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1、第8章 热水供应系统的计算,8.1 热水用水定额、水温及水质 8.2 热水量、耗热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 8.3.1 局部加热设备计算 8.3.2 集中热水加热及贮存设备的选择计算,第14讲,8.1 热水用水量定额、水温及水质,8.1.1 热水用水定额 生活用热水定额，应根据建筑的使用性质、热水水温、卫生设备完善程度、热水供应时间、当地气候条件和生活习惯等因素合理确定。1. 集中供应热水时，各类建筑的热水用水定额应按表8-1确定；2. 卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温应按表8-2确定。,3,8.1 热水用水量定额、水温及水质,8.1.2 水温 1. 热水
2、使用温度在计算耗热量和热水用量时，一般按40计算。餐厅厨房用热水温度与水的用途有关，洗衣机用热水温度与洗涤衣物的材质有关，其热水使用温度见表8-3。2. 热水供水温度是指热水供应设备(如热水锅炉、水加热器)的出口温度。根据水质处理情况，加热设备出口的最高水温和配水点最低水温可按表8-4采用。 3.冷水计算温度为当地最冷月平均水温，按表8-5选用。,4. 冷热水比例计算根据混合水、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。质量守恒：Qr+QL=Q能量守恒：热水占混合水量的百分数系数：Kr tr热水水温， ；th混合水水温，；tl冷水水温，。,（8-1）,8.1.3 水
3、质生活用水水质应符合我国现行的生活饮用水卫生标准；生产用热水的水质，应根据生产工艺要求确定；,8.1 热水用水量定额、水温及水质,6,由于水加热后，水中钙、镁离子会受热析出，附着在设备和管道表面形成水垢，降低管道输水能力和设备的导热系数；同时水温升高，水中的溶解氧也会受热逸出，增加水的腐蚀性。因此在热水供应系统中应采取必要的防止结垢和控制腐蚀的措施。集中热水供应系统原水的水处理，应根据水质、水量、水温、水加热设备的构造、使用要求、工程投资等因素，经技术经济比较按下列确定。,7,（2）其他生活日用热水量（按60计）大于或等于10 m3且原水总硬度（以碳酸钙计）大于300mg/L时，宜进行水质软化
4、或稳定处理。,（3）经软化处理后的水质总硬度宜为：洗衣房用水：50100mg/L；其他用水：75150mg/L。,（1）洗衣房日用热水量（按60计）大于或等于10m3且原水总硬度（以碳酸钙计）大于300mg/L时，应进行水质软化处理；原水总硬度（以碳酸钙计）为150300mg/L时，宜进行水质软化处理。,8,水质处理包括原水软化处理与原水稳定处理,生活热水的原水软化处理，一般采用离子交换法，可按比例将部分软化水与原水混合后使用，也可对原水全部进行软化处理。,适用于对热水水质要求高、维护管理水平高的高级旅馆等场所。,原水的稳定处理，有物理处理和化学稳定剂处理两种方法。,物理处理可采用磁水器、电子
5、水处理器、静电水处理器、碳铝离子水处理器等装置； 化学稳定剂处理可使用聚磷酸盐/聚硅酸盐等稳定剂。,除氧处理（去除水中的氧和二氧化碳气体），目前也在一些热水用量较大的高级宾馆等建筑中采用，其工作原理是利用除氧装置，减少水中的溶解氧，如热力除氧、真空除氧、解析除氧、化学除氧等。,9,8.2.1 耗热量计算 8.2.2 热水量计算 8.2.3 热媒耗量计算,8.2 耗热量、热水量和热媒耗量的计算,8.2.1 耗热量计算,1.按用水单位数计算（全日供应热水）：,式中 Qh设计小时耗热量，kJ/h； 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等，按表8-1采用。 C水的比热
6、，C = 4.187J/ (kg)； tr热水温度，tr=60；tL冷水计算温度，按表8-5选用；r热水密度，kg/L；Kh热水小时变化系数，按表8-6选用；T每日使用时间，按表8-1采用。,（8-3）,2.按使用热水的卫生器具数计算（定时供应热水）：,式中 Qh设计小时耗热量，kJ/h； qh卫生器具热水的小时用水定额L/h，应按表8-2采用； tr热水温度，按表8-2采用；tL冷水计算温度，按表8-5选用；x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数；C水的比热，C = 4.187kJ/ (kg)；,（8-4）,13,3设有集中热水供应系统的居住小区的设计小时耗热
7、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，应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，应按住宅的设计小时耗热量加公共建筑的平均小时耗热量迭加计算。,14,4. 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：Qr设计小时热水量，L/h；qr,max系统出现高峰用水时间内，主要用水部门的设计小时热水量；qr,men与qr,max出现同一时间内，其他用水部门的平均小时热水量。,8.2.2 热水量计算,Qr设计小时热水量，L/h；Qh设计小时耗热量，kJ/h；C水的比热，4187J/Kg；tr热水温度，；tl冷水计算温
8、度，。r热水密度，Kg/L。,设计小时热水量,（8-5）,8.2.3 热媒耗量计算,1.采用蒸汽直接加热：G蒸汽耗量，kg/h； Qh设计小时耗热量，kJ/h ； im饱和水蒸汽热焓，kJ/kg，按表8-7选用； 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，。,（8-6）,2.采用蒸汽间接加热：G蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量，kg/h； Qh设计小时耗热量，kJ/h ； h蒸汽的汽化热，查表8-7决定；,（8-7）,18,3.采用高温热水间接加热G高温热水耗量，kJ/h； Qh设计小时耗热量，kJ/h ； C水的比热，4.187J
9、/kg；tmc高温热水进口水温，；tmz高温热水出口水温，；,（8-8）,19,例8-1 某旅馆建筑，有300张床位150套客房，客房均设专用卫生间，内有浴盆、脸盆各1件。旅馆全日集中供应热水，加热器出口热水温度为70，当地冷水温度10 。采用容积式水加热器，以蒸汽为热媒，蒸汽压为0.2MPa（表压）。试计算：设计小时耗热量，设计小时热水量、热媒耗量。解：1、设计小时耗热量 全日集中供应热水：宾馆客房，查表8-6，m=300，得qr=150L/(人.d) Kh=(2.60+3.33)/2=2.96,20,2、设计小时热水量C=4.187kJ/(kg. )，tr=70 ，tl=10，r=0.97
10、8kg/L,21,3、热媒耗量 蒸汽、间接加热查表8-7，表压0.2MPa，绝对压力=0.2+0.1= 0.3MPa。 得=2167kJ/kg,22,作业,写出主要计算过程。,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,8.3.1 局部加热设备计算 1. 燃气热水器的计算,（8-9）,（1）燃具热负荷，按式（8-9）计算：,式中 Q燃具热负荷，kJ/h； W被加热水的质量，kg；升温所需时间，h； tr热水温度，； C水的比热，C = 4.187kJ/ (kg)；tL冷水温度，按表8-5选用。 K安全系数，K=1.281.40；燃具热效率，对容积式燃气热水器大于75%，快速式燃气热水器大于70%，开
11、水器大于75%。,24,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,8.3.1 局部加热设备计算 1. 燃气热水器的计算,（8-10）,（2）燃气耗量，按式（8-10）计算,式中 燃气耗量，m3/h；Q燃具热负荷，kJ/h；Qd燃气的低热值，kJ/m3。,25,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,8.3.1 局部加热设备计算 2. 电热水器的计算,（8-11）,（1）快速式电热水器耗电功率，按式（8-11）计算,式中 N耗电功率，kW； q热水流量，L/s，可根据使用场所、卫生器具类型、数量、要求水温和1次用水量或1h用水量，参考表8-2确定；tr热水温度，； tL冷水温度，按表8-5选用； C水
12、的比热，C = 4.187kJ/ (kg)；,26,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,8.3.1 局部加热设备计算 2. 电热水器的计算,（8-12）,（1）容积式电热水器耗电功率 1）只在使用前加热，使用过程中不再加热时，按式（8-12）计算：,式中 V热水器容积，L； T加热时间，h；其他符号含义同式（8-11）。,27,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,8.3.1 局部加热设备计算 2. 电热水器的计算,（8-13）,（1）容积式电热水器耗电功率 2）若除使用前加热外，在使用过程中还继续加热时，按式（8-13）计算：,式中 T1热水用水时间，h；其他符号含义同式（8-11）。,2
13、8,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,8.3.1 局部加热设备计算 2. 电热水器的计算,（8-14）,（1）容积式电热水器耗电功率 3）需要预热时间（T2），按式（8-14）计算：,式中 T2预热时间，h；其他符号含义同式（8-11）。,29,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,8.3.1 局部加热设备计算 3. 太阳能热水器系统的计算,（8-15）,（2）集热器总面积 集热器总面积应根据日用水量和水温、当地年平均日太阳辐照量和集热器集热效率等因素计算。 1）局部热水供应系统,式中 AS太阳能集热器集热面积，m2；qrd设计日用水量，L/d，可按不高于表8-1的下限值取值；qs集热器日
14、产热水量，L/(m2.d)，参考表8-8。,30,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,8.3.1 局部加热设备计算 3. 太阳能热水器系统的计算,（2）集热器总面积 2）集中热水供应系统 直接加热供水系统的集热器总面积 间接加热供水系统的集热器总面积,31,（8-18）,强制循环的太阳能集热系统应设循环泵。1）循环泵的流量,（8-19）,（3）贮热水箱容积 太阳能集热系统贮热水箱容积可按式（8-18）计算。,（4）循环泵,32,2）循环泵的扬程 直接加热太阳能集热系统循环泵的扬程,（8-20）, 间接加热太阳能集热系统循环泵的扬程,（8-21）,33,太阳能热水供应系统应设置辅助热源及其加热
15、设施。并按下述要求进行设计计算。,（5）辅助热源,1) 辅助能源宜因地制宜选择城市热力管网、燃气、燃油、电、热泵等； 2) 辅助热源的供热量应按热水供应系统的耗热量计算； 3) 辅助热源及其水加热设施应结合热源条件、系统形式及太阳能供热的不稳定状态等因素，经技术经济比较后合理选择、配置； 4) 辅助热源加热设备应根据热源种类及其供水水质、冷热水系统形式等选用直接加热或间接加热设备； 5) 辅助热源的控制应在保证充分利用太阳能集热量的条件下，根据不同的热水供水方式采用手动、全日自动控制或定时自动控制。,34,8.3 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在集中热水供应系统中，起加热兼起贮存作用的设备有容积式水加热器和加热水箱等；仅起加热作用的设备为快速式水加热器；仅起贮存热水作用的设备是贮水器。,上述设备的主要计算内容是：确定加热设备的加热面积和贮热设备的贮存容积。,35,8.3 热水加热及贮存设备的选择计算,集中热水供应系统中，水加热设备的设计小时供热量应根据日热水用量小时变化曲线、加热方式及水加热设备的工作制度经积分曲线计算后确定。当无上述资料时，可按下列方法确定：,
