第8章 建筑内部热水供应系统的计算

Qh=qh , max+qh , men
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
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，℃，查表采用； ρr——热水密度，kg/L。
qⅡX qBS qCS qⅡS qⅢS q qAS qBS qCS qⅡS qⅢS ⅠX
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+qⅢS+qCS 节点流量守恒：q2X＝qⅡX，q2X＝qBX+qⅢX， qBX用以补偿管段B的热损失，即qBX＝qBS。
8-3 加热器及贮存设备的选择计算 一、集中供热系统加热设备的选择
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•℃； ε——传热效率的修正系数，一般取0.6～0.8； ⊿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α＝1.1～1.15 。
qⅢX用以补偿管段Ⅲ，C的热损失，即： qⅢX＝qⅢS+qCS
按循环流量与热损失成正比和热平衡关系：
qⅢX qⅢS qCS qⅡX qBS qⅢS qCS
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：q3X＝qⅢX＝qCX .... q(n +1)X q(n +1)S 简化为通式： qnX qn S
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：
60TQh V (tr tl )C
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
三、热媒耗量计算
1. 采用蒸汽直接加热
Qh G 3.6k im ir
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=1.10～1.20； 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
G 3.6k Qh
h
式中：G——蒸汽耗量，kg/h； k ——热媒管道热损失附加系数，k=1.05～1.20； γh ——蒸汽的汽化热，可查表。
3. 采用高温热水间接加热
Qh G 3.6k C tmc tmz
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。
Qh K h
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：
Qh qh tr tl r N 0bC 3600
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· ℃； 住宅、旅馆等只计一个 tr——热水温度，查表； 卫生间的浴盆/淋浴器： tL——冷水计算温度，℃；查表； 70％～100％ ρr——热水密度，kg/L； 工业企业卫生间、公共 浴室等淋浴器、洗脸盆： N0——同类卫生器具数； 100％ b ——同类卫生器具同时使用百分数。
v 1.2m / s, dmin 20mm
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。
二、回水管网
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）：
（9）选择循环水泵
A ．循环水泵的流量计算：
Qb ≥qX
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：
H b≥H H p H x H j
式中：Hb——循环水泵的扬程，kPa； HP，HX，Hj——同前。
2. 定时供应热水的循环管网计算
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
8-2 耗热量、热水量、热媒耗量的计算
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：
mqr C tr t L r
（3）计算配水管网各管段的热损失
tc t z qs DLK (1 )( tj) 2
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•℃) ； η——保温系数，无保温η＝0，简单保温η ＝0.6，较好保 温 η ＝0.7～0.8 ； 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；
86400 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； C——水的比热，C=4187J/kg· ℃； tr——热水温度， tr ＝60 （℃）； tL——冷水计算温度，℃；查表； ρr——热水密度，kg/L；见附表 Kh——热水小时变化系数，查表。
三、水质

洗衣房：
日用水量≥10m3 (按60℃计)且原水总硬度>300mg/L时，应软化处 理；原水总硬度150～300mg/L，宜软化处理。 软化后达到：50～100mg/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：75～150mg/L


水质软化：离子交换法
T t F
t z tc tf
式中：△t——配水管网中计算管路的面积比温降，℃/m； △T——配水管网中计算管路起点和终点的水温差， 一般△T ＝5～10 ℃； 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， ℃。
（4）计算配水管网总的热损失
（5）计算总循环流量Fra bibliotek式中：qx——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——计算管路起点、终点水温差， △T ＝5～10 ℃ 。
（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。
（7）复核各管段终点的水温
qs t Z ' tc ' Cq X r
注：结果如与原来确定的温差较大，以 t '' t z t z ' 2 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
H (H p H x ) H j
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。 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20％～30％计算。
第8章 建筑内部热水供应系统的计算
8-1 8-2 8-3 8-4
热水用水定额、水温及水质
耗热量、热水量、热媒耗量的计算 加热器及贮存设备的选择计算
热水管网的水力计算
8-1 热水用水定额、水温及水质
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。
附表：水在101kPa压强下的密度
温度 （℃） 密度 （kg/m3) 温度 （℃） 密度 （kg/m3) 0 999.9 5 1000 10 999.7 20 998.2 30 995.7 40 992.2
50
988.1
60
983.2
70
977.8
80
971.8
90
965.3
100
958.4
（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 2～4次计算。
Qb 2 ~ 4 V
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
①容积式、半容积式加热器－算术平均温度差：
tmc tmz tc t z t j 2 2
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：Qr·· B+QL· · B=Qh· · B tr C tL C th C
式中： tr——热水温度，， tL——冷水水温，℃ th——混合水水温，℃
3. 设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: