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摘要：节能环保是当今社会比较注重的课题，不管是建筑设计还是给排水设计，无不充斥着节能的主题。而我国医疗建筑的能源损耗较大，做好医疗建筑的给排水节能具有重要意义。本文根据工程案例，對医疗建筑热水系统太阳能一空气源热泵热水机组的节能及可靠性进行探讨。
关键词：医疗建筑；生活热水；节能
前言
热水供应系统循环方式的选择不当会造成极大浪费，目前我国绝大多数热水供应系统在打开配水装置后，需要先放掉少部分冷水，经过一定的时间之后，热水设备才会进入正常的运行状态，此时才能获取达到一定温度的热水。由于放掉的那部分冷水，在使用中未起到功效，我们称为浪费水量。因此，热水供应系统存在较为严重的水量浪费现象。要杜绝这种现状，我们在进行给排水设计时，应根据实际情况选择好热水循环系统。
一、工程概况
某医疗建筑地下一层，其中5层为低层，16层为高区，热水系统设置为2个区，高区单独供水，采用变频供水机组。7层设置减压装置，热水系统设计为干管、立管同程循环，定时供水。
二、箱式无负压供水机组
高区生活用水使用箱式无负压供水机组，箱式无负压供水机组是集不锈钢增压水箱、增压水泵、流量控制器、压差流量调节器、增压装置、智能控制柜等为一体的智能供水设备。
箱式无负压供水设备能够充分利用市政管网的压力叠加增压，降低水泵扬程从而降低能耗。水箱配有智能化增压装置，保证水泵从不同的水源取水时用户管网的压力稳定，并使水泵始终处于高效区运行。在控制系统中增加时间控制器，定时对水箱水源循环，保证水箱中水质的新鲜。远程监视监控系统能随机动态掌握设备的运行。
三、太阳能空气源热泵热水机组
病房洗浴热水由太阳能-空气源热泵热水机组（见图1）供应，太阳能作为清洁的环保能源，己普遍应用于生活热水系统，由于太阳能热水系统灵活性差，遇阴雨天气日照不充足时，不能满足使用要求，冬天日照差，夏天日照好，但实际夏天热水使用量少，冬天使用量大，且出水水温不稳定，实际使用起来不太合理，需增加辅助热源。空气源热泵热水代替锅炉生产卫生热水逐渐被用户接受。这种热水设备减轻了热水依赖日趋紧张的燃料供应和节能减排压力，降低了热水成本，在冬季低温气候条件下机组运行稳定性好，热水温度高、热水量减小，有特殊的融霜技术，比常规热水机组的融霜时间少，制热效率高。太阳能-空气源热泵热水机组系统利用太阳能集热器产生的低温热水，作为太阳能辅助加热空气源热泵热水机组的辅助热源，改善热泵的运行工况，二者均在比较稳定的高效条件下工作，这种组合形式的热水系统保证全年全天候的热水供应。
图1 太阳能---空气源热泵热水机组系统原理
太阳能-空气源热泵热水系统工作原理如下：
（1）系统通过时间和水箱水温控制热泵的开启。
（2）机组每隔30min检测水箱温度1次，当水箱水温比设定值（T3）低8℃时，热泵机组自动启动，同时停止太阳能循环泵，待水温达到设定温度（T3）时，热泵系统自动关闭；当集热器温度（T2）大于水箱设定值（T3）2℃时停止热泵机组，启动太阳能系统。
（3）在光照条件下，当集热器温度CT2）大于储水箱温度（T3）5℃时系统启动太阳能循环泵，当集热器温度CT2）与储水箱水温CT3）温差小于2℃时，太阳能循环泵停止工作。
（4）热泵循环时水箱热水设定温度55℃，太阳能循环时水箱热水设定温度50℃。
（5）补水控制：当水箱水位低于低水位时，补水电磁阀开启，向水箱补水；当水位达到高水位时，补水电磁阀关闭，停止补水。
太阳能-空气源热泵热水系统的经济分析：
以热水加热为例，对比各种热水加热设备的运行费用。把各种热源综合热值列表1作为计算运行成本的数据。
表1 各种热源综合热值
名称 热值 热效率/% 综合热值
电锅炉 3600C 90 7740C
柴油锅炉 10200kcal/kg 70 7140 kcal/kg
重油锅炉 10100kcal/kg 70 7070 kcal/kg
空气源热泵 860kcal/（kW.h） 425（制热系数） 3655 kcal/（kW.h）
如1000kg水加热，温度从150C升至500C需要热量为35000kcal，对比各种热水加热设备运行成本见表2。
数据显示出空气源热泵运行的经济性。
表2 各种热水加热设备运行成本
名称 所需能耗 能源单价 运行费用/元
电锅炉 35000/774=45.2 0.80C 36.16
柴油锅炉 35000/7140=4.9kg 6.0元/kg 29.4
重油锅炉 35000/7070=5.0kg 2.5元/kg 12.5
热泵机组 35000/3655=9.6 10C 9.6
四、节水节能型卫生洁具、优质管材和附件
设计中选用节水节能型卫生洁具、优质管材和附件。洗手盆龙头均用感应式，蹲便器冲洗阀均用脚踏式。生活冷热水管采用S30408薄壁不锈钢水管，埋墙部分采用外覆PE塑料防腐蚀不锈钢管，埋墙部分接头采用聚乙烯防腐胶带缠绕。
五、结束语
综上所述，低区生活给水由市政管网直供，充分利用市政水压；高区生活给水采用箱式无负压机组供水，具有节能环保的特点。工程采用太阳能-空气源热泵热水机组供热水系统具有较高的稳定性，且运行成本低，能够保证全年全天候的病房洗浴用热水。以及设计中采用节水节能型卫生洁具避免水的浪费，优质管材和附件具有较强的柔韧度，避免接头处漏水渗水，对节水节能有着重要的意义。
关键词：医疗建筑；生活热水；节能
前言
热水供应系统循环方式的选择不当会造成极大浪费，目前我国绝大多数热水供应系统在打开配水装置后，需要先放掉少部分冷水，经过一定的时间之后，热水设备才会进入正常的运行状态，此时才能获取达到一定温度的热水。由于放掉的那部分冷水，在使用中未起到功效，我们称为浪费水量。因此，热水供应系统存在较为严重的水量浪费现象。要杜绝这种现状，我们在进行给排水设计时，应根据实际情况选择好热水循环系统。
一、工程概况
某医疗建筑地下一层，其中5层为低层，16层为高区，热水系统设置为2个区，高区单独供水，采用变频供水机组。7层设置减压装置，热水系统设计为干管、立管同程循环，定时供水。
二、箱式无负压供水机组
高区生活用水使用箱式无负压供水机组，箱式无负压供水机组是集不锈钢增压水箱、增压水泵、流量控制器、压差流量调节器、增压装置、智能控制柜等为一体的智能供水设备。
箱式无负压供水设备能够充分利用市政管网的压力叠加增压，降低水泵扬程从而降低能耗。水箱配有智能化增压装置，保证水泵从不同的水源取水时用户管网的压力稳定，并使水泵始终处于高效区运行。在控制系统中增加时间控制器，定时对水箱水源循环，保证水箱中水质的新鲜。远程监视监控系统能随机动态掌握设备的运行。
三、太阳能空气源热泵热水机组
病房洗浴热水由太阳能-空气源热泵热水机组（见图1）供应，太阳能作为清洁的环保能源，己普遍应用于生活热水系统，由于太阳能热水系统灵活性差，遇阴雨天气日照不充足时，不能满足使用要求，冬天日照差，夏天日照好，但实际夏天热水使用量少，冬天使用量大，且出水水温不稳定，实际使用起来不太合理，需增加辅助热源。空气源热泵热水代替锅炉生产卫生热水逐渐被用户接受。这种热水设备减轻了热水依赖日趋紧张的燃料供应和节能减排压力，降低了热水成本，在冬季低温气候条件下机组运行稳定性好，热水温度高、热水量减小，有特殊的融霜技术，比常规热水机组的融霜时间少，制热效率高。太阳能-空气源热泵热水机组系统利用太阳能集热器产生的低温热水，作为太阳能辅助加热空气源热泵热水机组的辅助热源，改善热泵的运行工况，二者均在比较稳定的高效条件下工作，这种组合形式的热水系统保证全年全天候的热水供应。
图1 太阳能---空气源热泵热水机组系统原理
太阳能-空气源热泵热水系统工作原理如下：
（1）系统通过时间和水箱水温控制热泵的开启。
（2）机组每隔30min检测水箱温度1次，当水箱水温比设定值（T3）低8℃时，热泵机组自动启动，同时停止太阳能循环泵，待水温达到设定温度（T3）时，热泵系统自动关闭；当集热器温度（T2）大于水箱设定值（T3）2℃时停止热泵机组，启动太阳能系统。
（3）在光照条件下，当集热器温度CT2）大于储水箱温度（T3）5℃时系统启动太阳能循环泵，当集热器温度CT2）与储水箱水温CT3）温差小于2℃时，太阳能循环泵停止工作。
（4）热泵循环时水箱热水设定温度55℃，太阳能循环时水箱热水设定温度50℃。
（5）补水控制：当水箱水位低于低水位时，补水电磁阀开启，向水箱补水；当水位达到高水位时，补水电磁阀关闭，停止补水。
太阳能-空气源热泵热水系统的经济分析：
以热水加热为例，对比各种热水加热设备的运行费用。把各种热源综合热值列表1作为计算运行成本的数据。
表1 各种热源综合热值
名称 热值 热效率/% 综合热值
电锅炉 3600C 90 7740C
柴油锅炉 10200kcal/kg 70 7140 kcal/kg
重油锅炉 10100kcal/kg 70 7070 kcal/kg
空气源热泵 860kcal/（kW.h） 425（制热系数） 3655 kcal/（kW.h）
如1000kg水加热，温度从150C升至500C需要热量为35000kcal，对比各种热水加热设备运行成本见表2。
数据显示出空气源热泵运行的经济性。
表2 各种热水加热设备运行成本
名称 所需能耗 能源单价 运行费用/元
电锅炉 35000/774=45.2 0.80C 36.16
柴油锅炉 35000/7140=4.9kg 6.0元/kg 29.4
重油锅炉 35000/7070=5.0kg 2.5元/kg 12.5
热泵机组 35000/3655=9.6 10C 9.6
四、节水节能型卫生洁具、优质管材和附件
设计中选用节水节能型卫生洁具、优质管材和附件。洗手盆龙头均用感应式，蹲便器冲洗阀均用脚踏式。生活冷热水管采用S30408薄壁不锈钢水管，埋墙部分采用外覆PE塑料防腐蚀不锈钢管，埋墙部分接头采用聚乙烯防腐胶带缠绕。
五、结束语
综上所述，低区生活给水由市政管网直供，充分利用市政水压；高区生活给水采用箱式无负压机组供水，具有节能环保的特点。工程采用太阳能-空气源热泵热水机组供热水系统具有较高的稳定性，且运行成本低，能够保证全年全天候的病房洗浴用热水。以及设计中采用节水节能型卫生洁具避免水的浪费，优质管材和附件具有较强的柔韧度，避免接头处漏水渗水，对节水节能有着重要的意义。