全面的热水系统设计选型与案例分析

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

卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温

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/24

Q: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=∑qhn0b

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)/3600

W:设计小时耗热量(KW)

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=1.163QΔt

Q:设计小时热水量(m3/h)

Δt:冷热水温差(℃)

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=4.187qgΔtρr

W: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)

Q:设计小时热水量(m3/h)

W=1.163(Q-ηVr/T)Δtρr

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

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=mqrK

Q: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=QCρrΔt

Wd:建筑每天的耗热量(KJ/d)

C:水的比热(4.187KJ/kg.℃)

热水机组的加热量

W=Wd/3600t

Wd:建筑每天需要的耗热量(KJ)

按所得出的加热量选取热水机组的型号。

第4种情况以大卡为单位计算:

Q=CM△TKcal

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.℃)。

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;

W---机组总功率KW。

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;

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

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;

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。

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。

热水管道水力计算表(t=60℃,绝对粗糙度为1mm),《中央热水系统设计选型水力计算参考表(兼容模式)》请到南社论坛资料中心查找。

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

直热式

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=330L。

2、主机设备的选型

c:水的比热(1Kcal/kg.℃)。

Q=1*330*(55-10)=14850Kcal

Q--每天热水热负荷Kcal;

860-热量与功率的换算值,1kw=860Kcal/s;

W---机组总功率KW

W=14850/860*2=8.6KW

根据各厂商产品的技术参数,选用相对应的机组。

3、水箱的选用

V水箱=K*V*t1/t-n*V机组

K------热水小时变化系数;

Q------每天热水用量M3;

t------24小时;

酒店用户

1、工程概况:某酒店位于广东省珠海市,共有标准间100间,每个标准间有喷淋头、洗脸盆各一个,24小时不定时供水。

2、设计依据

1)建筑给排水设计规范;(GB50015-2003)

2)室外给水设计规范;(GBJ13-86)

3)建设单位i的要求

3、设计计算参数

季节进水温度℃出水温度℃夏季1855冬季10554、设计选型

按照设计选型手册,用水定额为每床每日150L,按照100个标准间计算,则总的用水量V=100*2*150=30000L

=1*30000*(55-10)=1350000Kcal

=1350000/860*14=112kw

根据各厂商样本技术参数,选用相对应的机组,并具有一定的备用性。

THE END
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