1、第8章 建筑内部热水供应系统的计算,热水用水定额、水温及水质,8-1,耗热量、热水量、热媒耗量的计算,8-2,加热器及贮存设备的选择计算,8-3,热水管网的水力计算,8-4,一、 用水定额1. 集中供热系统,各类建筑热水用水定额按表确定。2. 卫生器具的单位用水量及水温按表确定。 二 、水温1. 热水水温:使用温度:40;供水温度:按表选用。2. 冷水计算水温为当地最冷月平均水温,按表选用。3. 冷热水混合比列(混合系数Kr)质量守恒:Qr+QL=Qh 能量守恒:QrtrCB+QLtLCB=QhthCB式中: tr热水温度, tL冷水水温,th混合水水温,,三、水质 洗衣房:日用水量10m3
2、(按60计)且原水总硬度300mg/L时,应软化处理;原水总硬度150300mg/L,宜软化处理。软化后达到:50100mg/L 其他:日用水量10m3且原水总硬度300mg/L时,宜软化或稳定处理软化后达到:75150mg/L 水质软化:离子交换法 水质稳定处理:物理:静电除垢剂、各种磁水器、电子除垢剂化学:聚磷酸盐、聚硅酸盐,一 、耗热量计算 二 、设计热水量计算 三 、热媒耗量计算,一、耗热量计算,1. 全日供应热水的住宅、别墅、旅馆、宾馆、医院、养老院、托儿所等建筑的设计小时耗热量:式中: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,L/人d或L/床d,查表
3、;C水的比热,C=4187J/kg;tr热水温度, tr 60 ();tL冷水计算温度,;查表;r热水密度,kg/L;见附表Kh热水小时变化系数,查表。,2. 定时供热的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆等建筑的设计小时耗热量:式中:Qh设计小时耗热量,W;qh卫生器具的小时用水定额,L/h,按查表;C水的比热,C=4187J/kg;tr热水温度,查表;tL冷水计算温度,;查表;r热水密度,kg/L;N0同类卫生器具数;b 同类卫生器具同时使用百分数。,住宅、旅馆等只计一个卫生间的浴盆/淋浴器:70100 工业企业卫生间、公共浴室等淋浴器、洗脸盆: 100,3. 设
4、集中供热系统的居住小区,公建与住宅最大用水时段一致,迭加二者的设计小时耗热量:不一致时,按住宅的设计小时耗热量加公建的平均小时耗热量。 4. 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建筑,当热水由同一热水系统供应时,Qr按下式计算:式中:qh,max系统高峰用水时主要用水部门的设计小时耗热水量qh,men高峰用水时,其他用水部门的平均小时热水量,Qh=qh , max+qh , men,Qh=qhz+qhg,Qh=qhz+qhg , men,二、热水量计算,设计小时热水量按下式计算: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设计冷水计算温度,
5、查表采用;r热水密度,kg/L。,三、热媒耗量计算,1. 采用蒸汽直接加热式中:G蒸汽耗量,kg/h;Qh设计小时耗热量,kJ/h;k热媒管道热损失附加系数,k=1.101.20;im蒸汽热焓,kJ/kg,按蒸汽绝对压力查表。ir蒸汽与冷水混合后的热焓,kJ/h ,ir 4.187tr;tr蒸汽与冷水混合后的热水温度,。,2. 采用蒸汽间接加热式中:G蒸汽耗量,kg/h;k 热媒管道热损失附加系数,k=1.051.20;h 蒸汽的汽化热,可查表。 3. 采用高温热水间接加热式中:G高温热水耗量,kg/h;tmc高温热水进口温度,;tmz高温热水出口温度,;k、Qh、C同前。,一、集中供热系统加
6、热设备的选择 1. 水加热器的加热面积计算 式中:Fjr水加热器的加热面积,m2;Qz制备热水所需的热量,W ,可按Qh计算;K传热材料的传热系数,W/m2;传热效率的修正系数,一般取0.60.8;tj热媒和被加热水的计算温差,;具体计算方法Cr热损失附加系数,一般取1.11.15 。,2. 热水贮水器容积的计算 1)理论法:建筑内热水用水曲线逐时耗热曲线耗热积分曲线拟定供热曲线 2)经验法贮水器的贮热水量可按经验公式确定:式中:V贮水器的贮水容积,L;T按设计手册表中规定的时间,min;Qh,C,tr,tl同前。 3. 锅炉的计算,第一循环系统:目的:确定热媒系统的D、 h第二循环系统:(配
7、水管、回水管系统) 目的:确定热水系统的D、h,第二循环系统的计算,一、配水管网 内容:确定DN、h(系统所需总水压) 方法: 1. 配水管网的设计秒流量的计算方法同冷水,但水力计算采用热水水力计算表。 2. 卫生器具的热水额定流量、当量、支管管径和最低工作压力同给水管道; 3. 流速宜按表选用。 4. 热水管网水头损失计算公式与冷水相同。水力计算应根据相应的热水管材选用水力计算图表。,1. 机械循环 1)全日制循环(1)确定回水管管径初设可参照表确定。热水配回水干管均不宜变径,可按其相应的最大管径确定。(2)计算各管段终点水温(比温降法):式中:t配水管网中计算管路的面积比温降,/m;T配水
8、管网中计算管路起点和终点的水温差,一般T 510 ;F计算管路配水管网的总外表面积,m2;f计算管路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计算管路的终点水温, 。,二、回水管网,(3)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管道的外径,m;L计算管段的长度,m;K无保温时管道的传热系数, W/(m2) ; 保温系数,无保温0,简单保温 0.6,较好保温 0.70.8 ;tc计算管段的起点水温,;tz计算管段的终点水温,。tj计算管段周围空气温度,可按表确定;,(4)计算配水管网总的热损失(5)计算总循环流量式中: qx总循环流量,L/s;Qs配
9、水管网的热损失,W;C水的比热, C 4187J/kg;T计算管路起点、终点水温差, T 510 。,(6)计算循环管路各管段通过的循环流量,按循环流量与热损失成比例的原则,计算各配水管段管段的所通过的循环流量。 节点1:流入节点1的流量qX,用以补偿1点之后各管段的热损失,即:qAS+qBS+qCS+qS+qS节点流量守恒:qXqXq1X,q1XqAX+qXqAX用以补偿管段A的热损失,即:qAXqAS。qX用以补偿管段,B,C的热损失,即: qBS+qCS+qS+qS按循环流量与热损失成正比和热平衡关系:,节点2:流入节点2的流量q2X,用以补偿2点之后各管段的热损失,即: qBS+qS+
10、qCS节点流量守恒:q2XqX,q2XqBX+qX,qBX用以补偿管段B的热损失,即qBXqBS。qX用以补偿管段,C的热损失,即: qXqS+qCS 按循环流量与热损失成正比和热平衡关系:,节点3:流入节点3的流量q3X,用以补偿3点之后管段C的热损失,即:qCS节点流量守恒:q3XqXqCX简化为通式:(7)复核各管段终点的水温 注:结果如与原来确定的温差较大,以作为各管段终点水温,重新计算。,(8)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
11、流量通过水加热器的水头损失,kPa。注:计算循环管路配水管及回水管的局部水头损失可按沿程水头损失的2030计算。,(9)选择循环水泵,A 循环水泵的流量计算:式中:Qb循环水泵的流量,L/s;qX系统的总循环流量,L/h。 B循环水泵扬程计算:式中:Hb循环水泵的扬程,kPa;HP,HX,Hj同前。,Qb qX,2. 定时供应热水的循环管网计算,(1)循环水泵的流量按循环管网中的水每小时循环的次数来确定,一般按24次计算。式中:V热水循环管网系统的水容积,不包括无回水管的管段和加热设备的容积,L。 (2)循环水泵扬程计算同全日供热系统,t的计算,容积式、半容积式加热器算术平均温度差:tmc、tmz热媒的初温和终温,;tc、tz被加热水的初温和终温,。 快速式、半即热式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,。返回,附表:水在101kPa压强下的密度,