商用热水工程设计与选型

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。热水用水定额：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

40～8060～10024

2别墅每人每日70～11024

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

25～4060～6050～8060～10024或定时供应

4宾馆客房-旅客-员工

每床位每日每人每日

120～16040～5024

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

60～10070～130110～20070～1307～13100～160

24

824

6养老院每床位每日50～7024

7幼儿园、托儿所-有住宿-无住宿

每儿童每日每儿童每日

20～4010～15

2410

8公共浴室-淋浴-沐浴、浴盆-桑拿浴（沐浴、按摩池）

每顾客每次每顾客每次每顾客每次

40～6060～8070～10012

9理发室、美容院每顾客每次10～1512

10洗衣房每千克干衣15～308

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

15～207～103～8

10～121118

12办公楼每人每班5～108

13健身中心每人每次15～2512

14体育场（馆）-运动员淋浴

每人每次

25～35

4

15会议厅每座位每次2～34注：热水温度按60℃计。卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温序号卫生器具名称一次用水量（L）小时用水量（L）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）

15012570～1003－

300250140～20030180

404037～4030502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

70～100－3～5

210～30045050～80

37～4037～40303餐饮业-洗涤盆（池）-洗脸盆：工作人员用-顾客用-淋浴器

－3－40

25060120400

50303037～404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）

10030301515－

4001201809025180

3535353530505医院、疗养院、休养所-洗手盆-洗涤盆（池）-浴盆

－－125～150

15～25300250～300

3550406公共浴室-浴盆-淋浴器：有淋浴小间

无淋浴小间-洗脸盆

125100～150－5

250200～300450～54050～80

4037～4037～40357办公楼

洗手盆－50～100358理发室

美容院

洗脸盆－35359实验室-洗脸盆-洗手盆

－－

6015～25

503010剧场-淋浴器-演员用洗脸盆

605

200～40080

37～403511体育场馆

沐浴器303003512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

360～540180～480

90～120100～150

37～4040

303513净身器10～15120～18030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。热水用水量计算：热水设计小时用水量计算：⑴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/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（按表热水用水定额中参数选用）。热水小时变化系数Kh：住宅、别墅的热水小时变化系数：居住人数5010015020025030050010003000≥6000Kh6.585.124.494.133.383.703.282.862.482.34酒店的热水小时变化系数：居住人数≤150300450600900≥1200Kh6.845.614.974.584.193.90医院的热水小时变化系数：床位数355075100200300500≥1000Kh7.624.553.783.542.932.602.231.95⑵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%）。热水耗热量：设计小时耗热量计算：W=QCρr(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.℃）；ρr：热水密度（kg/L）；tr：设计热水温度(℃)；tl：设计冷水温度(℃)。热水设计温度的换算：用水定额中设计温度为60℃，热泵热水机提供的热水为55℃；Q1=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℃)。设计冷水温度：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46～10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410～15上海、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515～20广东、台湾全部、广西大部分、福建、云南南部10～1520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715～20热水耗热量简化计算公式：取ρr=1(kg/L），代入C值，Q单位取m3/h，换算单位后，计算公式为：W=1.163QΔtW：设计小时耗热量（KW）；Q：设计小时热水量（m3/h）；Δt：冷热水温差（℃）。设备选型：加热设备选型：⑴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=4.187qgΔtρrW：热水机组的加热量(KW)；qg：热水设计秒流量(L/s)；Δt：冷热水的温差(℃)；ρr：热水的密度(kg/L)。⑵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=1.163QΔtW：热水机组的加热量(KW)；Q：设计小时热水量(m3/h)；Δt：冷热水的温差(℃)。⑶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-ηVr/T）ΔtρrW：热水机组的加热量(KW)；Q：设计小时热水量(m3/h)；η：有效贮热容积系数，容积式水加热器η=0.75，导流型容积式加热器η=0.85；T：设计小时耗热量持续时间（h），T=2-4h；Δt：冷热水的温差，(℃)；ρr：冷热水的温差，(℃)。⑷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（按热水用水定额表选用）K：热水使用率(按建筑用途，与业主沟通、协商了解，取0.8-1)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=QCρrΔtWd：建筑每天的耗热量(KJ/d)；Q：每天热水用量(L/d)；C：水的比热（4.187KJ/kg.℃）；ρr：热水的密度(kg/L)；Δt：冷热水的温差(℃)。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10~14小时计算），按所得出的加热量选取热水机组的型号。第四种情况以大卡为单位计算根据热水用水量和被加热水的温升，按下式计算：Q=CM△T

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.℃）。加热设备选型：⑴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=860Kcal/h；t：机组工作的时间小时（一般按照每天工作10~14小时计算）；W：机组总功率KW。⑵储热水箱（罐）选型：V水箱=Kh×V×t1/t-n×V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；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1.0~1.5，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)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1.1~1.2倍。沿程阻力损失和局部阻力损失应从水力计算求出，做估算时，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。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、计算出水管系统中的水容量Q；2、设定回水时间T，如10~30分钟；3、计算出系统阻力值H1；那么回水泵的参数Q回水=1.1~1.2Q/T，水泵扬程H=1.1~1.2H1。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0.6~0.8m/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。热水配水管选型(水力计算参考表)：管道管径单位为mm，R：单位长度水力损失（Pa/m）；v：流速（m/s）。常见热水供水方式：家庭用户：热水示意图：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=CM△T

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）=14850KcalW=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=1