商用容积式燃气热水器的应用

　　集中热水供应系统的热源选择，应根据当地的能源状况因地制宜，依次选用工业余热、废热、地热、太阳能、城市热网、区域锅炉房、专用蒸汽（热水）锅炉和燃油（气）热水机组作为热源及热源设备，在电力供应富裕和能利用低谷电蓄热的地区，还可采用电能作为热源。上世纪末，A.O.史密斯公司把在北美、欧洲酒店中广泛采用的BTR型商用容积式燃气热水器引入国内，为我们提供了又一种新的热源设备，通过近几年来在国内数十个项目中的应用，其经济效益、社会效益和环境效益十分显著，受到设计人员和广大用户的青睐，本文对该设备做简要介绍。

　　1、商用容积式燃气热水器的定义

　　商用容积式燃气热水器是指内部具有储热水的容器并作为热水器整体的一个部分的燃气热水器，其额定热负荷小于或等于360MJ/h(100KW)，最大水容积不超过500L。根据国家质量监督检验检疫局关于实施《小型和常压热水锅炉安全技术监察规定》有关问题的通知精神，这种热水器不属于锅炉，因此不在锅炉安全技术监察的范围之内。

　　2、BTR型商用容积式燃气热水器的技术性能

　　BTR型商用容积式燃气热水器有BTR-154、BTR-199、BTR-275、BTR-338四种型号，单台输入功率—储水容积分别为45.1KW—306L、55.7KW—306L、80.6KW—379L、99KW—322L。最大工作压力为1.1Mpa，热效率≥80%，热水温度可调范围为50℃~82℃。另外每种型号还有户外安装型产品可供选择。

　　3、BTR型商用容积式燃气热水器的特点

　　3.1 内胆采用金圭涂层内胆（金圭内胆）。容积式热水器的内胆是其核心部件之一，一旦损坏将无法修复，直接影响热水器的使用寿命。金圭内胆所用的涂层是A.O.史密斯公司涂层研究所经过5000多次试验研制成功的，涂层表面光洁、色泽均匀、质地紧密，通过美国“UL”标准的10万次循环压力试验，承受巨大的冲击力而不破损。胆内配有阳极棒保护，是当今最好的抗腐蚀防结垢内胆之一。符合美国国家卫生健康协会NSF标准的严格认证。并且根据国外多年使用经验，较高于传统锅炉配储热水箱的内胆储水温度能够有效避免军团菌的产生，更加卫生。

　　3.2 采用大气式燃烧两次点火的燃烧方式。采用高效主燃烧器，燃气燃烧充分，经国内有关部门检测，CO排放量远小于国家标准《燃气容积式热水器》GB18111-2000规定的0.04%（α=1），最低可达20ppm，未检出NOx，排烟符合国家标准。自然排烟时噪声低于35dB。采用两次点火方式，自动开关气阀，避免爆燃现象的发生。

　　3.3 设有一系列安全保护装置。设有自动恒温控制装置、高温极限、超温/超压自动泄水装置、燃气自动稳压装置、自动点火、意外熄火保护装置等，确保运行安全可靠。

　　3.4 设有三对进出水口且外形尺寸小。在热水器的前、后和顶部分别设有三对进出水口，可根据现场情况任意选择其中的一对，且外形尺寸小，为现场安装提供了方便。

　　3.5 设有自清洁系统。自清洁系统使热水器的正常进水加速增压，冲刷内胆底部带动水垢及杂质流动，避免其沉积在底部；内胆采用倒锅底形设计，便于定期排污。

　　3.6 设有安全排气罩。安全排气罩有三个作用，一是防止由于倒灌风而破坏燃烧稳定性和吹灭火焰；二是避免降低热水器的热效率，当烟囱抽力大时，如果未安装安全排气罩，大量室内空气就要涌入燃烧室内，增大了过剩空气系数，使燃烧室温度降低，燃烧恶化，增大了排烟热损失和化学不完全燃烧热损失；三是利用安全排气罩使烟气中混入室内空气，致使烟气露点温度降低，从而防止烟气中的水蒸气在烟囱壁冷凝，减缓了烟囱腐蚀，延长烟囱的使用寿命，同时可避免因大量冷凝水进入燃烧室内导致熄火事故的发生。

　　4、应用实例

　　某连锁酒店上海商城路店热水供应的热源设备选型。

　　4.1 项目概况：该店属经济型连锁酒店，共有170个标准间，具有天然气能源，要求24h供应热水。

　　4.2 耗热量计算：设计小时耗热量按下式计算：

         （KW）………………………………（1）

    式中：Kh—时变化系数，取5.43；

    m—用水计算单位数（人数或者床位数），m=170×2=340人；

    q—60℃的热水用水定额，，取100；

    c—水的比热，KJ/(Kg·℃),c=4.187KJ/(Kg·℃)；

    ρ—热水密度，Kg/L，取1Kg/L；

    tr—热水温度，℃，取60℃；

    tl—冷水温度，℃，取5℃。

    将上列数值代入式(1)，得

　　4.3 热水器选型计算:根据A.O.史密斯公司商用热水器产品样本,选用BTR-338型商用容积式燃气热水器。需要的台数按下式计算： 

            （台）…………………………………………………（2）

    式中：Qh—设计小时耗热量，KW，Qh=492.07KW；

    Pin—热水器输入功率，KW，Pin=99KW；

    η—热水器热效率，%，取80%。

    将上列数值代入式（2），得

    （台）

    选用7台。

    复核储热量及储热时间：储热量按下式计算：

    （KJ）…………………………………………（3）

    式中：n—热水器台数，台，n=7台；

    v—热水器储水容量，L，v=322L；

    其余符号同前。

    将上列数值代入式（3）得

　　该值接近《燃油（气）热水机组技术规程》规定的储热量≥20min的要求，选型是合适的。

　　4.4 经济效益：该项目于2004年安装调试完毕，投入运行，总输入功率为693KW，根据该店统计资料，年运行费用为22.08万元，一个标准间的年均运行费用为0.13万元。而位于同一城市拥有161个标准间的同档次旅店，总输入功率为700KW，安装了两台燃气热水锅炉，并配有5m3储热水箱，该店统计资料表明，年运行费用为32.4万元，一个标准间的年均运行费用为0.27万元。由此可见BTR型燃气热水器的经济效益十分明显，一般可较传统锅炉配热水箱的热水供应系统节约约30%-50%的运行费用，并已经得到了很多对运行费用要求苛刻的经济型酒店的充分认可。统计数据显示，一般酒店的能耗比（能耗费用与营业收入之比）在10%以下则可以获得赢利，而在使用了A.O.史密斯商用容积式热水器的经济型酒店中最低的能耗比可达到5%左右；在一些中高档星级酒店和商业用水场合中的使用则更是进一步节约了用户的能源开支，根据北京某涉外星级酒店的统计，他们使用20多年来，能耗比最低可达到3%左右，为该酒店运营20年来收回24个酒店初投资的丰厚收益做出了巨大贡献。

　　5、结语

　　商用容积式燃气热水器不属于锅炉，不在锅炉安全技术监察的范围之内，无需报检，方便了用户；它可安装在地下室（燃用石油液化气的除外）、底层、中间层和顶层，外形尺寸小，布置灵活；自有储水容器，不需配备储热水箱和一次循环水泵，简化了系统，减小了设备用房；没有储热水箱热损失，没有一次循环水泵的功率消耗，节省了能源；可以实现模块化控制，确保热水器在高效下全自动运行，无需专人值守，节省运行费用。它可在耗热量小于500KW的住宅、公寓、集体宿舍、旅（宾）馆、医院、餐饮、公共浴室、娱乐场所等中小型项目的热水供应中应用，当具有天然气、液化石油气或人工煤气时，选用BTR型商用容积式燃气热水器作为热源设备不失为一种上佳选择。

　　参考文献

　　1、国家质量监督检验检疫局关于实施《小型和常压热水锅炉安全技术监察规定》有关问题的通知国质检锅函[2002]288号

　　2、国家质量技术监督局燃气容积式热水器GB18111-2000北京中国标准出版社2000

　　3、中华人民共和国建设部建筑给水排水设计规范GB50015-2003北京中国计划出版社2003

　　4、上海莫泰酒店管理有限公司MOTEL168连锁旅店运行数据统计

　　5、北京建国饭店运行数据统计

　　6、A.O.史密斯（中国）热水器有限公司商用热水器产品样本