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1、单元九 建筑热水供应,9.6 饮水供应 9.7 高层建筑热水供应,9.5 太阳能热水器,说说看：你都知道太阳哪些情况？,表面温度约6000，内部温度高达1500万，从内到外都是熊熊的大火，火舌高达几万到几十万千米。,1.5亿千米,每小时飞行2000千米的飞机要连续飞行8年半。,每小时飞行4万千米的火箭要连续飞行5个月。,光每秒传播30万千米。算一算，太阳光到达地球需要,500秒（8分20秒）。,每小时行驶100千米的小汽车要连续行驶171.2年。,约130万个地球才有1个太阳那么大。,太阳是一个能发光发热的天体。,太阳发出的光和热是一种能叫做太阳能。,太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳
2、辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.751026W）的22亿分之一，但太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。,太阳能的利用,日光浴,晒盐,晒粮食,点火,太阳能热水器,太阳能电站,太阳能汽车,太阳能路灯,太阳能电围栏,太阳能热水器,一、太阳能热水器的分类,太阳能热水器按热水循环方式可分为： （1）自然循环太阳能水加热器 （2）机械循环太阳能水加热器,二、太阳能热水器的组成,（1）集热器：集热器是太阳能水加热器的核心部分，它由集热管、集热板、外壳、保温层、透明罩板组成。 （2）贮热水箱：贮热水箱是太阳能加热器的重要组件，其构造同热水系统的水箱，其作用为贮存吸收的热量，便于产
3、生自然循环和稳定水压。 （3）管路与附件：为使太阳能热水器能正常运行和维护，需设置必要的阀门、排气阀、止回阀及自动控制所需感温原件和电磁阀等。对于机械循环系统还应设置循环水泵。,玻璃面平板集热器，加拿大安大略省,住宅开发， 瑞典的Kungsbacka,实例：澳大利亚，博茨瓦纳和瑞典 家用热水系统,温差环流系统,澳大利亚,博茨瓦纳农村地区医务人员的住所,家庭,瑞典马尔默,实例：美国和加拿大 游泳池系统,游泳池系统,美国,社区游泳池系统，加拿大安大略省,实例：希腊和加拿大 商业工业热水系统,旅馆，克里特岛的Agio Nikolaos,水产养殖工作场，加拿大不列颠哥伦比亚省,非玻璃面太阳能收集器,低
4、成本 粗糙的 重量轻 季节性游泳池加热 寒冷或有风季节运行不佳,玻璃面平板太阳能集热器,成本适中 较高温度运行 可在总水管水压下运行 更重，更易碎,真空管集热器,高成本 没有对流损失 高温 寒冷气候 易碎 安装可能更复杂 下雪不再成为问题,中国开发制造真空管,9.6 饮水供应,一、饮水供应的类型,（一）开水供应系统1、开水供应方式 开水集中制备集中供应方式、统一热源分散制备分散供应方式和集中制备分散供应方式。,开水供应系统和直饮水供应系统。,开水集中制备集中供应,在开水间集中制备开水，人们用容器取水饮用的供水方式。这种方式适合于学校、机关、部队等建筑。,每层制备开水,在建筑内每层设开水间，用热
5、媒管道将蒸汽送到各层开水间，每层开水间内设间接加热的开水炉加热开水。这种方式适用于医院、疗养院、招待所、旅馆等建筑。目前这种开水供应方式逐渐被每层设电热开水炉的供水方式所取代。,2、开水标准 （1）开水定额 开水定额与建筑物的性质和地区的气候条件相关，开水定额和小时变化系数按表6-30确定。,开水集中制备分散供应方式是集中制备开水，然后用管道将开水输送到各开水供应点。这种方式适用于宾馆等建设标准较高的建筑，由于近年管道直饮水的应用，这一开水供应方式已很少采用。,（2）开水水质 必须符合现行生活饮用水水质标准。 （3）开水温度 应使水温升至100后持续3min，计算温度采用100计；闭式开水系统
6、水温按105计。,3、开水系统设计注意点（1）开水器的热源可选择电、蒸汽、煤气（含石油气）和煤，设计时应优选电源加热。 （2）供应温水时，应将水加热煮沸腾后再进行冷却。,（3）开水器应装设温度计和水位计；开水锅炉应装设温度计，必要时还应装设沸水笛或安全阀；开水器的溢流管和泄水管不得与排水管直接连接；开水器通气管应引至室外。 （4）配水水嘴宜为旋塞。 （5）开水器应采用不锈钢、铜镀铬或瓷制品，其表面应光洁易于清洗；管道、配件、密封件，配水水嘴等选用材质均应耐温、耐压并符合食品级卫生要求。 （6）开水间、饮水处理间应设给水管、排污排水用地漏。,（二）直饮水供应系统 1、供应方式 桶装饮用水供应方式
7、、带有水深度处理功能的饮水机分散式供应方式和管道直饮水供应方式。,2、直饮水水质标准 直饮水水质标准应符合饮用净水水质标准（CJ94-1999)的要求，该标准高于现行的生活饮用水水质标准。此外，尚应符合卫生部生活饮用水管道分质直饮水卫生规范的要求。,二、生活饮用水的净化处理常规净化 深度净化 特殊净化,常规净化：混凝沉淀（或澄清） 过滤 消毒,混凝沉淀（或澄清） 化学品混合池， 絮凝池， 沉淀池 过滤 快速砂滤 消毒 用氯消毒， 洁净水储藏池， 泵,1混凝沉淀加混凝剂使水中悬浮颗粒和胶体物质互相粘附聚合成较大颗粒而从水中沉降的过程。 目的：去除天然水中难以自然沉降的细小颗粒，如悬浮物质、溶解性
8、物质和细菌等。 混凝剂的种类：- 混凝剂种类繁多 - 常用的混凝剂有金属盐类（铝盐和铁盐等）和高分子两类。- 助凝剂：在澄清浑水中只起辅助作用,影响混凝效果的因素：- 水中微粒的性质和含量- 水温- 水的pH- 水中有机物和溶解盐含量- 混凝剂的使用种类和方法,2过滤 过滤是指浑水通过石英砂等滤料层以截留水中悬浮杂质和微生物等的净水过程。 目的： 水的浊度达到生活饮用水水质标准的要求 去除水中大部分病原体，如致病菌、病毒以及寄生原虫和蠕虫等。 使残留的微生物失去悬浮物的保护，为滤后消毒创造了条件。 滤料：应用最广的滤料是石英砂，常用的还有无烟煤、木炭、活性炭、金钢石等。,滤料的卫生学要求： 本
9、身无毒，也不应与水中任何化学物质结合而产生有毒物； 不能被微生物利用和分解； 有良好的机械强度，使用时不易磨损和碎裂； 滤料颗粒粒度要较均匀。,城市生活废水，沉渣泛起，泡沫横流。,通过混凝沉淀和过滤后变为净水。,3消毒 disinfection,消毒是指杀灭外环境中病原微生物的方法。目前我国用于饮用水消毒的方法主要有氯化消毒 二氧化氯消毒 紫外线消毒和臭氧消毒,氯化消毒,化学药剂消毒饮用水的一种最普及和最有效的方法。消毒的氯制剂：主要有液氯、漂白粉Ca(OCl)Cl、漂白粉精Ca(OCl)2和有机氯制剂等。有效氯：含氯化合物中氯具有杀菌能力的有效成分.漂白粉含有效氯约28%33%漂白粉精含有效
10、氯60%70%优氯净含有效氯约60%64%,氯化消毒的基本原理,氯溶于水后水解生成次氯酸和次氯酸根,Cl2 H2O,HOCl H+ Cl,HOCl,H+ OCl,漂白粉和漂白粉精在水中均能水解成次氯酸,2 Ca(OCl)Cl 2H2O,Ca(OH)2 2HOCl CaCl2,Ca(OCl)2 2H2O,Ca(OH)2 2HOCl,水中含氨时，氨与次氯酸反应生成氯胺 （一氯胺（NH2Cl）和二氯胺（NHCl2）,NH3 HOCl,NH2Cl H2O,NH2Cl HOCl,NHCl2 H2O,消毒效果,次氯酸,次氯酸根,氯胺,氯的杀菌作用机制：次氯酸体积小，电荷中性，易于穿过细胞壁；强氧化剂，能损
11、害细胞膜，使蛋白质、RNA和DNA等物质释出，并影响多种酶系统，从而使细菌死亡。氯对病毒的作用，在于对核酸的致死性损害。病毒缺乏一系列代谢酶，对氯的抵抗力较细菌强。,影响消毒效果的因素,1、加氯量和接触的时间 2、水的PH值3、水温、水浑浊度、水中微生物,1. 加氯量和接触时间,需氯量: 杀灭细菌和氧化水中的有机物和还原性无机物需要的氯的总量。余氯：为保证消毒效果，加氯量必须超过水的需氯量，使在氧化和杀菌后还能剩余一些有效氯，此剩余的有效氯称为余氯。 游离性余氯 (HOCl和OCl) 化合性余氯 (NH2Cl和NHCl2)生活饮用水卫生规范规定：游离性余氯：出厂水接触30分钟后，不低于0.3m
12、g/L，管网末梢水不低于0.05mg/L。,2. 水的pH值,pH值5.0，HOCl为100%； pH值= 6.0， HOCl在95%以上； pH值7.0， HOCl含量急剧减少； pH值= 7.5， HOCl和 OCl大致相等； pH值9， OCl接近100%；HOCl的杀菌效率比OCl高约80倍！,3. 水温、水的浑浊度、 水中微生物的种类和数量,水温高，杀菌效果好。水温每提高10，病菌杀灭率约提高23倍。水的浑浊度很高，悬浮物质较多，细菌多附着在这些悬浮颗粒上，氯的作用达不到细菌本身，使杀菌效果降低。大肠杆菌抵抗力较低，病毒次之，原虫包囊抵抗力最强。,臭氧消毒,极强的氧化剂，在水中极不稳
13、定，需在临用时制备。优点：强氧化剂，消毒效果较ClO2和Cl2好；不产生三卤甲烷。缺点：成本高，电耗大，设备操作运行复杂；水中易分解，不能保持杀菌消毒的持久性；消毒后对管道有腐蚀作用，故出厂水无剩余O3，需要第二消毒剂。,紫外线消毒,波长200295nm的紫外线具有杀菌作用。优点：杀菌效率高、不影响水的嗅味。缺点：消毒后无持续杀菌作用，价格贵。目前仅用于小型供水量不大的单位或家庭，在水厂采用较少。,饮用水的深度净化,目的：获得优质饮用水 深度净化的方式有： 分散式（桶装供水）矿化、磁化和纯水等净化器。 集中式（管道供水）市政自来水再经小区净水站（净水屋）净化，由专用管道入户或居民在净水站汲取，
14、即分质供水和直饮水。 深度净化的方法： 活性炭吸附法、膜过滤法、离子交换法等 。,城市分质供水问题城市现有供水方式：不同用途，一视同仁，等质供应，一管到底。 城市分质供水：对部分的供水进行深度净化处理，并另设管网，直通住户，实现饮用水和生活用水分质、分流，以满足优质优用、低质低用的要求。 我国上海、深圳、广州为解决饮用水的问题，已经在尝试城市分质供水。 分质供水工程投资巨大。,饮用水的特殊净化,除藻和除臭 除氟 除铁和除锰 海水(苦咸水)淡化,9.7 高层建筑热水供应,1、集中供热水方式： 发热和加热设备集中设置 由各分区的水箱为各个分 区的加热器单独供水。 优点：设备集中、便于管理、运行可靠。 缺点：高区水加热器承压过大。,2、分散式供热水方式,加热设备和循环水泵分别设在各区技术设备层。 优点：加热器承压小，设备造价低。 缺点：设备分散，管理不便，热媒管过长。,
