高层建筑太阳能供水减压阀与循环泵应用研究论文_杨禹峰,李晓丽

摘要：随着太阳能设备在高层建筑中应用的越来越广泛，给供水系统的运行质量提出了更高的要求。本文通过对热水减压模式的分析探讨，对减压阀和循环泵在太阳能供水系统中的科学应用进行了阐述，对提高利用性能，确保热水系统的安全、高效运行，具有一定的参考价值。

关键词：建筑工程；高层项目；太阳能设施；减压阀；循环泵

引言

目前对于很多高层建筑的太阳能热水系统中，一般普遍使用了集中供水的处理模式，高层建筑的屋顶设计安装了集热设备和水箱，通过上下级次的给水循环实现热水的统一供给。通常来说，采用这种方式供给热水，遵循固定的操作规范和施工流程就可以实现太阳能集热设备的安装设计，非常简单便捷，不过要注意不能设计太高的供水压力，因此，对于减压方式和管网循环设备的选择非常关键。笔者试就高层建筑太阳能供水减压阀和循环泵的应用谈些粗浅的认识。

1采取支管降低压力的形式进行循环供水

在通过干管和立管进行循环供水的模式中，一般划分成了高压和电压两个区间，并配置了水箱和循环泵设施，一般水箱在屋顶设计，循环泵安装到下面，支管上安装了减压阀进行压力控制（详见图1），水循环可以不经由减压阀系统，因此不会干扰循环泵的扬程效果，而只需计算好管道受到的阻力值就行。

（图1采用支管循环降低压力示意图）

2循环热水的集热设备

纵向进行区间的划分，将减压阀安装到供应热水的管道上面，使用一组通用的循环泵，这样减压阀中经过的循环水减小了以部分压力值，扬程测试的时候就要考虑适当增加，避免阻碍循环泵的安全运转。

一是采取立管降压的形式进行循环供水。循环热水也是划分成了高压、低压两个区域，减压阀一般安装到立管上面，共同使用一组循环泵（详见图2），在测算扬程的时候，减压阀减少的压力值也要包括之内。

（图2采用立管循环降低压力示意图）

二是采取总管降压的形式进行循环供水。同样划分为两个区域，低压区域，纵向设置减压阀Ⅰ到循环热水的总管内，高压区域，减压阀Ⅱ安装到回水管道上，这样可以保证两个区域的水循环在汇合地方实现压力均衡（详见图3），但是在使用减压阀的时候一般是能够调节的，以便控制水循环的压力。

三是分区域采用立管循环降低压力实现热水的供应（详见图4）。

由于也划分成了两个区域控制循环热水的压力，低压区域实行立管循环降低压力的纵向设置，在高压区域利用循环泵实现压力值的增加和热水的供应，在选择低压区域循环泵的时候，就要综合分析扬程数值测算可能会造成的减压阀降低的压力值，而且要单独安装高压区域的循环泵，确保压力的及时增加和热水的正常供应。

（图3采用总管循环降低压力示意图）

（图4分区域采用立管循环降低压力示意图）

3科学测算分区域设置的减压阀中循环泵的扬程系数

一是如果减压阀中有循环水，在测算循环泵扬程系数的时候要考虑到减压阀中消耗的压力值。这时候扬程系数Hb等于循环泵中的热水流经送水管的水头消耗数值hp加上流经回水管中的循环热水水头消耗数值hx同时再加上经由减压阀循环的热水产生的水头消耗hg。

二是经由减压阀循环的热水造成的水头消耗数值，一般来说，是减压阀前部的静水压力系数与后部流动的热水压力系数之间的差异。这是由于综合考虑了减压阀在热水动态、静态分布过程中，纵向设置的时候对循环水压力造成的各种影响。

三是划分减压阀区域设置循环泵过程中，应当注意施工部位的质量管理，一旦分区域设计安装了减压阀，在对循环泵进行施工的时候，一般要设置到水箱送出热水的部位，或者设置到循环泵中出水管的最下部，防止循环泵的设置部位发生了偏移或者热水的倒流，出现渗水的情况。

4科学选择减压阀

一是在安装设计减压阀的时候，要注意方便现场的施工操作、日常的维护管理和后期投入使用的检修养护，一般不能将减压阀安装到居民住宅的门里，而且如果安装到了管道竖井里，要确保空间通畅，以利于检修维护。

二是如果减压阀前端和后部出现了压力比，后部的压力不用做出适当的调整，这时候可以考虑设计安装比例式的，但是如果需要及时调整减压阀后部的压力值，或者压力不能被动太大的时候，就要考虑选择使用能够调节处理的设施。

三是在选择比例式设施的时候，应当考虑以下条件：在口径尺寸上是依据每秒的循环热水数量来测算的，而且要控制到减压阀中的热水循环数值与压力值变化曲线的合理氛围区间；减压阀后部的压力系数应当符合最不适合送水元件中循环水压力系数的标准数值；降低压力的比例一般不能超过4:1的数值，但是一旦超出了这个比例，选择这种减压阀的时候要避免安装到空蚀的区域。

四是在选择可以调节的减压阀设施的时候，应当考虑以下条件：外径一般需要满足循环热水流经的数量或者热水水头的消耗系数数值标准；压力值的级次一般不能小于事先设定的减压阀前端的压力系数；后部的压力取值和低压系数应当满足施工设计标准。而且减压阀前端的压力值一般应当比后部减压阀的压力系数高0.2兆帕，前端和后部减压阀的压力差异一般不能超过0.4兆帕，如果太阳能热水系统安装到了住宅或者医疗等高层建筑工程中，这种压力值的差异不能超过0.3兆帕。一旦超过了前述的系数取值，就要进行噪音防范处理。

五是如果可以调节处理的减压阀外径小于50毫米的时候，一般最好是选用直接调节的减压设施，如果外径数值超过了50毫米但是比100毫米低的时候，选择直接调节的减压阀或者是利用先导类型的设施都可以，不过先导类型的减压阀使用的比较多，但是如果外径数值超过了100毫米的时候，只能使用这种先导类型的减压设施。

5结束语

在高层建筑工程中进行太阳能供水设备的施工设计，一般便会受到周边工程项目的制约，不过要有效地选用楼顶空间，确保太阳能供水设备能够安全、可靠运行。而且这种设备由于利用的是太阳能可再生资源，只是在安装施工初始阶段和后期检修维护过程中需要一定的资金投入，在日常运行中，会实现很好的节能减排效果，而且减少了很大以部分费用支出，但是要加强减压阀和循环泵的科学设计应用，以保障太阳能供水系统在高层建筑中的安全、合理使用，实现经济、社会、生态效益的最大化目标要求。

参考文献

[1]许婉毅.高层建筑给水方式及减压阀的设计探讨（J）.建材与装饰（下旬刊）2007（9）.

[2]孙如军、邓广福.浅析高层建筑太阳能供水减压阀及循环泵的应用方式（J）.太阳能.2013（5）.

[3]唐长领.减压阀在建筑给水工程中的应用（J）.铁道建筑.2005（4）.

论文作者:杨禹峰,李晓丽

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/14

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