热水供应系统的计算

8-1水质、水温及热水用水量定额

一、水质水质应符合我国现行的《生活饮用水卫生标准》;钙镁离子含量：日用水量<10m3(按60℃计算)可不进行水质处理；日用水量≥10m3且原水总硬度>357mg/L时，需进行水质处理。二、水温冷水计算水温为当地最冷月平均水温，按表1选用。热水水温按表2选用。三、用水定额1按建筑物使用性质和卫生器具完善程度来确定。2按建筑物使用性质和卫生器具的单位用水量来确定。第8章

热水供应系统的计算

表1冷水计算温度表2热水水温计算8-2热水量、耗热量、热媒耗量的计算

一设计用水量计算

二耗热量计算三热媒耗量计算

设计用水量计算

1按用水单位数计算：

Qr——设计小时用水量，L/h；m——用水计算单位数，人数或床位数；Kh——热水小时变化系数；qr——热水用水量定额，L/人·d或L/床·d。2按使用热水的卫生器具数计算

Qr——设计小时用水量，L/h；

qh——卫生器具的小时用水定额，L/h；

b——同类卫生器具同时使用百分数；

Kr——热水混合系数。Kr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，按照热平衡方程式，求出冷热水混合百分数。

Qr+QL=QhQr·tr·CB+QL·tL·CB=Qh·th·CB热水占混合水的百分数系数：

Kr＝＝

tr——热水系统供水温度，，

th——混合后卫生器具出水温度，℃

tL——冷水计算温度，℃耗热量计算

W——设计小时耗热量，kJ/h；

Qr——设计小时热水量，L/h；

CB——水的比热，kJ/Kg·℃；

tr——热水温度，℃；

tL——冷水计算温度，℃。

耗热量计算1 设有集中热水供应的居住小区的设计耗热量2 具有多个不同使用热水部门的单一建筑或多种使用功能的综合性建筑的设计小时耗热量当公共建筑的最大用水时时段与住宅的最大用水时时段一致时——按两者的设计小时耗热量迭加计算当公共建筑的最大用水时时段与住宅的最大用水时时段不一致时——按住宅的设计小时耗热量+公共建筑的平均小时迭加计算按同一时间内出现用水高峰的主要用水部门的设计小时耗热量+其他用水部门的平均小时迭加计算

热媒耗量计算

1采用蒸汽直接加热：Gm——蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量，kg/h；W——设计小时耗热量，kJ/h；hm——蒸汽热焓，kJ/h，按蒸汽绝对压力查表决定。hr——蒸汽与冷水混合后的热焓，kJ/h，

hr=C•tr2采用蒸汽间接加热：

Gmh——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；

W——设计小时耗热量，kJ/h。3采用热水间接加热Gms——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，℃；

tmz——热媒热水回水温度，℃；

Q、CB同上。8-3热水的加热和贮热设备计算8.3.1局部加热设备1、燃气热水器Qf=kWC(tr-tl)/(3.6ητ)Qf－燃具热负荷，kg/s η

－燃具热效率Ｗ－被加热水质量，kg τ

－升温所需时间，hC－水的比热,取4187(J/kg℃) tr

－热水温度，℃k－安全系数k=1.28～1.4 tl－冷水温度，℃Φ=3.6Qf/Qd

dΦ

－燃气耗量，m3/hQd－燃气低热值，kJ/m3N=(1.1~1.2)q(tr-tl)Cρr/ηN－耗电功率，kWC－水的比热（J/kg℃),取4187(J/kg℃)tl－冷水温度℃tr－热水温度℃ρr－热水密度（kg/L）q

－热水流量，L/sη

－加热器效率，一般为0.95~0.982、电加热器(1)快速加热器3.太阳能热水器洗浴设备木桶花洒浴盆用水量(kg/人∙d)305080太阳能热水器贮水箱容积: V=μAc×100μ——使用热水工况系数，定时使用μ=1.0， 全日使用μ=0.65，定温供水μ=0.5；Ac——太阳能热水器采光面积，m28-3加热器及贮存设备的选择计算

1.传热面积的计算

Fp——水加热器的传热面积，m2；

Qz——制备热水所需的热量，可按设计小时耗热量计算，W；

ε——传热效率的修正系数，

Cr——热损失附加系数，一般取Cr＝1.1～1.2；

K——传热材料的传热系数，W/m2•℃；⊿tj——热媒和被加热水的计算温差，℃；具体计算方法

8.3.2集中热水供应加热设备的选择△t的计算

①容积式加热器、半容积式加热器——算术平均温度差：

tmc、tmz——容积式水加热器热媒的初温和终温，℃；

tc、tz——被加热水的初温和终温，℃。②快速式加热器、半即热式水加热器——对数平均温度差：

△tmax

——热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，℃；

△tmin

——热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，℃。半容积式水加热器——按照容积式水加热器公式计算。半即热式水加热器——按照快速式水加热器公式计算。

返回某集中热水供应系统采用2台导流型容积式水加热器制备热水，设计参数为热损失系数C，=1．15，换热量Q=1080kW，热媒为0．4MPa饱和蒸汽，初温为151．1℃，终温为60℃。被加热水初温为1O℃，终温为60℃，热媒与被加热水的算术温度差为70．6℃，对数温度差为68．5℃，传热系数为1500W／(m2·℃)，传热影响系数为0．8。计算每台水加热器的换热面积为多少？例题2贮水器容积的计算1）理论法：建筑内热水用水曲线→逐时耗热曲线→根据逐时耗热曲线绘出耗热积分曲线→拟定供热曲线2)经验法贮水器的贮热量可按经验,由下表确定8-4热水管网的水力计算第一循环系统：目的：确定热媒系统的D、

第二循环系统：（配水管、回水管系统）目的：确定热水系统的D、

8.4.1第一循环管网的水力计算1.热媒为热水热水管道的流速公称直径（mm）15~2025~40≥50流速(m/s)≤0.8≤1.0≤1.2当锅炉与水加热器或储水器连接时，热水自然循环压力HZR

≥（1.10~1.15）Hh时候，可以形成自然循环。否则采用机械循环。管径计算方法：先求出G、确定热水管道允许流速，查附录[热水管道水力计算表]，计算出管道总水头损失Hh。8.4.1第一循环管网的水力计算1.热媒为热水8.4.1第一循环管网的水力计算p263热水自然循环压力——热水自然循环压力，Pa——锅炉中心与水加热器内盘管中心或储水器中心垂直高度，m——锅炉出水密度，kg/m3——水加热器或储水器的出水密度，kg/m3——管道的总水头损失，PaHzr〉Hh时，可形成自然循环8.4.2第二循环管网的水力计算1.配水管网的水力计算——根据建筑物性质确定的系数（1.2~3.0）（查表）Ng——计算管道的卫生器具给水当量总数——计算管道的设计秒流量，L/s——卫生器具同时给水百分数，%（查表）——热水配水管计算管道的设计秒流量，L/s8.4.2第二循环管网的水力计算2.回水管网的水力计算热水管网回水管管径选用表（mm）配水管20~253240507080100150200回水管2020253240405080100热水配水干管和回水干管管径不宜变化！！！可以按照最大管径确定！！！8.4.2第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算——选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤1）计算各管段终点水温——面积比温降法——计算管道起点和终点的水温差，=5℃

~10℃——计算管道的总外表面积，m2——计算管道的起点、终点水温，℃——计算管道的面积比温降，℃/m2——计算管道的终点以前配水管网的总外表面积，m2第二循环系统的计算

一．配水系统内容：确定DN及（系统所需总水压）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，水力计算采用热水水力计算表.

(1)

管网循环流量

管段的热损失：

Ws——计算管段热损失,kJ/h；K——无保温时管道的传热系数，kJ/(m2•h•℃)；η——保温系数；tj——计算管段周围空气温度，℃；D——管道的外径，m；L——计算管段的长度，m；tc——计算管段的起点水温，℃；tz——计算管段的终点水温，℃。管段的循环流量：

Qx——循环流量，L/s；

CB——水的比热，kJ/kg•℃；

tc、tz——计算管路起点、终点的水温，℃；

Ws——计算管段的热损失，kJ/h。

②分支环路循环流量确定

节点1：

流入节点1时流量Q1=Qx携带热量为

流离节点1进入Ⅱ时Q1~2携带热量为：

流入A管段循环流量QA携带的热量为WA

节点2：流入节点2的流量Q1-2,所携带的热量为流离节点2流量Q2-3,用来补充热损失

8.4.2第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算——选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤6）复核各管段的终点水温——各管段起点水温，

℃——各管段的循环流量，L/s——各管段终点水温，℃——水的比热，=4187J/（kg·℃

）——热水密度，kg/L8.4.2第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算——选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤7）计算循环管网的总水头损失——循环管网的总水头损失，kPa——循环管网的供水管道的总水头损失，