中央热水系统选型计算、系统示例及案例分析

1、选型计算生活热水系统选型设计步骤1.确定热水用量2.确定所需加热量3.设备选型（锅炉、热泵热水机、热回收量）4.系统方案的选定及配水管路设计计算5.附属配件选型：热水箱（罐）、循环水泵、控制系统等选型设计序号 建筑物名称 单位 最高日用水定额（L） 使用时间（h） 1住宅 有自备热水供应和沐浴设备 有集中热水供应和沐浴设备 每人 每日 4080 60100 24 2别墅 每人每日 70110 24 3职工宿舍、学生宿舍、招待所、普通旅馆 设公用盥洗室 设公用盥洗室、淋浴室 设公用盥洗室、沐浴室、洗衣室 设单独卫生间、公用洗衣室 每人每日 每人每日 每人每日 每人每日 2540 4060 508

2、0 60100 24或定时供应 4宾馆客房 旅客 员工 每床位每日 每人每日 120160 4050 241.热水用水量热水用水定额表1选型设计 5医院住院部 设公用盥洗室 设公用盥洗室、沐浴室 设单独卫生间医务人员门诊部、诊疗所疗养院、休养所住房部 每床位每日 每床位每日 每床位每日每人每班 每病人每次 每床位每日 60100 70130 110200 70130 713 100160 24 8 24 6养老院 每床位每日 5070 24 7幼儿园、托儿所 有住宿 无住宿 每儿童每日 每儿童每日 2040 1015 24 10 8公共浴室 淋浴 沐浴、浴盆 桑拿浴（沐浴、按摩池） 每顾客每次

3、 每顾客每次 每顾客每次 4060 6080 70100 12热水用水定额表1（续）选型设计 9理发室、美容院 每顾客每次 1015 12 10洗衣房 每千克干衣 1530 8 11餐饮厅 营业餐厅 快餐店、职工及学生食堂 酒吧，咖啡厅、茶座、卡拉OK房 每顾客每次 每顾客每次 每顾客每次 1520 710 38 1012 11 18 12办公楼 每人每班 510 8 13健身中心 每人每次 1525 12 14体育场（馆） 运动员淋浴 每人每次 2535 4 15会议厅 每座位每次 23 4注：热水温度按60计。热水用水定额表1（续）选型设计 序号 卫生器具名称一次用水量（L）小时用水量（L

4、）使用水温（）1住宅、旅馆、别墅、宾馆 带有淋浴器的浴盆 无沐浴器的浴盆 淋浴器 洗脸盆、盥洗槽水嘴 洗涤盆（池） 150125701003 30025014020030180 4040374030502集体宿舍、招待所、培训中心淋浴器 有淋浴小间 无淋浴小间 盥洗槽水嘴 7010035 2103004505080 37403740303餐饮业 洗涤盆（池） 洗脸盆：工作人员用 顾客用 淋浴器 340 25060120400 5030303740卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温表2选型设计4幼儿园、托儿所 浴 盆：幼儿园 托儿所 淋浴器：幼儿园 托儿所盥洗槽水嘴洗涤盆（池） 100303

5、01515 4001201809025180 3535353530505医院、疗养院、休养所 洗手盆 洗涤盆（池） 浴盆 125150 1525300250300 3550406公共浴室 浴盆 淋浴器：有淋浴小间 无淋浴小间 洗脸盆 1251001505 2502003004505405080 403740374035卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温表2（续）选型设计7办公楼 洗手盆50100358理发室 美容院 洗脸盆35359实验室 洗脸盆 洗手盆 601525 503010剧场 淋浴器 演员用洗脸盆 605 20040080 37403511体育场馆 沐浴器3030035卫生器具的

6、一次和小时热水用水定额及水温表2（续）选型设计12工业企业生活间 淋浴器：一般车间 脏车间 洗脸盆或盥洗槽水嘴 一般车间 脏车间 4060 35 360540180480 90120100150 374040 303513净身器101512018030注：一般车间指现行工业企业设计卫生标准中规定的3、4级卫生特征的车间，脏车间指该标准中规定的1、2级卫生特征的车间。卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温表2（续）选型设计热水用水量计算热水设计小时用水量计算.全日供应热水的住宅、别墅、宾馆、医院、幼儿院、培训中心等建筑集中热水供应系统的设计小时热水量Q=mKhqr/24Q: 设计小时热水量（L/

7、h）m: 用水计量单位数（人数或床位数等）Kh: 热水小时变化系数qr:热水用水定额（按表1中参数选用）选型设计热水小时变化系数Kh 住宅、别墅的热水小时变化系数：酒店的热水小时变化系数：居住人数1503004506009001200Kh6.845.614.974.584.193.90居住人数50100150200250300500100030006000Kh6.585.124.494.133.383.703.282.862.482.34医院的热水小时变化系数：床位数3550751002003005001000Kh7.624.553.783.542.932.602.231.95选型设计热水用水

8、量计算热水设计小时用水量计算.定时供应热水的住宅、宾馆、医院、公共浴室、学校等建筑集中热水供应系统根据卫生器具的小时热水量计算Q=qhn0bQ: 设计小时热水量（L/h）qh: 卫生器具的小时热水量，（应换算成同一热水温度下的热水用量）n0：同类型卫生器具数b：卫生器具同时使用百分数（70%100%）选型设计2.热水耗热量设计小时耗热量计算W=QCr (tr-tl)/3600W：设计小时耗热量（ KW ）Q：设计小时热水量（L/h）C ：水的比热 , C=4.187(KJ/kg. ）r ：热水密度（ kg /L） tr ：设计热水温度() tl ：设计冷水温度()选型设计设计热水温度热水设计温

9、度的换算用水定额中设计温度为60，热泵热水机提供的热水为55Q1= Q2 （t2-tl)/ （t1-tl)Q1：设计热水量（L /h）Q2：用水定额热水量（L /h）t1 ：设计热水温度（）t2 ：定额热水温度(60)tl：设计冷水温度(按地区分别选用)选型设计冷水的计算温度应以当地最冷水平均水温资料确定，当无水温资料时，可按下表采用:地 区地面水温度 （） 地下水温度 （） 黑龙江、吉林、内蒙古的全部、辽宁的大部份，河北、山西、陕西编北部分，宁夏偏东 部分4610 北京、天津、山东全部、河北、山西、陕西的大部分，河北北部，甘肃、宁夏、辽宁的 南部，青海偏东和江苏偏北的一小部分41015 上海

10、、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北东部、河南南部51520 广东、台湾全部、广西大部分、福建、云南南部101520 重庆、贵州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃秦岭以南地区， 广西偏北的一小部分71520设计冷水温度选型设计热水耗热量简化计算公式 取r=1(kg/L），代入C值，Q单位取m3/h,换算单位后，计算公式为： W=1.163QtW：设计小时耗热量（ KW ）Q：设计小时热水量（m3/h）t ：冷热水温差 （）选型设计3.设备选型.当机组不配储水箱(罐)直接供热水时,或配半即热式水加热器间接供应热水时，机组的加热量按设计秒流量计算: W=4

11、.187qg t rw ：热水机组的加热量 (KW)qg ：热水设计秒流量 (L/s)t ：冷热水的温差 ()r：热水的密度 (kg/L)加热设备选型选型设计加热设备选型.当机组配储热时间不大于0.5h的热水箱(罐)或半容积式水加热器供应热水时,机组加热量按设计小时耗热量选配: W=1.163Qt w ：热水机组的加热量 (KW)Q：设计小时热水量 (m3/h)t ：冷热水的温差 ()选型设计加热设备选型.当机组配储热时间大于0.5h的热水箱(罐)或容积式水加热器供应热水时,机组加热量: W=1.163（Q- Vr/T）trw ：热水机组的加热量 (KW)Q ：设计小时热水量 (m3/h) ：

12、有效贮热容积系数，容积式水加热器=0.75，导流型容积式加热器=0.85T ：设计小时耗热量持续时间（h），T=2-4ht ：冷热水的温差 ()r：冷热水的温差 ()选型设计加热设备选型.当热水系统配备较大热水箱(罐)，机组加热量:建筑每天的用水量 Q=mqrKQ ：每天热水用量 (L/d)m ：热水使用单位数(人数、床位数）qr ：热水用水定额（按表1选用）K ：热水使用率 (按建筑用途，与业主沟通、协商了解，取0.8-1)选型设计加热设备选型建筑每天的耗热量根据热水用水量和被加热水的温升，按下式计算：Wd =QCrtWd ：建筑每天的耗热量(KJ/d)Q ：每天热水用量 (L/d)C ：水

13、的比热（4.187KJ/kg.）r ：热水的密度(kg/L)t：冷热水的温差()选型设计加热设备选型热水机组的加热量根据热水用水量和被加热水的温升，按下式计算：W =Wd/3600tW ：热水机组的加热量(KW)Wd ：建筑每天需要的耗热量 (KJ)t ：热水机组设计每天的加热时间（一般按照每天工作1014小时计算）按所得出的加热量选取热水机组的型号选型设计加热设备选型根据热水用水量和被加热水的温升，按下式计算：Q=CMT Kcal 其中：Q：设计每天的耗热量（ Kcal ）T：冷热水温差（ ）M：每天用水量（kg）c：水的比热（1Kcal/kg.）。第4种情况以大卡为单位计算选型设计加热设备

14、选型.热泵热水机组选型： 将按照以上方式计算出的热水耗热量单位换算成KW，即可参照产品手册进行选型。W=Q/(860*t)Q-每天热水热负荷 Kcal ;860-热量与功率的换算值，1kw=860 Kcal/h;t-机组工作的时间小时（一般按照每天工作1014小时计算）W-机组总功率KW选型设计加热设备选型 .储热水箱（罐）选型： V水箱 =KhVt1/t-nV机组（直热式）V水箱-储水箱容积M3；Kh-热水小时变化系数；V-每天热水用量M3；t1-高峰用水时间(2-4h)；t-每天供水时间（按建筑要求，例：24小时）；n-机组台数；V机组-机组在最恶劣工况时的热水量，循环式V=0；选型设计加

15、热设备设备选型住宅热水小时变化系数：居住人数50100150200250300500100030006000K6.585.124.494.133.383.703.282.862.482.34酒店热水小时变化系数：居住人数60150300450600900K9.656.845.614.974.584.19医院热水小时变化系数：床位数3550751002003005001000K7.624.553.783.542.932.602.231.95选型设计3.设备选型（电辅助加热器） 为保证低温时机组能力下降保证热水水温的稳定，特别是在温度较低的区域配备电辅助加热器是非常必要的。 电辅助加热器的选型主要

16、考虑：冬季室外环境温度、做备用系统用容量的大小。根据当地冬季平均最低温度、机组进水温度，通过机组的运行曲线的性能参数查出对应的能力值Q1，与机组额定能力值Q相比，可以得出机组能力衰减值Q2：Q2=Q-Q1；一般电辅助加热器的大小:W=k*Q2=k*(Q-Q1)。（其中k为裕量系数，取值范围1.01.5，北方地区k值应该取大一些，如在陕西、河南、湖北等地区可以取1.5)选型设计3.设备选型（冷水增压泵）增压水泵的扬程应为主机中冷媒-水路换热器水压降P（约5KPa）、主机与水箱热水进水管高度差Z、管路沿程阻力损失和局部阻力损失四项之和的1.11.2倍。沿程阻力损失和局部阻力损失应从水力计算求出，做

17、估算时，局部阻力损失可取5m水柱，沿程损失可取每100m管长约5m水柱，若管路长为L，总结为经验公式为：H=5m+Z+0.05L-自来水进水压力 水泵的扬程至少保证主机的进水压力为0.15MPa； 水泵的流量约为主机进水流量的1.3倍。选型设计3.设备选型（冷水增压泵）冷水增压泵选型设计3.设备选型（热水回水泵）为了保证系统中一直保存有热水，工程中常常需要增加回水泵，在设定回水泵时，常常运用两种方法，一种是将定时回水的方式，即设定回水时间，到某个时间开始回水；二是设定温度回水方式，即在水管中温度下降到某个值时，回水泵开始工作，保证用户随时有热水用。热水回水泵的选用简单方法：1、计算出水管系统中

18、的水容量Q；2、设定回水时间T，如1030分钟；3、计算出系统阻力值H1；那么回水泵的参数Q回水=1.11.2 Q/T，水泵扬程H=1.11.2H1选型设计3.设备选型（热水回水泵）热水回水泵选型设计4.热水配水管选型计算方法与空调水系统的计算方式相同，但对于流速的选择应注意以下两点：1、在进行热水管道水力计算时，管道中的水流速不宜大于1.5m/s，当管道的管径小于25mm时，流速宜采用0.60.8m/s；2、由于热水温度较高，其密度和运动粘滞系数比冷水小，且管道是容易结垢的，因此在进行水力计算时应考虑以上因素，参照设计手册上的管道水力计算表来确定管径和水头损失。热水管道水力计算表（t=60

19、,绝对粗糙度为1mm ）选型设计热水配水管选型(水力计算参考表)流量Dg=15Dg=20Dg=25Dg=32Dg=40L/HRVRVRVRVRV36016900.752240.3551.80.211.80.124.80.08454038101.135040.531170.3126.50.1710.90.12572067801.518970.72070.4147.20.2319.40.171080152602.2620201.064660.611060.3542.60.251440271303.0135901.418290.811890.4777.40.331800423903.7756001.

20、7612901.022950.531210.422160-80702.2118601.224250.71740.52520-109902.4725401.485780.822370.592880-143502.8233201.637550.933100.67管道管径单位为mm, R：单位长度水力损失（Pa/m）；v：流速（m/s）。系统示例4.常见热水供水方式一(直热式)系统示例5.常见热水供水方式二系统示例5.常见热水供水方式三系统示例5.常见热水供水方式四系统示例5. 常见热水供水方式五系统示例5. 常见热水供水方式六案例分析工程案例分析一：家庭用户案例分析工程案例分析一：家庭用户案例分析

21、热水示意图案例分析1、热水量的确定根据别墅中的用水定额可以得知，每人每天的最高用水定额为110升，按照别墅的结构，别墅中常住3个人，那么每天的总用水量V=3*110=330L2、主机设备的选型根据热水用水量和被加热水的温升，按下式计算：Q=CMT Kcal 其中：Q：设计每天的耗热量（ Kcal ）T：冷热水温差（ ）M：每天用水量（kg）c：水的比热（1Kcal/kg.）。Q=1*330*（55-10）=14850 Kcal 案例分析3、水箱的选用V水箱 =K*V*t1/t-n* V机组V水箱-储水箱容积M3；K-热水小时变化系数；Q-每天热水用量M3；t1-高峰用水时间；t-24小时；n-机组台数；W=Q/(860*t)Q-每天热水热负荷 Kcal ;860-热量与功率的换算值，1kw=860Kcal/s;t-机组工作的时间小时W-机组总功率KWW=14850/860*2=8.6KW根据格力产品的技术参数，可选用KFR-12ZMA机组一台。案例分析如果按照以上公式计算