我们都很熟悉漫长的等待:你打开热水水龙头,却要等整整两分钟才有热水来。近年来,几个因素共同加剧了这个问题:我们的房子变大了,我们安装了更多使用热水的固定装置和电器,管道规范要求使用更大直径的管道。最重要的是,新的低流量装置确保等待时间比以往任何时候都长。
如果你住在一个紧凑的房子里,热水器位于地下室的中央,你可能不会有这个问题。然而,如果你住在一个单层的房子里,热水器位于一个附属车库,你的浴室可能离热水器有50英尺远——这种布局基本上保证了你要等很长时间。
浪费了多少热水?
劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的研究副主管詹姆斯·卢茨(James Lutz)得出结论,由于等待时间过长,“单户住宅中大约20%的热水使用量似乎被浪费了。”浪费的水和加热水所需的能源的费用从每户每年33美元到193美元不等;这个范围的低端适用于不怎么用热水的家庭(尤其是那些使用天然气热水器的家庭),高端适用于使用电热水器的高用量家庭。
解决现有房屋的问题
你可以用几种方法减少等待热水的时间。第一步是把所有的热水管道都绝缘。第二步是减小从热水器到夹具的管道直径。(如果法规允许,3 / 8-in。管可用于服务一个厕所,而1 / 2英寸。油管可以用来淋浴。然而,需要注意的是:如果你把油管尺寸减小得太大,流速可能会受到影响。)正如能源顾问和热水专家Gary Klein所指出的那样,“与热水到达3 / 8英寸的时间相比。在给定的流量下,1 / 2英寸直径的管道大约需要1-1 / 2倍的时间。直径为3 / 4英寸的管柱长度为3倍。 pipe, and six times as long in 1-in.-dia. pipe.”
另一种可能的解决方案是在离远处的固定装置更近的地方安装第二个热水器——要么是一个大型的独立热水器,要么是一个小的缓冲水箱,以处理有限的负荷,直到远处加热器的水到达。在后一种情况下,缓冲水箱通常与现有热水器串联安装。
最后,如果你不喜欢有两个热水器的想法,你可能想要安装一个泵来循环热水从你的热水器到你最远的装置。虽然这个解决方案并不便宜,但一个设计良好的热水循环系统将节省能源,节约用水,让你的生活更方便。
不同类型的循环系统
热水循环使用一个小泵在热水器和远处的浴室或厨房之间循环热水。创建循环相当容易;然而,以一种不浪费大量能量的方式做到这一点有点棘手。
连续运转的泵显然是浪费的。水泵要耗电很多,管道的热损失又增加了热水器的负荷。(在连续运转泵的基础上,还有一种热虹吸系统,它可以在没有泵的帮助下促使热水循环流动,几乎同样糟糕。)很难预测什么时候有人会需要热水,所以把水泵设为计时器是一种简单而浪费的解决方案,长时间运行水泵只会浪费能源。
唯一值得考虑的热水循环回路类型是需求控制系统,该系统使用由夹具附近的开关激活的泵,等待时间最长。需求控制系统是由ACT Metlund公司开发的,该公司销售所需的泵(称为D 'Mand泵),并授权其他公司(包括Taco和Uponor)销售D 'Mand套件。这样一套设备的成本约为520美元。
D 'Mand泵通常安装在浴室盥洗室下方的梳妆台上。所需的开关(包含在工具包中)是一个按钮开关,激活电子控制,打开泵。在大多数改造安装中,泵使用冷水供应管道作为热水器的回流管道。D 'Mand套件包括一个防止意外热虹吸的止回阀,以及热水管道上的温度传感器。一旦这个传感器检测到热水已经到达循环的末端,电子控制就会关闭水泵。在大多数家庭中,每次抽水泵只运行20到45秒。也可以用运动传感器控制D 'Mand泵;然而,这种方法有点浪费,因为每当有人进入浴室时,无论该人是否需要热水,泵都会打开。如果房子里有多个远离热水器的浴室,可以在每个浴室里安装单独的开关,每个开关控制同一个水泵。
新房有专门的回传线路
在新房子里,热水循环系统通常包括一条专用回水管道,将最远的固定装置与热水器附近的泵连接起来。更好的办法是:说服你的设计师设计一个管道核心,将厨房附近的所有浴室组合在一起,并安装与中央歧管相连的全打PEX管。如果你遵循这些设计原则,你就不需要循环泵了。
改造发生在法律上
采用需求控制泵的热水循环系统可以节约水和能源。这些系统在有主干和分支管道布局的老房子里工作得最好。在改造装置中,循环泵使用冷水供应管道作为临时热水回流管道。
主干分支还是全垒打供应线?
大多数老房子的供水管道都采用主干和分支的排列方式,而不是全垒打的排列方式。在干支系统中,一根大直径的干管从热水器连接到远处的浴室。在这一点上,较小的管道分支服务于厕所,淋浴,和(也许)洗衣机。
与全垒打系统相比,主干线和分支系统有优点也有缺点。全垒打系统是指有独立的冷热线将每个固定装置连接到热水器附近的中央歧管的系统。一个缺点是:大直径的行李箱意味着你要等很长时间才能得到热水。一个优点是:如果你需要安装D 'Mand泵,一个泵就可以为远程浴室的所有固定装置提供服务。
如果你的房子有一个本垒打的布局,你可能不需要D 'Mand泵,因为提供一个固定装置的小直径管道中的水量很小,减少了等待时间。
高效的设计技巧
如果你正在设计一个新家,你很幸运。遵循以下原则,你就可以避免等待热水的时间过长。
- 如果可能的话,把你的厨房和所有的浴室排列在一起,要么背靠背,要么堆叠在一起。这创造了一个管道核心,使管道运行短。
- 将热水器安装在靠近管道核心的中心位置。
- 如果您的设计包括一个远离热水器的远程浴室,请考虑安装第二个加热器来为远程固定装置服务。
- 安装连接到中央歧管的全垒打管道系统。歧管应该位于热水器附近。
- 绝缘所有热水管道。
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图纸:Dan Thornton
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文章指出,“D 'Mand套件包括一个止回阀,以防止意外的热虹吸,以及热水管道上的温度传感器。一旦传感器检测到热水已经到达循环的末端,电子控制系统就会关闭水泵。”止回阀不能防止热虹吸,它只能防止冷水进入热水侧。这些系统不会发生热虹吸。唯一防止热虹吸的系统是ReadyTemp系统,因为它集成了一个电磁阀,只在泵送循环期间打开。至于传感器检测热水何时到达也是不正确的,因为一旦检测到温度升高,它就会关闭泵。