热水供热系统主要采用两种形式：闭式系统和开式系统。在闭式系统中，热网的循环水仅作为热媒，供给热用户热量而不从热网中取出使用。在开式系统中，热网的循环水部分地或全部地从热网中取出，直接用于生产或将热水供应给热用户。

4.2.1.1 闭式热水供热系统

如图4-1所示为双管制闭式热水供热系统示意图。热水通过单一系统循环水泵沿热网供水管输送到各个热用户，在热用户系统的用热设备放出热量后，沿热网回水管返回热源。单一热源、单一系统循环水泵、双管闭式热水供热系统是我国目前最广泛应用的热水供热系统。

下面分别介绍闭式热水供热系统热网与供暖、通风、热水供应等热用户的连接方式。

1.供热系统热用户与热水网路的连接方式

供热系统热用户与热水网路的连接方式可分为直接连接和间接连接两种方式。

直接连接是用户系统直接连接于热水网路上。热水网路的水力工况（压力和流量状况）和供热工况与供暖热用户有着密切的联系。间接连接方式是在供暖系统热用户设置表面式水-水换热器（或在热力站处设置担负该区供暖热负荷的表面式水-水换热器），用户系统与热水网路被表面式水-水换热器隔离，形成两个独立的系统，用户与网路之间的水力工况互不影响。

供热系统热用户与热水网路的连接方式，常见的有以下几种形式：

（1）无混合装置的直接连接方式（见图4-1a）热水由热网供水管直接进入供暖系统热用户，在散热器5内放热后，返回热网回水管中。这种直接连接方式最简单，造价低。但这种无混合装置的直接连接方式只能在网路的设计供水温度不超过《暖通规范》规定的散热器供暖系统的最高热媒温度时方可采用，且用户引入口处热网的供、回水管的资用压差大于供暖系统用户要求的压力损失时才能应用。

绝大多数低温水供热系统是采用无混合装置的直接连接方式。

当集中供热系统采用高温水供热，网路设计供水温度超过上述供暖卫生标准时，如果用直接连接方式，就要采用装水喷射器或装混合水泵的形式。

（2）装水喷射器的直接连接方式（见图4-1b）热水供水管的高温水进入水喷射器6，在喷嘴处形成很高的流速，喷嘴出口处动压升高，静压降低到低于回水管的压力，回水管的低温水被抽引进入水喷射器，并与供水混合，使进入用户供暖系统的供水温度低于热网供水温度，符合用户系统的要求。

水喷射器（又叫混水器）无活动部件、构造简单、运行可靠、网路系统的水力稳定性好。但由于抽引回水需要消耗能量，热水供、回水之间需要足够的压差，才能保证水喷射器正常工作。通常要求热网供、回水管在热用户入口处有80～120kPa压差才能满足要求，因而装水喷射器的直接连接方式，通常只用在单幢建筑物的供暖系统上，需要分散管理。

（3）装混合水泵的直接连接方式（见图4-1c）当建筑物用户引入口处，热水网路的供、回水压差较小，不能满足水喷射器正常工作所需的压差，或设置集中泵站将高温水转化为低温水，向多幢或街区建筑物供暖时，可采用装混合水泵的直接连接方式。

混合水泵7设在建筑物入口或专设的热力站处，热网高温水与水泵加压后的热用户回水混合，降低温度后送入热用户供热系统，混合水的温度和流量可通过调节混合水泵的阀门或热网供回水管进出口处阀门的开启度进行调节。为防止混合水泵扬程高于热网供、回水管的压差，将热网回水抽入热网供水管，在热网供水管入口处应装设止回阀。

设混合水泵的直接连接方式是目前高温水供热系统中应用较多的一种直接连接方式。但其造价较装水喷射器的直接连接方式高，运行中需要经常维护并消耗电能。

（4）间接连接方式（见图4-1d）将高温水通过设置在热用户引入口或热力站的表面式水_-水换热器8，将热量传递给采暖热用户的循环水，冷却后的回水返回热网回水管。热用户循环水靠供暖热用户系统的循环水泵9驱动循环流动，热用户循环系统内部设置膨胀水箱10、集气罐及补给水装置，形成独立系统。这种方式的最大好处在于能够互不干扰，同时有利于热用户和城市管网各自体系的水力稳定和节能调节。

国内多年运行实践表明，采用直接连接方式，由于热用户系统漏损水量大多超过《热网规范》规定的补水率（补水率不宜大于总循环水量的1%），造成热源水处理量增大，影响供热系统的供热能力和经济性，采用间接连接方式，虽造价增高，但热源的补水率大大减小，同时热网的压力工况和流量工况不受用户的影响，便于热网运行管理。北京市近年来将供暖系统热用户与热网的连接方式逐步改为间接连接方式，收到了良好的效果。目前在一些城市（如沈阳、长春、太原、牡丹江等）的大型热水供热系统设计中主要采用了间接连接方式，可以预期，今后间接连接方式会得到更多的应用。

对小型热水供热系统，特别是低温水供热系统，直接连接仍是最主要的形式。

2.通风热用户的直接连接方式（见图4-1e）

由于通风系统中加热空气的设备能承受较高的压力，并对热媒参数无严格限制，因此通风用加热设备（如空气加热器11等）与热网的连接，通常都采用最简单的直接连接方式。

3.热水供应热用户与热网的连接方式

在闭式热水供应系统中，热网的循环水仅作为热媒，供给热用户热量，而不从热网中取出使用。因此，热水供应热用户与热网的连接必须通过表面式水-水式换热器。根据用户热水供应系统中是否设置贮水箱及其设置位置不同，连接方式有如下几种主要形式：

（1）无贮水箱的连接方式（见图4-1f）热网供水通过水-水式换热器13将生活给水加热，冷却后的回水返回热网回水管。该系统热用户供水管上应设温度调节器12，控制系统供水温度不随用水量的改变而剧烈变化。这是一种最简单的连接方式，适用于一般住宅或公共建筑连续用热水且用水量较稳定的热水供应系统。

（2）设上部贮水箱的连接方式（见图4-1g）生活给水被表面式水-水加热器加热后，先送入设在热用户最高处的贮水箱14，再通过配水管输送到各配水点。上部贮水箱起着贮存热水和稳定水压的作用，适用于热用户需要稳压供水的场合。

（3）设容积式换热器的连接方式（见图4-1h）容积式换热器15不仅可以加热水，还可以贮存一定的水量。不需要设上部贮水箱，但由于传热系数很低，需要较大的换热面积。适用于工业企业和小型热水供应系统。

（4）设下部贮水箱的连接方式（见图4-1i）

该系统设有下部贮水箱16、热水供应系统的循环管路18和热水供应系统的循环水泵17。当热用户用水量较小时，水-水加热器的部分热水直接流进热用户，多余的部分流入贮水箱贮存；当热用户用水量较大，水-水加热器供水量不足时，贮水箱内的热水被生活给水挤出供给热用户系统，补充了部分热水量。装设循环水泵和循环管路的目的是使热水在系统中不断流动，保证打开水龙头就能流出热水。为了使贮水箱能自动地充水和放水，应将贮水箱上部的连接管尽可能选粗一些。

这种方式复杂、造价高，但工作稳定可靠，适用于对热水供应要求较高的宾馆或高级住宅。

图4-1 双管制闭式热水供热系统示意图

1—热源的加热装置 2—网路循环水泵 3—补给水泵 4—补给水压力调节器 5—散热器 6—水喷射器7—混合水泵 8—表面式水-水换热器 9—供暖热用户系统的循环水泵 10—膨胀水箱 11—空气加热器 12—温度调节器 13水-水式换热器 14—贮水箱 15—容积式换热器 16—下部贮水箱 17—热水供应系统的循环水泵 18—热水供应系统的循环管路(www.daowen.com)

4.闭式双级串联和混联连接的热水供热系统

在热水供热系统中，各种热用户（供暖、通风和热水供应）通常都是并联连接在热水网路上的。热水供热系统中的网路循环水量应等于各热用户所需最大水量之和，热水供应热用户所需热网循环水量与网路的连接方式有关，如热水供应用户系统没有贮水箱，网路水量应按热水供应的最大小时用热量来确定；而装设有足够容积的贮水箱时，可按热水供应平均小时用热量来确定。此外，由于热水供应的用热量随室外温度的变化很小，比较固定，但热水网路的水温通常随室外温度升高而降低供水温度，因此，在计算热水供应热用户所需的网路循环水量时，必须按最不利情况（即按网路供水温度最低时）来计算。所以尽管热水供应热负荷占总供热负荷的比例不大，但在计算网路总循环水量中，却占相当大的比例。

为了减少热水供应热负荷所需的网路循环水量，可采用供暖系统与热水供热系统串联或混联连接的方式（见图4-2）。

图4-2 供暖系统与热水供热系统连接方式

a）双级串联连接方式 b）混联连接方式

1—Ⅰ级热水供应水加热器 2—Ⅱ级热水供应水加热器 3—水温调节器 4—流量调节器5—水喷射器 6—热水供应水加热器 7—供暖系统水加热器 8—流量调节装置 9—供暖热用户系统 10—供暖系统循环水泵 11—热水供应系统的循环水泵 12—膨胀水箱 6a—水加热器的预热段 6b—水加热器的终热段

图4-2a所示是一个双级串联连接方式。热水供应系统的用水首先由串联在网路回水管上的水加热器（Ⅰ级热水供应水加热器）1加热。如经过第Ⅰ级加热后，热水供应水温仍低于所要求的温度，则通过水温调节器3将阀门打开，进一步利用网路中的高温水通过Ⅱ级热水供应水加热器2，将水加热到所需温度。经过Ⅱ级热水供应水加热器放热后的网路供水，再进入供暖系统中去。为了稳定供暖系统的水力工况，在供水管上安装流量调节器4，控制用户系统的流量。

图4-2b所示是一个混联连接方式。热网供水分别进入热水供应水加热器6和供暖系统水加热器7中（通常采用板式热交换器）。上水同样采用两级加热，但加热方式不同于图4-2a。热水供应水加热器6的终热段6b（相当于图4-2a的Ⅱ级热水供应水加热器）的热网回水，并不进入供暖系统，而与热水供暖系统的热网回水相混合，进入热水供应水加热器的预热段6a（相当于图4-2a的Ⅰ级热水供应水加热器），将上水预热。上水最后通过热水供应水加热器6的终热段6b，被加热到热水供应所要求的水温。根据热水供应的供水温度和供暖系统保证的室温，调节各自水加热器的热网供水阀门的开启度，控制进入各水加热器的网路水流量。

由于具有热水供应的供暖热用户系统与网路连接采用了串联或混联连接方式，利用了供暖系统回水的部分热量预热上水，可减少网路的总计算循环水量，适宜用在热水供应热负荷较大的城市热水供热系统中。在图4-2b中，除了采用混联连接方式外，供暖热用户与热水网路采用了间接连接方式。这种全部热用户（供暖、热水供应、通风空调等）与热水网路均采用间接连接的方式，使用户系统与热水网路的水力工况（流量与压力状况）完全隔开，便于进行管理。这种全间接连接方式，在北欧一些国家得到广泛应用。

4.2.1.2 开式热水供热系统

如前所述，开式热水供热系统是指用户的热水直接取自城市热网。供暖和通风热用户系统与热水网路的连接方式，与闭式热水供热系统完全相同。

开式热水供热系统的热用户与管网的连接，有下列几种形式：

1.无贮水箱的连接方式（见图4-3a）

热水直接从管网的供、回水管取出，水温通过混合三通4后由温度调节器3来控制。为了防止网路供水管的热水直接流入回水管，回水管上应设止回阀6。由于直接取水，因此管网供、回水管的压力都必须大于热水用户（或热用户）系统的静水压力、管路阻力损失以及出水阀5自由水头的总和。这种连接方式最为简单，它可用于小型住宅和公用建筑中。

2.装设上部贮水箱的连接方式（见图4-3b）

这种连接方式常用于浴室、洗衣房和用水量很大的工业厂房中。网路供水和回水先在混合三通4中混合，然后送到上部贮水箱7，热水可沿配水管送到各取水阀门。

3.与上水混合的连接方式（见图4-3c）

当热水供应用户的用水量很大，建筑物中（如浴室、洗衣房等）来自供暖通风用户系统的回水量不足与供水管中的热水混合时，则可采用这种连接方式。

混合水的温度同样可用温度调节器3控制。为了便于调节水温，网路供水管的压力应高于上水管的压力。在上水管上要安装止回阀6，以防止网路水流入上水管路。如上水压力高于热网供水管压力时，在上水管上安装减压阀。

图4-3 开式热水供热系统

1，2—进水阀门 3—温度调节器 4—混合三通 5—出水阀 6—止回阀 7—上部贮水箱

4.2.1.3 闭式与开式热水供热系统的优缺点

闭式与开式热水供热系统，各自具有如下的一些优缺点：

1）闭式热水供热系统的网路补水量少，在正常运行情况下，其补充水量只是补充从热力管网系统不严密处流失的水量，一般应为热水供热系统的循环水量的1%以下。开式热水供热系统的补充水量很大，其补充水量应为热水供热管网流失的水量和热水供应用户的用水量之和；因此，开式热水供热系统热源处的水处理设备投资及其运行费用远高于闭式热水供热系统。此外，在运行中，闭式热水供热系统容易监测网路系统的严密程度。当系统补充水量大时，则说明网路系统有泄漏处。在开式热水供热系统中，由于热水供应用水量波动很大，无法用热源补充水量的变化来判别热水网路的漏水状况。

2）在闭式热水供热系统中，网路循环水通过表面式水-水换热器将城市上水加热，热水供应用水的水质与城市上水水质相同且稳定。在开式热水供热系统中，热水供应用户的用水直接取自热网循环水，热网的循环水通过大量的直接连接的供暖用户系统，水质不稳定和不易符合卫生质量要求。

3）在闭式热水供热系统中，在热力站或用户入口处，需安装表面式水-水换热器。热力站或用户引入口处设备增多，投资增加，运行管理也较复杂。特别是城市上水含氧量较高，或碳酸盐硬度（暂时硬度）高时，易使热水供应用户系统的换热器和管道腐蚀或沉积水垢，影响系统的使用寿命和热能利用效果。在开式热水供热系统中，热力站或用户引入口处设备装置简单，节省基建投资。

4）在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些。用于热水供应的大量补充水量，可以通过热电厂汽轮机的冷凝器预热，减少热电厂的冷源损失，提高热电厂的热能利用效率；或可利用工厂企业的低温废水的热能。此外，对热电厂供热系统，采用闭式时，随着室外温度升高而进行集中质调节，供水温度不得低于70～75℃（因用户热水供应系统的热水温度不得低于60～65℃）。而采用开式系统时，热水供热系统因直接从热网取水，供水温度可降到60～65℃。用来加热网路水的汽轮机的抽汽压力可降低，也有利于提高热电厂的热能利用效率。

综上所述，闭式和开式热水供热系统各有其优缺点。在我国，由于热水供应热负荷很小，城市供热系统主要是并联闭式热水供热系统。