(1) 暖通空调热源设备的分类
按热源介质分可分为蒸汽锅炉和热水锅炉;按能源燃料种类分可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉和热泵设备;按设备承压分可分为常压热水锅炉、真空锅炉、承压锅炉;按热源的来源可分为自备热源、城市供热、工厂余热和废热等。
(2) 蒸汽锅炉
蒸汽锅炉根据提供蒸汽的压力分为压力锅炉和低压生活锅炉。承压低于0.1MPa的蒸汽锅炉在暖通空调供热中属于低压锅炉,不受压力容器类相关规范规程的监督。承压大于等于0.1MPa的蒸汽锅炉属压力容器,应当遵守蒸汽锅炉监察规程的规定,空调热源所选择的蒸汽锅炉一般是压力容器。当选用蒸汽锅炉作热源时,需要进行二次换热,将蒸汽通过热交换器加热空调循环水。
蒸汽锅炉可以是燃煤锅炉,也可以是燃油、燃气或电热锅炉。从环保角度而言,燃煤锅炉污染严重,尤其是在城市里,使用受到很大的限制。燃油、燃气和电热锅炉均能满足环保要求,但考虑燃料价格和国家节能政策因素,目前使用较多的是燃气锅炉。
知识拓展:压力容器
运行中最高压力大于等于0.1MPa,内直径大于等于0.15m且容积大于等于0.25m3的容器被成为压力容器。出于安全生产的需要,我国安监部门对锅炉等压力容器的设计、生产、运行均有一系列的标准和规程规范。
(3) 热水锅炉
热水锅炉根据运行压力分为承压热水锅炉、常压热水锅炉和真空热水锅炉。
承压热水锅炉可以提供水温高于100℃的高温热水,在我国北方的集中供热系统中运用较多,属于压力容器。
常压热水锅炉是指锅炉在运行时所承受的压力相当于大气压,即锅炉本体不承受压力,而空调供水是通过二次换热进行加热,空调循环水可以按设计要求承受不同压力,与锅炉本体无关。常压热水锅炉通常可分为内置式换热器外置式换热器两类,一般提供热水温度不超过90℃。
真空热水锅炉的锅炉本体内保持真空,锅炉本体也处于负压下工作,运行安全可靠。真空热水锅炉炉内水容积小,热水供应启动速度快,炉内充水可用软水或纯水,不结垢、无腐蚀,在蒸汽介质下,换热管的传热效率比较高,但需要设置一套真空装置。锅炉内的水容积比较小,相应的其热容量也比较小。
图5.2
图5.2为热水锅炉的图面示意,设备外形按比例绘制在锅炉房内,燃烧机位置的突出是表示该位置需要经常操作、检修和维护,需要留有足够的空间。在接管方面需要落实设备的要求,本例中设备表除标明设备供热能力参数外,还标明为内置两套换热器,分别提供空调热水和卫生热水,则锅炉本体应有空调热水的供回水接管和卫生热水的供回水接管,锅炉烟道接口、排污管接口、通气管接口等需要通过设备厂家提供的随机文件确认。
(4) 热泵设备
热泵机组在制冷循环上设有四通换向阀,蒸发器与冷凝器可以互换,从而实现根据需要制冷或制热的功能。根据低位热源的种类可以分为空气源热泵(常称为风冷热泵)、地表水水源热泵、地下水水源热泵等。
热泵设备冬季提供的空调热水温度一般为45℃,在需要卫生热水的场合,也可以提供50℃以上的热水,由于提供热水的温度并不高,热泵设备有比较高的供热性能系数,空气源热泵的性能系数一般在3以上,地下水水源热泵的性能系数可以达到4.8以上。