第八讲__建筑内部热水供应系统的计算

1、第八讲 建筑内部热水供应 系统的计算8.1 热水用水定额、水温及水质8.2 耗热量、热水量和热媒耗量的计算8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.4 热水管网的水力计算第八讲 建筑内部热水供应系统的计算第八讲 建筑内部热水供应系统的计算8.1 热水用水定额、水温及水质8.1 热水用水定额、水温及水质 8.1.1 热水用水定额热水用水定额分为生产、生活两大类。 生产用热水定额应根据生产工艺的要求确定。 生活用热水定额要根据建筑的使用性质、热水水温、卫生器具的完善程度气候条件和生活习惯等因素确定。集中供应热水时，各类建筑的热水用水定额应查表确定。卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温应查表确定。点

2、击查看点击查看热水使用温度：满足生活使用的各种需要。热水供水温度热水供水温度，是指热水供应设备的出口温度。 （如热水锅炉、水加热器等的出口温度）最低供水温度：应保证热水管网最不利配水点的水温不低于使用水温要求，一般不低于55。最高供水温度：应便于使用。8.1 热水用水定额、水温及水质 8.1.1 热水用水定额8.1 热水用水定额、水温及水质 8.1.2 热水水温3.冷水计算温度热水系统中计算使用的冷水水温 应以当地最冷月平均水温为依据。 当无当地冷水温度资料时， 可按冷水计算温度表确定。冷水计算温度点击查看4.冷热水比例计算 式中 Kr-热水混合系数； th-混合水水温，； tL-冷水水温，

3、； tr-热水水温， 。冷水量占混合水量的百分数 KL=1-Kr8.1 热水用水定额、水温及水质 8.1.2 热水水温.生活用热水的水质：符合现行生活饮用水卫生标准的要求。.生产用热水的水质：根据生产工艺要求确定。.集中热水供应系统的原水水处理:应根据水质、水量、水温、水加热设备的构造、使用要求等因素，经技术经济比较按一定条件确定。8.1 热水用水定额、水温及水质 8.1.2 热水水温两个普遍问题：管道结垢和管道腐蚀管道结垢： 水中的硬度和水温导致管道腐蚀：水被加热时，水中的溶解氧因受热而逸出，加速金属管道的腐蚀。8.1 热水用水定额、水温及水质 8.1.2 热水水温8.1 热水用水定额、水温

4、及水质 8.1.3 热水水质热水水质处理：原水软化处理与原水稳定处理。软化处理：多采用离子交换处理法。稳定处理：物理处理、化学稳定剂处理主要装置有:磁水器电子除垢器静电除垢器碳铝式离子水处理器等聚磷酸盐/聚硅酸岩（归丽晶）稳定剂第八章 建筑内部热水供应系统的计算8.2 耗热量、热水量及热媒耗量计算集中热水供应系统的设计小时耗热量：应根据设计小时热水量和冷、热水温差计算。 8.2 热水量、耗热量及热媒耗量计算 8.2.1 耗热量计算1.全日供应热水的住宅、别墅、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房（不含员工）、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所（有住宿）等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量式中

5、Qh设计小时耗热量，W； m 用水计算单位数，人数或床位数qr热水用水定额；C 水的比热，C = 4187 J(kg) ；tr热水温度，；tL冷水计算温度，查表选用；r热水密度，kg/L。 Kh热水小时变化系数。8.2 热水量、耗热量及热媒耗量计算 8.2.1 耗热量计算.定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆（场）等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量8.2 热水量、耗热量及热媒耗量计算 8.2.1 耗热量计算式中Qh设计小时耗热量，W； qh -卫生器具热水的小时用水定额，L/h； C 水的比热，C = 4187 J(kg) ； tr热水温度，； t

6、L冷水计算温度，查表选用； r热水密度，kg/L； N0 同类型卫生器具数； b-卫生器具的同时使用百分数；8.2 热水量、耗热量及热媒耗量计算 8.2.1 耗热量计算8.2 耗热量、热水量及热媒耗量计算 8.2.2 热水量计算式中Qr设计小时热水量，L/h；Qh设计小时耗热量，W； tr设计热水温度，； tL设计冷水温度， r热水密度，kg/L。设计小时热水量计算 式中G 蒸汽耗量，kg/h；Qh 设计小时耗热量，W；im 蒸汽热焓，kJ/kg，按饱和蒸汽性质表确定；ir 蒸汽与冷水混合后的热水热焓，kJ/kg ir = 4.187 tr；tr 蒸汽与冷水混合后的热水温度，。8.2 耗热量、

7、热水量和热媒耗量计算 8.2.3 热媒耗量计算点击查看.蒸汽直接加热，蒸汽耗量计算 式中 G 蒸汽耗量，kg/h；Qh 设计小时耗热量，W；h蒸汽的汽化热，kJ/kg，按饱和蒸汽性质表选用； 8.2 耗热量、热水量和热媒耗量计算 8.2.3 热媒耗量计算.蒸汽间接加热时，蒸汽耗量计算蒸汽间接加热8.2 耗热量、热水量和热媒耗量计算 8.2.3 热媒耗量计算 式中 G 高温热水耗量，kg/h；Qh 设计小时耗热量，W；C 水的比热，C = 4187 J(kg) ；tmc 高温热水进口水温，；tmz 高温热水出口水温，。8.2 耗热量、热水量和热媒耗量计算 8.2.3 热媒耗量计算.高温热水间接加

8、热，高温热水耗量计算第八章 建筑内部热水供应系统的计算8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备的选择计算()燃具热负荷式中 Q 燃具热负荷，W； W 被加热水的质量，kg； C 水的比热，C = 4.187kJ/(kg)； 升温所需时间，h；tr 热水温度，； tL 冷水温度，查表选用； K 安全系数，K=1.281.40； 燃具热效率。.燃气热水器的计算式中 Q 燃具热负荷，W； Qd 燃气低热值，kJ/m3； 燃气耗量。()燃气耗量8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备的选择计算式中N 耗电功率， kW；q 热水

9、流量， L/s ；tr 热水温度， ；tL 冷水温度， ； pr 热水密度，Kg/L;3617 热功当量,J/（千瓦小时） ； 加热器效率，一般为0.950.98。.电热水器的计算(1)快速式电热水器耗电功率8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备的选择计算式中V 加热器容积, L； T 加热时间, h。(2)容积式电热水器耗电功率只在使用前加热，使用过程中不继续加热8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备的选择计算式中T热水使用时间, h。使用过程中继续加热需要预热(T2)8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备的选择计算 (1)热

10、水量计算（2）集热器采光面积确定（3）自然循环作用水头太阳能热水器的计算（4）循环流量 Q0.015F（5）形成自然循环的条件 H（1.101.15）H8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备的选择计算式中 H-自然循环作用水头，Pa； h-集热器与贮水箱中心标高差，m； 1、2-集热器进水、出水的平均密度，Kg/m3； Q-循环流量，L/s； F-集热器的集热面积，m2。 H-自然循环总水头损失， Pa; V贮热水箱容积，L； F集热器的集热面积，m2 ；8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备的选择计算(6)贮热水箱容积确定式中 H-自然循环作用水头

11、，Pa； h-集热器与贮水箱中心标高差，m； 1、2-集热器进水、出水的平均密度，Kg/m3； Q-循环流量，L/s； F-集热器的集热面积，m2； H-自然循环总水头损失，Pa； V贮热水箱容积，L； F集热器的集热面积，m2。 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备的选择计算1.加热设备供热量的计算容积式水加热器：式中Qg 容积式水加热器设计小时供热量，W； Qh 设计小时耗热量，W；-有效贮热容积系数； Vr-总贮热容积，L； T -设计小时耗热量持续时间，h,T=2-4h； Tr 热水温度， ； TL 冷水温度， ; r -热水密度，Kg/L. 8.3 热水加热及

12、贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算（2）半容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、热水机组的供热量按设计小时耗热量计算（3）半即热式、快速式水加热器及其他无贮热容积的水加热设备的供热量按设计秒流量计算根据热平衡原理，制备热水所需的热量应等于水加热器传递的热量，即：2水加热器的加热面积计算加热面积Fjr 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算式中Fjr 水加热器加热面积, m2；QZ制备热水所需热量, kJ/h；cr热水供应系统热

13、损失系数，一般取cr =1.10 1.15；结垢影响系数， =0.60.8；k传热系数，kJ/ (m2 h )；tj热媒与被加热水的计算温度差,。 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算容积式水加热器、半容积式水加热器：式中tmc、tmz 热媒的初温和终温， 热媒为蒸汽时，按饱和蒸汽温度计算，可查表确定。 热媒为热水时，应按热力管网供、回水的最低温度计 算，但热媒的初温与被加热水的终温的温度差，不得小 于10； tc、tz-被加热水的初温和终温。 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算式中 热媒和被加热

14、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另一端的最小温差， 。快速式水加热器、半即热式水加热器 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算式中 L-盘管长度，m; D-盘管外径，m; Fjr-水加热器的传热面积，m2。加热盘管长度 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算式中 V贮水器的贮水容积，L； T水加热器的贮热量表中规定的时间，min； Qh热水供应系统设计小时耗热量，W； c水的比热，C = 418

15、7 J / ( kg ） ； tr热水温度， ； tL冷水温度， ，查表选用。3热水贮水器容积计算经验公式式中Qg锅炉小时发热量, kJ/h ；Qh设计小时耗热量 ,kJ/h ；1.11.2热水供应系统热损失附加系数。4锅炉的选择计算对于小型建筑物的热水系统可单独选择锅炉 8.3 热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算第八章 建筑内部热水供应系统的计算8.4 热水管网的水力计算8.4 热水管网的水力计算计算第一循环管网（热媒管网）的管径和相应的水头损失； 计算第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径和水头损失 确定循环方式，选用热水管

16、网所需的各种设备及附件，如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。计算目的 8.4 热水管网的水力计算8.4.1 第一循坏管网水力计算式中 HZT 热水自然循环压力， Pa ； h 锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水器中心 垂直高度，m ； 1 锅炉出水的密度，kg/m3 ； 2 水加热器或贮水器的出水密度，kg/m3 。.热媒为热水当锅炉与水加热器或贮水器连接时，热媒管网的热水自然循环力值： 8.4 热水管网的水力计算8.4.1 第一循坏管网水力计算热媒循环管路中配水、回水管道，其管径根据热媒流量G、热水管道允许流速，查热水管道水力计算表确定，计算管路总水头损失Hh。热媒流量热媒管网自然循环压力 （a

17、）热水锅炉与水加热器连接 ; （b）热水锅炉与贮水器连接 （间接加热） （直接加热） 8.4 热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网水力计算不满足要求时，则应采用机械循环方式，依靠循环水泵强制循环。 自然循环一般要求.热媒为高压蒸汽以高压蒸汽为热媒时，蒸汽耗量计算公式：或 管mm15202532405080100150200流速m/s101515202025253530404060高压蒸气管道常用流速 8.4 热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网水力计算 8.4 热水管网的水力计算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各配水管段的设计秒流量和允许流速值， 确定配

18、水管网的管径，并计算其水头损失值。注意：()热水管道设计秒流量计算步骤、方法与给水管道相同。()卫生器具热水给水额定、流量、当量、支管管径和最低工作压力与给水管道相同。()热水管道的流速，宜按热水管道的流速表选用。()热水管网的沿程水头损失和局部水头损失计算方法与给水管道相同，但热水管道的计算内径dj应考虑结垢和腐蚀引起过水断面缩小的因素。 点击查看2.回水管网的水力计算目的：确定回水管网的管径-按管段循环流量经计算确定初步设计，可参照热水循环管网回水管径选用表确定。为保证各立管的循环效果，尽量减少干管的水头损失，热水配水干管和回水干管均不宜变径，可按相应的最大管径确定 8.4 热水管网的水力

19、计算8.4.2 第二循环管网的水力计算已知配水管、回水管的管径 (1) 计算各管段终点水温; (2) 计算配水管网各管段的热损失; (3) 计算配水管网总的热损失; (4) 计算总循环流量 (5) 计算循环管路各管段通过的循环流量; (6) 复核各管段的终点水温 ; (7) 计算循环管网的总水头损失 ; (8) 选择循环水泵。3.机械循环管网的水力计算 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算(1） 各管段终点水温 t 配水管网中计算管路的面积比温降，/m2； T 配水管网中计算管路起点和终点的水温差， 一般取 T =5 -10 ； F 计算管路配水管网的总外表面积， m2

20、 ；f 计算管段终点以前的配水管网的总外表面积,m2 ； tc 计算管段的起点水温， ； tz 计算管段的终点水温， 。面积比温降方法式中 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算(2)计算配水管网各管段的热损失式中 qs计算管段热损失，W ；D 计算管段外径，m ； L 计算管段长度，m ； K 无保温时管道的传热系数，W/m2 ) ；保温系数， tj计算管段周围的空气温度， ， 可按管道周围的空气温度表确定。点击查看 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算(3)计算配水管网总的热损失将各管段的热损失相加便得到配水管网总的热损失Qs。初步设计时，也可

21、按设计小时耗热量的3 %5 % 来估算，其上下限可视系统的大小而定： 系统服务范围大，配水管线长，可取上限；反之，取下限。 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算(4)计算总循环流量式中qx 全日热水供应系统的总循环流量，L/s； Qs 配水管网的热损失，W； C 水的比热，C = 4187J/(kg)； T 配水管网中计算管路起点和终点的水温差， 其取值根据系统的大小而定； r热水密度，kg/L。 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算(5)计算循环管路各管段通过的循环流量式中 qnx、q(n+1)x n、n+1管段所通过的循环流 量，L/s ；

22、q(n+1)s n+1管段及其后各管段的热损失之 和，W ； qns n管段及其后各管段的热损失之 和，W 。 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算(6)复核各管段的终点水温式中 各管段终点水温， ； 各管段起点水温， ； 各管段的热损失，W ； 各管段的循环流量， L/s ； C 水的比热，C = 4187 J/kg) ； r 热水密度，kg/L 。 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算(7)计算循环管网的总水头损失式中 H 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 和局部水头损失，kPa ； Hx 循环流量通过回水计算管路的沿程 和局部水头损失，kPa ； Hj循环流量通过水加热器的水头损 失，kPa。 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算 快速式水加热器水损容积式水加热器导流型容积式水加热器半容积式水加热器加热水箱流程短，水头损失很小,可忽略不计配水管及回水管局部水损可按沿程水损20-30%估算。 8.4 热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算(8)选择