第八章 建筑内部热水供应系统计算

1、第第8 8章章 建筑内部热水建筑内部热水供应系统的计算供应系统的计算 8-1 水质、水温及热水用水量定额 n一一 、水质、水质n水质应符合我国现行的水质应符合我国现行的生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准; ;n钙镁离子含量：日用水量钙镁离子含量：日用水量10 m300 mg/L300 mg/L时，需进行水时，需进行水质处理。质处理。n二二 、水温、水温n冷水计算水温为当地最冷月平均水温，按表冷水计算水温为当地最冷月平均水温，按表.5选用。选用。n热水水温按表热水水温按表.2选用。选用。n三、三、 用水定额用水定额n1 1 按建筑物使用性质和卫生器具完善程度来确

2、定。按建筑物使用性质和卫生器具完善程度来确定。n2 2 按建筑物使用性质和卫生器具的单位用水量来确定。按建筑物使用性质和卫生器具的单位用水量来确定。8-2 热水量、耗热量、热媒耗量的计算 n一一 设计用水量计算设计用水量计算 n二二 耗热量计算耗热量计算 n三三 热媒耗量计算热媒耗量计算 设计用水量计算 1 1 按用水单位数计算：按用水单位数计算： Q Qr r设计小时用水量，设计小时用水量，L/hL/h；mm用水计算单位数，人数或床位数；用水计算单位数，人数或床位数；K Kh h热水小时变化系数；热水小时变化系数；q qr r热水用水量定额，热水用水量定额，L/L/人人dd或或L/L/床床d

3、d。24rhrmqkQ 2 2 按使用热水的卫生器具数计算按使用热水的卫生器具数计算 Q Qr r设计小时用水量，设计小时用水量，L/hL/h； q qh h卫生器具的小时用水定额，卫生器具的小时用水定额，L/hL/h； bb同类卫生器具同时使用百分数；同类卫生器具同时使用百分数； K Kr r热水混合系数。热水混合系数。bnqKQhrr0K Kr r热水占混合水的百分数系数求定：热水占混合水的百分数系数求定：根据混合水、冷水、热水以及水温之间的关系，按照热根据混合水、冷水、热水以及水温之间的关系，按照热平衡方程式，求出冷热水混合百分数。平衡方程式，求出冷热水混合百分数。 Q Qr r+Q+Q

4、L L=Q=Qh h Q Qr rttr rCCB B+Q+QL LttL LCCB B=Q=Qh htth hCCB B热水占混合水的百分数系数：热水占混合水的百分数系数： K Kr r t tr r热水系统供水温度，热水系统供水温度， t th h混合后卫生器具出水温度，混合后卫生器具出水温度， t tL L冷水计算温度，冷水计算温度，hrQQlrlhtttt耗热量计算 W设计小时耗热量，设计小时耗热量，kJ/h； Qr设计小时热水量，设计小时热水量，L/h； CB水的比热，水的比热，kJ/Kg； t tr r热水温度，热水温度，； t tL L冷水计算温度，冷水计算温度，。 rLrBQt

5、tCW 热媒耗量计算 1 1 采用蒸汽直接加热：采用蒸汽直接加热：G Gm m蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量，蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量，kg/h；W W 设计小时耗热量，设计小时耗热量，kJ/h；ii蒸汽热焓，蒸汽热焓，kJ/h，按蒸汽绝对压力查表决定。，按蒸汽绝对压力查表决定。Q Qhrhr蒸汽与冷水混合后的热焓，蒸汽与冷水混合后的热焓，kJ/h， Q Qhrhr=C =C t tr rhrmQiWG2 . 11 . 12 采用蒸汽间接加热：采用蒸汽间接加热： G Gmhmh蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量，蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量，kg/h； 蒸汽的气化热，可查表决定；蒸汽的气化热，可查

6、表决定； WW设计小时耗热量，设计小时耗热量，kJ/h。3 采用热水间接加热采用热水间接加热G Gmsms蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量，蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量，kJ/h； tmc热媒热水供应温度，热媒热水供应温度，； tmz热媒热水回水温度，热媒热水回水温度，； Q、CB同上。同上。hmzmcBmsttCQG2 . 11 . 1hmhWG2 . 11 . 18-3 加热器及贮存设备的选择计算 1. 传热面积的计算传热面积的计算 Fp水加热器的传热面积，水加热器的传热面积，m2； W制备热水所需的热量，可按设计小时耗热量计算，制备热水所需的热量，可按设计小时耗热量计算，W； 传热效率的修正

7、系数，传热效率的修正系数， 热损失附加系数，一般取热损失附加系数，一般取1.11.2 ； K传热材料的传热系数，传热材料的传热系数，W/m2；ttj热媒和被加热水的计算温差，热媒和被加热水的计算温差，；具体计算方法；具体计算方法 jPtKQF2 贮水器容积的计算贮水器容积的计算1）理论法：）理论法：建筑内热水用水曲线建筑内热水用水曲线逐时耗热曲线逐时耗热曲线根据逐时耗根据逐时耗热曲线绘出耗热积分曲线热曲线绘出耗热积分曲线拟定供热曲线拟定供热曲线2)经验法经验法贮水器的贮热量可按经验贮水器的贮热量可按经验,由下表确定由下表确定8-4 8-4 热水管网的水力计算热水管网的水力计算第一循环系统：第一

8、循环系统： 目的：确定热媒系统的目的：确定热媒系统的D、 第二循环系统：（配水管、回水管系统）第二循环系统：（配水管、回水管系统） 目的：确定热水系统的目的：确定热水系统的D、 hh第二循环系统的计算 n一配水系统一配水系统n内容：确定内容：确定DN及及 （系统所需总水压）（系统所需总水压）n方法：同冷水，但因水温高，和粘滞系方法：同冷水，但因水温高，和粘滞系数小于冷水，且考虑结垢等因素，水力数小于冷水，且考虑结垢等因素，水力计算采用热水水力计算表计算采用热水水力计算表. . n hmmdsmv20,/2 . 1min二、回水管系二、回水管系 1. 自然循环自然循环 （见图（见图8-6）内容：

9、确定管网的自然压力、回水管经、循环流量及循内容：确定管网的自然压力、回水管经、循环流量及循环流量在配水、回水管路中的水头损失。环流量在配水、回水管路中的水头损失。实现自然循环条件：实现自然循环条件：Hzr 1.35Hx 循环作用水头：循环作用水头： Hzr第二循环系统的自然循环压力值，第二循环系统的自然循环压力值，Pa；hh锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差，锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差，m m；2最远处立管管段中点的水的比重，最远处立管管段中点的水的比重，kg/m3；1配水主立管管段中点的水的比重，配水主立管管段中点的水的比重，kg/m3。 1210hHzr (1) 管网循环流

10、量管网循环流量 管段的热损失：管段的热损失： Ws计算管段热损失计算管段热损失,kJ/h；K无保温时管道的传热系数，无保温时管道的传热系数， kJ/(m2 h) ；保温系数；保温系数；tj计算管段周围空气温度，计算管段周围空气温度，；D管道的外径，管道的外径，m；L计算管段的长度，计算管段的长度，m；tc计算管段的起点水温，计算管段的起点水温，；tz计算管段的终点水温，计算管段的终点水温，。)2)(1 (jzcstttDLKW管段的循环流量：管段的循环流量： Qx循环流量，循环流量，L/s； CB水的比热，水的比热，kJ/kg； tc、tz计算管路起点、终点的水温，计算管路起点、终点的水温，；

11、 Ws计算管段的热损失，计算管段的热损失，kJ/h。 )(zcsxttCWQB（2）计算方法与步骤 1）选择计算管路（管路最长、水头损失最大）。2）按冷水计算方法确定配水管路的管径。3）初选回水管径，比相应配水管小1#2#。4）选定计算管路水温降落值。 （从加热器出口 到最不利 配水点）。5）求配水管路的各管段的热损失及循环流量 具体算法6）计算配水管网的热损失，求总循环流量。 将Ws代入下式求解热水系统的总循环流量Qx ：7）复核各管段终点的水温 snssssWWWWW321)(zcsxttCWQttqCQttcxBxcZ8）计算循环管网的总水头损失）计算循环管网的总水头损失 H循环管网的总

12、水头损失，循环管网的总水头损失，kPa； Hp循环流量通过配水计算管路的沿程、局部循环流量通过配水计算管路的沿程、局部损失，损失，kPa； Hx循环流量通过回水计算管路的沿程、局部循环流量通过回水计算管路的沿程、局部损失，损失，kPa； hj循环流量通过水加热器的水头损失，循环流量通过水加热器的水头损失，kPa； 9 9）计算计算环路的自然循环作用水头。）计算计算环路的自然循环作用水头。 比较比较Hzr、Hx判断能否实现自然循环判断能否实现自然循环jxphHHH)(1210hHzrxpxfxbHHQQQH2)( 2 2 机械循环机械循环全日制循环全日制循环计算方法、步骤同自然循环。计算方法、步

13、骤同自然循环。循环水泵流量：循环水泵流量： Qb = Qx + QfQx循环流量，循环流量，L/s； Qf循环附加流量，取设计小时水量循环附加流量，取设计小时水量15%，L/h。循环水泵扬程：循环水泵扬程： 定时制循环式间断的进行水循环的方全天或一天较长时间不全日制循环机械循环 定时循环管网计算定时循环管网计算循环水泵流量：循环水泵流量： Vgs循环管网的全部容积，循环管网的全部容积，L； ts在最长配水和回水环路中，循环一次所需时间在最长配水和回水环路中，循环一次所需时间 ts=1530min循环水泵扬程：循环水泵扬程： HbHp+Hx+Hj sgstV60Q b 举例 热水供应系统如图 1

14、)管道节点编号, 2)按给水管网方法配水管管径。 3)定回水管径比给水管径小12#。 4)选定水温降落值： 5)按面积比温降法算出计算管段 水温 6)按 求各管段热损失(见下表) JACTTTZC85260最不利点，加热器出口，zctt 、ftttczjzctttDLKW21ftttcz 总循环流量 各管段的循环流量： 热水到达B点时携带热量为：W2+W3+W4+W5+W6, （W1 已损失掉）。hlCTWWWCTWQx/40018320062165432212WWWWWWQQhlWWWWWWQQ/5 .47250320035040065432212hlQQQ/5 .3525 .4740021

15、31 .962 .1441125 .352/2 .352/11211003505 .352/5 .35235026005 .4754366545356544342654323QQQQhlWWWWQQhlWWWWQQhlWWWWWQQ或 7） 复核各配水点水温 8) 计算循环流量的水头损失 9) 循环作用水头 已知： QCWtmlihhhjl524. 2018. 225. 130. 120. 1OmmHhHrLZr2mrmrmh24.98315.98766052，不能实现自然循环hHHzrzrmm5 .2391.3624.98315.98762QCWt10) 机械循环计

16、算机械循环计算全日制：循环泵选择全日制：循环泵选择循环附加流量循环流量，循环泵流量，fxbfxbQhlQhlQQQQ/设QQf%33%15 循环泵的扬程时的水头损失循环流量通过回水管路时的水头损失循环流量通过配水管路bhphpxfxbHHHHHQQQH2pbxfxHHQQQSQH222表8-1 冷水计算温度表8-2 热水水温计算t的计算 n容积式加热器容积式加热器算术平均温度差：算术平均温度差：n n tmc、tmz容积式水加热器热媒的初温和终温，容积式水加热器热媒的初温和终温，；n tc、tz被加热水的初温和终温，被加热水的初温和终温，。n快速式加热器快速式加热器对数平均温度差：对数平均温度

17、差：n n n t tmaxmax 热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，；n t tminmin 热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，。n半容积式水加热器半容积式水加热器按照容积式水加热器公式计算。按照容积式水加热器公式计算。n半即热式水加热器半即热式水加热器按照快速式水加热器公式计算。按照快速式水加热器公式计算。n 返回返回22zcmzmcjtttttminmaxminmaxlntttttj图8-1 自然循环压力表8-15图8-6 计算用图计算表计算用图n假设水温落与管道表面积成正比，近似算出单位面积的温降值，从而计算各管段的水温降落值。 n t配水管网中的面积比温降，/m2；n T配水环路起点和终点的温差，一般T=515；n F计算管路的总外表面积，m2；n tc 、tz计算管路起点、终点的水温，；n f 计算管段的散热面积，m2，可查表计算。FTtftttczn 分支环路循环流量确定n n 节点1：n 流入节点1时流量