垢也会加重。因此，热水系统加热设备出口处的温度不应大于75℃ 。