第五章热水系统设计与计算
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建筑内部热水系统的计算:(1) 热水量按要求取每日供应热水的时间为24h,取计算用的热水供水温度为70C ,冷水温度为10C ,由表9-3取60C 的热水用水定额为200L/床.d.则4-6层客房部分的热水最高日用水量为:Q dr =120*200*10-3=24m 3/d (60C 热水) 其中120为4—6层客房部分总床位数,折合成70C 热水的最高日用水量为: Q dr =24*(60—10)/(70—10)=20 m 3/d 70C 时最高日最大小时用水量为:按120个床位计,K h 按表9—6可取7.5,则Q hmax =K h * Q dr /T=7。
5*20/24=6.25 m 3/h=1.74L/s 再按卫生器具1h 用水量计算:浴盆共48套,b=60%,K r =(t h -t l )/(t r -t l )=0。
5查表9—4,q h =300L/h (40C),代入公式9—2得:Q hr =ΣK r q h n 0b=0.5*300*48*0。
6=4320 L/h=4.32 m 3/h比较Q hmax 与Q hr 两者结果存在差异,为供水安全起见,取较大者作为设计小时用水量,即Q r =6.25 m 3/h=1.74L/s.(2) 耗热量将已知数据代入公式(9-4)Q=C B ΔtQ r =4190*(70—10)*1.74=437436w=437。
4kw 。
(3) 加热设备选择计算拟采用半容积式水加热器,设蒸汽表压为1。
96*105pa,相对应的绝对压强为2.94*105pa ,其饱和温度为t s =133C ,按公式(9-8(a ))可计算出Δt j Δt j =(t mc +t mz )/2—(t c +t z )/2=133-(10+70)/2=93C根据半容积式水加热器有关资料,铜盘管的传热系数为1047w/m 2.C ,ε取0。
7,α取1。
2. 代入公式(9-8)得:Fp=αQ/εK Δt j =1。
热水系统成本能耗计算热水系统是指供应热水给建筑物或生活设施的系统,通常用于洗浴、清洁等用途。
在设计和运行热水系统时,了解系统的成本和能耗是非常重要的。
下面将介绍热水系统的成本和能耗计算的主要内容。
一、热水系统的成本计算1.设备成本:热水系统中的主要设备包括热水锅炉、储水罐、热交换器、水泵等。
计算设备成本时,需要考虑设备的购置费用、安装费用以及相关附件的费用。
2.管道成本:热水系统中的管道需要将热水从锅炉输送到使用点,因此计算管道成本时需要考虑管道的长度、直径、材料和安装费用等因素。
3.维护成本:热水系统需要定期进行维护和保养,以确保系统的正常运行和延长设备的使用寿命。
计算维护成本时需要考虑维护所需的人工费用、材料费用以及维修和更换设备的费用。
4.能源成本:热水系统的能源成本是系统运行的重要成本之一、计算能源成本需要考虑能源的种类(如天然气、电力、燃油等)、能源的消耗量以及能源的价格等因素。
5.系统管理成本:热水系统的管理包括系统的监控、调节和优化等工作。
计算系统管理成本时需要考虑管理人员的人工费用、系统监控设备的费用以及系统优化所需的投入。
二、热水系统的能耗计算1.热水消耗量计算:热水系统的能耗主要与热水的消耗量有关。
计算热水消耗量时需要考虑建筑物的使用人数、用水设备的数量和使用频率、用水习惯以及用水温度等因素。
2.系统损耗计算:热水系统中的热水在输送过程中会存在一定的损耗。
计算系统损耗时需要考虑管道的热传导损失、循环泵的能耗损失以及其他能量损耗等因素。
3.设备能效计算:热水系统中的设备能效是系统能耗的重要指标之一、计算设备能效时需要考虑设备的效率、设备在不同工况下的能效性能以及设备的负载率等因素。
4.能源消耗计算:热水系统的能源消耗主要与设备的能效和使用热源的能源类型有关。
计算能源消耗时需要考虑设备的能源消耗量、能源效率以及能源的价格等因素。
5.系统效益评估:热水系统的能耗计算不仅仅是为了了解系统的能源消耗情况,还可以评估系统的经济效益和环境效益。
热水系统计算一、热水系统:1.1.本工程宿舍设全日制集中热水供应系统。
1.2. 耗热量计算:冷、热水计算温度分别取值5℃和60℃;宿舍热水总耗热量计算:已知:用水计算单位数m=324 (床位);热水用水定额qr=100升/每人每日;使用时间=24小时;冷水水温tl=5℃;热水水温tr=60℃;根据《给水排水设计手册》第一册,第二版《常用资料》的表5-28,插值计算得热水密度=0.98324kg/L ;再根据2009版《建筑给水排水设计规范》的表 5.3.1插值计算得小时变化系数Kh=4.534857 ;水的比热C=4.187kJ/kg℃;计算:设计小时耗热量Qh=(4.534857×324×100×4.187×(60-5)×0.98324)/24=1386189kJ/h=385kW。
1.3.设计小时总热水量:已知:设计小时耗热量=385000W ;设计热水温度=60℃;设计冷水温度=5℃;计算:根据《给水排水设计手册》第一册,第二版《常用资料》的表5-28,插值计算得热水密度=0.98324kg/L ;设计小时热水量=385000/(1.163×(60-5)×0.98324)=6121.51L/h ,即6.12立方米/小时。
2.本工程热水系统供水分区同冷水给水系统。
其中3F~5F为供水一区,6F~11F为供水二区。
21.低区(3F~5F)宿舍热水耗热量计算:已知:用水计算单位数m=108 ;热水用水定额qr=100升/每人每日;使用时间=24小时;冷水水温tl=5℃;热水水温tr=60℃;根据《给水排水设计手册》第一册,第二版《常用资料》的表5-28,插值计算得热水密度=0.98324kg/L ;再根据2009版《建筑给水排水设计规范》的表5.3.1插值计算得小时变化系数Kh=4.8 ;水的比热C=4.187kJ/kg℃;计算:设计小时耗热量Qh=(4.8×108×100× 4.187×(60-5)×0.98324)/24=489079kJ/h=136kW。
居住建筑太阳能热水系统设计规范1.1 一般规定1.1.1 居住建筑太阳能集热器,应根据各种集热器的技术经济性能确定采用平板型集热器、真空管集热器或其它先进适用的集热器。
1.1.2 采用太阳能热水器供热水的居住建筑,应根据建筑类型及室内给水系统的条件,经综合技术分析选择太阳能热水系统的类型。
1.1.3 安装在建筑物屋面、墙面、阳台和其它部位的太阳能集热器、支架及连接管线,应预设预埋固定件和套管。
1.1.4 太阳能热水系统的垂直管线不应明敷在建筑外墙上,严禁敷设在建筑物的风道内。
1.2 集热器1.2.1 集热器的最佳安装方位应朝向正南或正南偏西,若受条件限制时,其偏差允许范围宜在正南±15°以内。
1.2.2 集热器的安装倾角,应根据热水的使用季节和地理纬度确定:1. 偏重考虑春、夏、秋三季使用效果时θ=φ(1.2.2-1)2. 偏重考虑夏季使用效果时θ=φ-(0~10)°(1.2.2-2)3. 偏重考虑冬季使用效果时θ=φ+(0~10)°(1.2.2-3)式中θ——太阳能集热器的安装倾角(°)φ——集热器安装地的地理纬度(°)。
1.2.3 集热器排间距以及集热器与前侧遮光物的距离:集热器的布置应避开建筑物的遮挡,建筑物的阴影长度即集热器距遮光物的水平最小净距(或集热器排间距),可按下式计算:D=H·cot Xs (1.2.3-1)式中D——集热器距离遮光物或前后排间的水平最小净距(m);H——遮光物最高点与集热器采光面最低点之间的垂直高差(m);X s——建筑物所在地冬至日上午10时的太阳高度角(全年性使用)(°)。
1.2.4 集中式的太阳能集热器可通过并联、串联或串并联相结合的方式连接成集热器组。
集热器组的串联和并联的管路布置应通过计算确定。
1.2.5 集中式的太阳能集热器阵列,应采用强制循环方式或定温放水的非循环方式。
建筑给水排水工程(建工版)教学设计3 课程单元教学设计5.4 热水用水量、耗热量的计算及加热设备的选择热水系统中,计算热水量、耗热量的目的在于选择系统所需要的设备。
其计算方法如下。
一、 热水量的计算生产用热水量根据生产工艺和生产规模确定。
生活用热水用水量的计算有下面两种方法。
1.对于居住建筑、医院、疗养院、休养所、旅馆等可按使用热水的单位数、用水量标准和小时变化系数计算,即24rhr mq K G = (5—1) 式中G r ——热水设计用水量,L/h ;m ——用热水单位数,人或床位数;q r -一热水用水量标准,L /d (按表6.2采用); K h ——小时变化系数,按表5-3,表5—4,表5—5采用。
表5—3住宅的热水小时变化系数K h 值表5—4旅馆的热水小时变化系数K h 值表5—5医院的热水小时变化系数K h 值2.对于工业企业生活间、剧院、体育馆、学校、公共浴室、专用浴室、平均人口≤4人的住宅等,可按卫生器具数,热水用水量标准与同时使用百分数计算。
100nbq G h r ∑= (5—2)式中 G r ——同上式:q h ——卫生器具一小时热水用水量(按表5-3采用),L /h ; n ——同类型卫生器具数;b ——卫生器具同时使用百分数,公共浴室、工业企业生活间、学校、剧院及体育馆(场)等浴室的淋浴器和洗脸盆按100%计,旅馆、客房卫生间内的浴盆按60~70%计,其它器具不计;医院、疗养院的病房内卫生间的浴盆按25~50%计,其它器具不计。
二、 冷热水混合的水量分配当使用与供应水温不一致时,需用冷热水混合使其达到使用温度,其冷热水量可根据热平衡关系求出,即h r h Lr Lh r G G t t t t G •=•--=ϕ (5—3)()h r h L r L h L G G t t t t G ϕ-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=11 (5—4)h r h G G G += (5—5)式中G r 、G L 、、G h ——分别为热水水量、冷水水量、混合水量,L /s ;;t r 、t L 、t h ——分别为热水温度、冷水温度、混合水温度,℃;r ϕ——热水量占混合水量的百分数。
建筑内部热水供应系统的计算1. 引言建筑内部热水供应系统的设计是建筑工程中一个重要的组成部分。
它涉及到热水的需求量计算、水管的布置、热水器的选择等方面。
合理的热水供应系统设计能够保证建筑物内部热水的供应稳定、节约能源,并提供良好的使用体验。
本文将介绍建筑内部热水供应系统的计算流程和方法。
2. 热水需求量计算在设计建筑内部热水供应系统之前,首先需要计算建筑物的热水需求量。
热水需求量的计算需要考虑到建筑的用水需求以及热水的使用方式。
常见的热水使用方式有卫生间、洗涤、浴室、厨房等。
根据不同的使用方式,可以采用不同的计算方法来确定热水需求量。
2.1 卫生间和洗涤类热水需求量计算卫生间和洗涤类的热水需求量可以根据建筑物的使用面积来计算。
一般情况下,每平方米的使用面积需要提供一定的热水供应量。
具体的计算公式如下:热水需求量(卫生间和洗涤类) = 使用面积(平方米) × 热水供应量(卫生间和洗涤类)(升/平方米)其中,热水供应量可以根据实际需求进行调整。
2.2 浴室和厨房类热水需求量计算浴室和厨房类的热水需求量可以根据人均的热水使用量进行计算。
根据统计数据,一个人每天需要一定量的热水供应。
具体的计算公式如下:热水需求量(浴室和厨房类) = 使用人数 × 人均热水使用量(升/人/天)在计算人均热水使用量时,需要考虑到不同的热水使用方式和习惯。
3. 水管布置设计在确定了热水需求量之后,下一步是进行水管布置的设计。
水管的布置需要满足热水的供应要求,并考虑到经济性和施工便利性。
一般来说,建筑物的热水供应系统采用分支式布置或环状布置。
3.1 分支式布置分支式布置是指将主管道分支成多支独立的分支管道,每个分支管道连接一个或多个热水水龙头。
这种布置方式适用于热水需求量较大的区域,可以有效避免冷水和热水的混合。
3.2 环状布置环状布置是指主管道在建筑物内部形成一个环路,每个热水水龙头从环路上引出一段独立的管道。
一、热水系统:1.1.本工程酒店设全日制集中热水供应系统。
1.2.耗热量计算:冷、热水计算温度分别取值20℃和60℃;酒店热水总耗热量计算:已知条件:标准房和大床房按两个床位,豪华客房按三个,每层就是22个床位,十层,总共220个床位,每个床位按160升每人每天的热水标准用水计算单位数m=220(床位);热水用水定额qr=160L/每人每日;使用时间=24小时;冷水水温tl=20℃;热水水温tr=60℃;热水密度=0。
98324kg/L;热水量小时变化系数Kh取值3;水的比热C=4.187kJ/kg℃;计算:设计小时耗热量Qh=(3×220×160×4。
187×(60-20)×0.98324)/24=724561。
35kJ/h=201.27kW1。
3。
设计小时总热水量:已知:设计小时耗热量=201270W ;设计热水温度=60℃ ; 设计冷水温度=20℃;计算: 设计小时热水量=201270/(1.163×(60-20)×0。
98324)=4400.3L/h ,即4.40立方米/小时。
1。
4.半容积式水加热器贮热量不得小于20minQh,取60min Qh。
即V有效不小于4。
40立方米,除以有效贮热容积系数0.85,总贮热面积为5。
17立方米,选用两台,每台3立方米.1.5设计小时供热量:设计小时耗热量持续时间T取3h。
Qg=Qh-(4400/3)×(60-20) ×4。
187×0.9832=483040。
9 kJ/h=134。
18kW 选用制热量80kW的空气能制热主机两台。
如右图。
室内热水供暖系统水力计算
首先,流量计算是确定系统中水的流量大小。
流量大小取决于所需的
供暖热负荷以及供暖设备的工作参数。
常用的热负荷计算方法有传统的经
验法和热负荷软件计算法。
计算完成后,可以得到所需的供暖流量。
其次,压降计算是确定系统中各个部分的压力降。
压力降会影响热水
在管道中的流动速度和流量分布。
通过压降计算,可以确定每段管道的压
力降以及连接部件如弯头、三通和阀门等对压力降的影响。
一般使用管网
分段法进行压降计算,将系统划分为若干段,分别计算每段管道的压力降。
最后,根据流量和压降的计算结果,可以确定所需的水泵功率。
水泵
功率计算需要考虑供水压力、供水流量以及管路的管径和长度等参数。
通
常可以根据水泵性能曲线和所需流量来确定合适的水泵型号和功率。
在进行水力计算时,还需要考虑一些其他因素。
比如,对于长距离管
道或有高度差的管道,需要考虑管道的波动防护和水锤的问题;对于系统
中的回水管道,需要考虑回水水流的阻力和回水温度的控制等。
室内热水供暖系统的水力计算是供暖工程设计的重要环节,合理的水
力计算可以确保系统正常运行、节能高效,并提供良好的供暖效果。
因此,设计人员需要对水力计算方法和相关规范进行熟悉和了解,同时结合实际
工程情况进行计算和选型。
建筑内部热水供应系统的计算9-1 水质、水温及热水用水量定额一 、热水水质生活用热水的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<10m 3(按60℃计算)的热水供应系统可不进行水质处理,日用水量≥10m 3(按60℃计算),且原水总硬度>357mg/L 时,需要进行水质处理。
二 、热水水温冷水水温以当地最冷月平均水温为依据,可按表9-1计算画表 热水水温按表9-2计算。
画表 三 、用水定额1. 根据建筑物的使用性质和内部卫生器具的完善程度来确定。
2. 根据建筑物的使用性质和内部卫生器具的单位用水量来确定。
9-2 热水量、耗热量、热媒耗量的计算一. 设计用水量计算 1. 按用水单位数计算:24hhr mq k Q = (9-1) 式中:Q r ——设计小时用水量,L/h ;m ——用水计算单位数,人数或床位数;K h ——热水小时变化系数,全天供应热水系统可按表采用; q r ——热水用水量定额,L/人·d 或L/床·d ,按表确定。
2 .按使用热水的卫生器具数计算∑=b n q K Q h r r 0 (9-2)式中:Q r ——设计小时用水量,L/h ;q h ——卫生器具的热水小时小时用水定额,L/h ; b ——同类卫生器具同时使用百分数; K r ——热水混合系数。
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为:lr lh r t t t t K --=(9-3) 式中:t r ——热水系统供水温度℃;t h ——混合后卫生器具出水温度,℃; t L ——冷水计算温度,℃。
二 .耗热量计算r l r B Q t t C Q )(-= (9-4)式中:Q ——设计小时耗热量,kJ/h ;Q r ——设计小时热水量,L/h ; C B ——水的比热,kJ/Kg ·℃; t r ——热水温度,℃; t L ——冷水计算温度,℃。
五 热水供热系统的水力工况在热水供热系统运行过程中,往往由于种种原因,使网路的流量分配不符合各热用户要求的计算流量,因而造成各热用户的供热量不符合要求。
热水供热系统中各热用户的实际流量与要求的流量之间的不—致性,称为该热用户的水力失调。
它的水力失调程度可用实际流量与规定流量的比值来衡量,即,x=V s /V g (10-1)式中 X ——水力失调度,V s ——热用户的实际流量, V g ——该热用户的规定流量。
引起热水供热系统水力失调的原因是多方面的。
如开始网路运行时没有很好地进行初调节,热用户的用热量要求发生变化等等。
这些情况是难以避免的。
由于热水供热系统是一个具有许多并联环路的管路系统,各环路之间的水力工况相互影响,系统中任何一个热用户的流量发生变化,必然会引起其它热用户的流量发生变化,也就是在各热用户之间流量重新分配,引起了水力失调。
本章着重阐述热水供热系统水力工况的计算方法,分析热水供热系统水力工况变化的规律和对系统水力失调的影响,并研究改善系统水力失调状况的方法。
掌握这些规律和分析问题的方法,对热水供热系统设计和运行管理都很有指导作用。
例如:在设计中应考虑哪些原则使系统的水力失调程度较小(或使系统的水力稳定性高)和易于进行系统的初调节,在运行中如何掌握系统水力工况变化时,热水网路上各热用户的流量及其压力,压差的变化规律,用户引入口自动调节装置(流量调节器,压力调节器等)的工作参数和波动范围的确定等问题,都必须分析系统的水力工况。
第一节 热水网路水力工况计算的基本原理在室外热水网路中,水的流动状态大多处于阻力平方区。
因此,流体的压降与流量关系服从二次幂规律。
它可用下式表示:△P=R(l+l d )=sV 2 Pa (10-2) 式中 △P ——网路计算管段的压降,Pa ;V ——网路计算管段的水流量,m 3/h ;s ——网路计算管段的阻力数,Pa /(m 3/h)2,它代表管段通过1m 3/h 水流量时的压降; R ——网路计算管段的比摩阻,Pa /m :l 、l d ——网路计算管段的长度和局部阻力当量长度,m 。