随着经济的发展，自然资源日益紧张。在建筑领域，给排水的设计如何能达到节能也成为检验建筑物是否节能的标尺。基于对节能的概念、特点及技术措施应用等方面的系统研究，文章
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:07 热度：
摘要：随着经济的发展，自然资源日益紧张。在建筑领域，给排水的设计如何能达到节能也成为检验建筑物是否节能的标尺。基于对节能的概念、特点及技术措施应用等方面的系统研究，文章从利用太阳能热水器、空气源热泵机组性能特点及冷凝式锅炉与热泵联合系统，探讨了建筑给排水设计领域中的应用。
关键词：太阳能 热泵 冷凝式锅炉
Abstract: with the development of economy, the natural resources of the growing tension. In architecture, water supply and drainage design how to meet energy also become inspection building energy saving of whether a ruler. Based on the energy saving of the concept, the characteristic and the technical measures of the application system research, this article from the use of solar energy water heater, air source heat pump units performance characteristics and condensing boiler and heat pump combined system, discusses the application fields of building drainage design.
Keywords: solar energy heat pump condensing boiler
中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章编号：
引言：近年来我国城市生活用水量呈逐年递增趋势。城市生活用水包括居民用水和公共建筑用水等，其用水过程绝大部分是在建筑中完成的。因此节约城市生活用水必须搞好建筑节水。建筑节水节能是一个系统工程，除应制订有关节水节能的法律法规、加强日常管理和宣传教育、利用价格杠杆促进节水工作外，还应采取有效的技术措施，以保证建筑节水节能工作全面深入的开展。
1利用太阳能制备住宅热水，节约电能和天然气
现代的太阳热能科技是将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。太阳能取之不尽、用之不竭的特点使其成为节能设计的首选。在给排水节能设计中，可考虑采用太阳能热水器或热泵热水器取代传统高能耗的燃煤、燃油、燃气热水器及电锅炉。
太阳能热水器是由集热器、储水箱、给水箱、循环管、循环泵、配水管等组成的。我国大部分地区日照时间较长，适宜推广使用太阳能。太阳能一般分为平板型和真空管型两种。单幢建筑或多幢建筑合用太阳能热水器，并设置热水箱，用作户内热水器预热水源，单户内设置快速热水器。热水系统可安装在屋顶、墙壁及阳台等位置，可以在一定程度上实现集热器与建筑完美结合，但在太阳能热水系统设计中应注意在寒冷地区应考虑其抗冻性能、抗热冲击性能以及其承压能力等因素。
给排水节能设计需要全方位综合考虑各种因素，在水的输送过程中，也可以采取一定的措施进行节能节水，如采用优质管材、阀门。由于镀锌钢管容易生锈，这样必然会影响水质，而且经过一段时间闲置后，再次使用时会有锈水流出，如果流入到干净的水中，可能导致整个容器里的水的水质不合格，造成水资源的浪费。
此外，接头处也是锈蚀的“重灾区”，随着时间的推移，会不同程度地出现漏水渗水现象，但如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、PP-R管、PE管、Pvc-u管不锈钢管、铜管等，就能够很大程度上杜绝漏水渗水等浪费问题。
配水器具和卫生器具方面也大有可为。卫生器具及配水器具位于供水系统的最终端，是水的最终使用单元，它的节水性能对给排水系统整体节能效果起着举足轻重的作用因此选用节水节能型卫生器具就显得格外重要。据资料显示，在普通住宅内采用6L左右的小容量水箱可以比9L容量水箱节水12%，办公楼效果更佳，可节水近三分之一;对于厨房、淋浴、盥洗等用水器具的节水则主要从改善给水配件的性能来实现，如采用充气水龙头、脚踏开关淋浴器、节水延时自闭阀等，该类配件均能在不同程度上起到节水节能的功效，并且节能效果和建筑高度成正比，即建筑物越高其节能效果越明显;公共卫生建筑内，传统的定时冲洗对水的浪费极大，目前较为先进的光电数控控制或红外线作用的器具效果非常突出，值得推广。对水的节约就可以减少输送水过程中的能源的消耗，从而达到节能的目的。
2 太阳能—热泵中央热水系统组成
2.1太阳能—热泵中央热水系统基本组成
太阳能—热泵中央热水系统的主要组成部分为太阳能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组，其他辅助设备与常规的中央热水系统相同，包括太阳能循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器等。
2.2太阳能辅助加热空气源热泵机组性能特点
与普通的空气源热泵相比较，太阳能辅助加热空气源热泵机组在低温工况下运行具有如下几个明显的特点：
(1)COP显著提高
在同样的环境温度下，太阳能辅助加热使制冷剂系统的蒸发温度得以提高，机组的制热性能系数较普通空气源热泵机组有了明显的提高，热泵制热性能系数随蒸发温度变化情况如图2所示。
(2)防止蒸发器结霜，减少除霜时间
由于辅助热源的加热作用，提高了进入蒸发器的空气温度，使其结霜的可能性降低，这样就可以防止蒸发器表面结霜，使其保持较高的换热效率，同时，机组的化霜次数和时间也大大减少，可以节省大量的电能，并保证热泵机组连续不间断的运行。
(3)改善空调压缩机工作环境，延长机组使用寿命
在环境温度较低时，空调压缩机的压缩比急剧升高，压缩机的排气温度常常会超过压缩机允许的工作范围，从而导致压缩机频繁的启停，无法正常工作，长此以往，将会损伤压缩机的整体性能，减少空调设备的使用寿命。通过太阳能作为辅助热源提高系统蒸发温度，间接的改善了压缩机的工作环境，不但解决了压缩机在外界低温环境下不能正常工作的问题，并且可以使整个热泵机组的使用寿命有效延长。
3 冷凝式锅炉与热泵联合系统的应用
在国外，采用先进的方法回收烟气中热能的系统得到了大力的发展，冷凝式锅炉与热泵联合系统广泛的用于诸如区域供热锅炉房，尤其是使用如生活垃圾、碎木屑等比较湿的燃料以及天然气为燃料的锅炉房[6，7，8]。例如，1985年瑞典在其最大的城市垃圾焚烧厂(位于东南部的乌普萨拉市)安装了一套回收热能为20MW的冷凝式锅炉与热泵联合系统。安装主要设备的投资(包括安装)及余热回收的年效益。
通过经济性计算，虽然初投资较大，但与通过建立一个锅炉来增加产热量所用的资金相比，所用的投资都是较低的，并且它在提高热生产效率的同时，除去烟气中的酸性气体和汞，因此从节能和环保的角度来说，这将是十分有利的。因此在一些急需扩建，改造和新建的集中供热锅炉房中，采用冷凝式锅炉与热泵联合系统，应是一种节能环保的方式。
根据《北京市城市热网集中供热设施建设“九五”计划及2010年发展规划》，现有一热和二热等7家热源厂将改扩建，设计供热面积将增加592万平方米。另拟新建2个热电厂，新增供热规模1000万平方米左右。 2005年热力供热面积预期达到8359万平方米，占市建筑面积的31.13%[1]。并且北京开始以环境评价为中心目标，重点分析各种供热方式对环境保护带来的影响，并将之作为分析比较的基准点和出发点，同时兼顾能源利用效率、资源利用、投资和经济效益等因素的研究，因此在该地区实行冷凝式锅炉与热泵联合系统的研究具有重要的意义。并且在燃烧清洁燃料天然气时，在理论上每标准立方米约可产生1.6kg的冷凝水，如WNS4.2-1.0/95/70-Q型热水锅炉的燃料消耗约为440Nm3/h，如果产生的水蒸气的60%被冷却下来，可产生440×1.6×0.6=422.4kg/h 的水,可以看出所获得的水量是可观的。如果采取措施对这一部分水加以利用，对一些缺水地区无疑会产生积极的作用 [2，9]。
4 结束语
建筑给排水设计在节能方面的应用的措施非常多。总之，随着能源的日益紧张和热泵技术的发展，热泵将以其卓越的工作能效比，得到大家的认可和应用，也将是未来热泵发展的趋势。而冷凝式锅炉与热泵联合系统是一种高效节能和环保的热能回收系统，针对我国目前供热现状：污染严重，热量不足，急需扩建和新建一些锅炉房资金紧缺等问题，采用冷凝式锅炉与热泵联合系统应是一种值得探讨和应用的节能和环保方式。该系统还能能产生可观的冷凝水，这一部分水可以加以处理并利用，可作为一些水质要求不高的工业用水和畜牧用水。并且该系统的热泵部分在夏季也能给用户提供冷量，作小型的中央空调使用，具有更大的节能性。
参考文献：
[1] 方肇洪,《地源热泵技术与建筑节能》
[2] 王丽程,泵与水源热泵制冷供暖方案比较
[3]贾力，孙金栋，李孝萍.天然气锅炉烟气冷凝热能回收的研究.节能与环保,2001,31(1):31～33
