08-3供热量、加热面积、贮热容积计算
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第8章 建筑内部热水供应系统
8.3
热水加热及贮存设备的选择计算
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讲解内容： 1、集中热水供应加热及贮存设备的选 择计算
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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
8.3.1 局部加热设备计算略（书中公式无错误） 8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备选择计算 在集中热水供应系统中，起加热兼贮存作用 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。
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8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
3）定时热水供应系统的贮热水箱（罐）的有 效容积宜为定时供应最大时段的全部热水量。
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掌握内容： 1、加热设备供热量计算
2、加热器加热面积的计算
3、加热设备的贮热容积计算
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V r
T (t r t L )C r
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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
（2）半容积式水加热器或贮热容积与其相当的 水加热器、燃油（气） 热水机组的供热量按
设计小时耗热量计算。即 Qg= Qh
（3）半即热式、快速式水加热器及无贮热容积 的水加热设备的供热量按设计秒流量所需的耗 热量计算。 Qg= Qs Qs = Qg
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8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
3．热水贮水器容积的计算（应为水加热设备的 贮热容积计算） 1）容积式水加热器、导流型容积式水加热器、 加热水箱、半容积式水加热器的贮热容积
V TQh ( t r t L )C
（8-28）
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A 114.3℃； B 80.1℃； C 70.6℃； D 102.1℃
tmc 151.1℃ tmz 80℃ tc 10℃ tz 60℃ △tmax= tmc - tz =151.1-60=91.1
△tmin= tmz - tc =80-10=70 △tj=（△tmax- △tmin）/ln △tmax//△tmin
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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
（1）容积式水加热器、导流型容积式水加热器 或贮热容积与其相当的水加热器、燃油（气） 热水机组，其设计小时供热量应按式（8-22） 计算：
Q g Qh
V r
T
(t r t L )C r
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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
——由于传热表面结垢和热媒分布不均匀影响 传热效率的系数，一般采用0.6～0.8； Cr——热水供应系统的热损失系数，设计中可根 据设备功率和系统的大小及保温效果选择,一般 取1.10～1.15； tj——热媒与被加热水的计算温度差,℃，应根 据水加热器类型，按式（8-24）和式（8-25）计 算：
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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
1．加热设备供热量的计算 设计小时供热量 ：加热设备供水最大时段内的 小时产热量。 全日集中热水供应系统中，锅炉、水加热器的 设计小时供热量应根据日热水量小时变化曲线、 加热方式及水加热设备的工作制度，经积分曲 线计算确定。当无上述资料时，可按下列方法 确定：
（8-22）
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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
式中 Qg——设计小时供热量，kJ/h Qh——设计小时耗热量，kJ/h ——有效贮热容积系数 容积式水加热器=0.70~0.8 导流型容积式水加热器=0.80~0.9 第一循环系统为自然循环时，卧式 贮热水罐η=0.80～0.85 ；立式贮热水罐 η=0.85～0.90 ； 第一循环系统为机械循环时，卧、 立式贮热水罐η=1.0 ；
△tj=△tmax- △tmin
ln △tmax//△tmin
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6、某工程采用快速式水加热水器,热媒为4kg/cm2(绝对压力0. 5MPa)的饱和蒸气(表压),饱和温度为151.1℃,冷水温度为10 ℃ ,水加热器出水温度为60℃,凝结水温度为80℃,热媒与被 加热水的计算温度差为__ A _____.
(8-24)
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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
式中： tmc——热媒的初温，℃， 1)热媒为蒸汽：若蒸汽压力大于70kPa时，其计 算温度应按饱和蒸汽温度计算，若压力小于及等 于70kPa时，应按100℃计算； 2）热媒为热水：按热媒供水最低温度计算， 3）热媒为热力管网的热水：按热力管网供、回 水的最低温度计算，但热媒的初温与被加热水的 终温的温度差，不得小于10℃；
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8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
水加热器的贮热量 表8-10
表中Qh为设计小时耗热量。 KJ/h 回到本章目录 回到总目录
8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
2）半即热式、快速式水加热器的贮热容积应 根据热媒的供给条件与安全、温控装置的完善程 度等因素确定。 ①当热媒按设计秒流量供 应、且有完善可靠的温度自动调节和安全装置时， 可不考虑贮热容积。 ②当热媒不能保证按设计秒流量供应，或无完善 可靠的的温度自动调节和安全装置时，则应设贮 热容积，器有效贮热量宜根据热媒供应情况按导 流型容积式水加热器或半容积式水加热器确定。
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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
Vr——总贮热容积，L； T——设计小时耗热量持续时间，h ， T＝2～4h； tr——热水温度，℃，按设计水加热器出 水温度或贮水温度计算； tL——冷水温度，℃，按表8-5选用； ρr——热水密度，kg/L。 C——水的比热，Ｃ＝4.187kJ/(kg· ℃)；
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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
公式（8-22）的意义：带有相当量贮热容积的 水加热器供热时，系统的设计小时耗热量由两 部分组成：一部分是设计小时耗热量时间段内 热媒的供热量Qg；一部分是供给设计小时耗热 量前水加热器内已贮存好的热量，即：
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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
2．水加热器加热面积的计算 水加热器的加热面积应按下式计算。
F jr C r Qg
Kt j
(8-23)
式中：Fjr——水加热器的加热面积，m2； Qg——设计小时供热量，kJ/h K——传热系数，kJ/（m2· ℃ · h ），K值应按产 品样本提供的的参数选用；普通容积式水加热器K值， 参见表8-9；快速式水加热器K值参见表8-10。
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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
tmz——热媒的终温，℃， 1)热媒为蒸汽：应由经热工性能测定的产品提供。 容积式水加热器：tmc=tmz =；导流型容积式水 加热器、半容积式水加热器、半即热式容积式水 加热器：tmz= 50~90℃计算； 2）热媒为热水：应由经热工性能测定的产品提 供。当热媒初温tmc= 70~100℃时，容积式水加热 器：tmz =60~85℃ ；导流型容积式水加热器、 半容积式水加热器、半即热式容积式水加热器： tmz= 50~80℃计算； 回到本章目录 回到总目录 tc、tz ——被加热水的初温和终温，℃。
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8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
按公式（8-28）计算确定出容积式水加热 器或加热水箱的容积后，其计算容积宜附加 20%~30%； 当采用导流容积式水加热器时，其计算容积 应附加10%~20%； 当采用半容积式水加热器时，或带有强制罐 内水循环装置的容积式水加热器，其计算容积 可不附加。
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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
1）热媒和被加热水的计算温度差tj ： （1）容积式水加热器、导流型容积式水加热器、 半容积式水加热器的计算温差，按算术平均温度 差计算：
t mc t mz t c tz t j 2 2
=
91.1-70/ ln91.1/70=80.1 ℃
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回到总.3.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算
加热设备加热盘管的长度，按式（8-26）计算：
L F jr
D
(8-26)
式中 L——盘管长度，m； D——盘管外径，m； Fjr——水加热器的传热面积，m2。
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6、某工程采用快速式水加热水器,热媒为4kg/cm2的饱和 蒸气(表压),饱和温度为151.1℃,冷水温度为10℃ ,水加 热器出水温度为60℃,凝结水温度为80℃,热媒与被加 热水的计算温度差为__ A _____. A 114.3℃； B 80.1℃； C 70.6℃； D 102.1℃ △tmax=151.1-60=91.1 △tmin=80-10=70
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8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
式中 L； T——表8-10中规定的时间，h； Qh——设计小时耗热量，kJ/h； C——水的比热，C = 4.187kJ/ (kg•℃)； tr——热水温度，℃； tL——冷水温度，℃，按表8-5选用。
V——贮水器的有效贮水容积，及计算容积，
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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
普通容积式水加热器K值 表8-9
注：表中K值是按盘管内通过热媒和盘管外通过被加热水。
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快速式水加热器K值
表8-10
注：表中热媒为蒸汽时，分子为两回程汽—水快速式水加热器将被加热水温 度升高20~30℃时的传热系数，分母为四回程汽—水快速式水加热器将被加热水 温度升高60~65℃时的传热系数。
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
（2）快速式水加热器、半即热式水加热器：
t j tmax tmin t ln max tmin
(8-25)
式中 Δtmax——热媒和被加热水在水加热器 一端的最大温度差,℃； Δtmin——热媒和被加热水在水加热器 另一端的最小温度差,℃。补充： △tmax= tmc – tz或△tmax= tmz – tc △tmin= tmz - tc或△tmin= tmc - tz
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第8章 建筑内部热水供应系统
8.3
热水加热及贮存设备的选择计算
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讲解内容： 1、集中热水供应加热及贮存设备的选 择计算
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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
8.3.1 局部加热设备计算略（书中公式无错误） 8.3.2 集中热水供应加热及贮存设备选择计算 在集中热水供应系统中，起加热兼贮存作用 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。
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8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
3）定时热水供应系统的贮热水箱（罐）的有 效容积宜为定时供应最大时段的全部热水量。
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掌握内容： 1、加热设备供热量计算
2、加热器加热面积的计算
3、加热设备的贮热容积计算
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V r
T (t r t L )C r
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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
（2）半容积式水加热器或贮热容积与其相当的 水加热器、燃油（气） 热水机组的供热量按
设计小时耗热量计算。即 Qg= Qh
（3）半即热式、快速式水加热器及无贮热容积 的水加热设备的供热量按设计秒流量所需的耗 热量计算。 Qg= Qs Qs = Qg
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8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
3．热水贮水器容积的计算（应为水加热设备的 贮热容积计算） 1）容积式水加热器、导流型容积式水加热器、 加热水箱、半容积式水加热器的贮热容积
V TQh ( t r t L )C
（8-28）
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A 114.3℃； B 80.1℃； C 70.6℃； D 102.1℃
tmc 151.1℃ tmz 80℃ tc 10℃ tz 60℃ △tmax= tmc - tz =151.1-60=91.1
△tmin= tmz - tc =80-10=70 △tj=（△tmax- △tmin）/ln △tmax//△tmin
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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
（1）容积式水加热器、导流型容积式水加热器 或贮热容积与其相当的水加热器、燃油（气） 热水机组，其设计小时供热量应按式（8-22） 计算：
Q g Qh
V r
T
(t r t L )C r
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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
——由于传热表面结垢和热媒分布不均匀影响 传热效率的系数，一般采用0.6～0.8； Cr——热水供应系统的热损失系数，设计中可根 据设备功率和系统的大小及保温效果选择,一般 取1.10～1.15； tj——热媒与被加热水的计算温度差,℃，应根 据水加热器类型，按式（8-24）和式（8-25）计 算：
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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
1．加热设备供热量的计算 设计小时供热量 ：加热设备供水最大时段内的 小时产热量。 全日集中热水供应系统中，锅炉、水加热器的 设计小时供热量应根据日热水量小时变化曲线、 加热方式及水加热设备的工作制度，经积分曲 线计算确定。当无上述资料时，可按下列方法 确定：
（8-22）
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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
式中 Qg——设计小时供热量，kJ/h Qh——设计小时耗热量，kJ/h ——有效贮热容积系数 容积式水加热器=0.70~0.8 导流型容积式水加热器=0.80~0.9 第一循环系统为自然循环时，卧式 贮热水罐η=0.80～0.85 ；立式贮热水罐 η=0.85～0.90 ； 第一循环系统为机械循环时，卧、 立式贮热水罐η=1.0 ；
△tj=△tmax- △tmin
ln △tmax//△tmin
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6、某工程采用快速式水加热水器,热媒为4kg/cm2(绝对压力0. 5MPa)的饱和蒸气(表压),饱和温度为151.1℃,冷水温度为10 ℃ ,水加热器出水温度为60℃,凝结水温度为80℃,热媒与被 加热水的计算温度差为__ A _____.
(8-24)
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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
式中： tmc——热媒的初温，℃， 1)热媒为蒸汽：若蒸汽压力大于70kPa时，其计 算温度应按饱和蒸汽温度计算，若压力小于及等 于70kPa时，应按100℃计算； 2）热媒为热水：按热媒供水最低温度计算， 3）热媒为热力管网的热水：按热力管网供、回 水的最低温度计算，但热媒的初温与被加热水的 终温的温度差，不得小于10℃；
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8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
水加热器的贮热量 表8-10
表中Qh为设计小时耗热量。 KJ/h 回到本章目录 回到总目录
8.3 热水加热及贮存设备的选择计算
8.3.3 热水贮水器容积的计算
2）半即热式、快速式水加热器的贮热容积应 根据热媒的供给条件与安全、温控装置的完善程 度等因素确定。 ①当热媒按设计秒流量供 应、且有完善可靠的温度自动调节和安全装置时， 可不考虑贮热容积。 ②当热媒不能保证按设计秒流量供应，或无完善 可靠的的温度自动调节和安全装置时，则应设贮 热容积，器有效贮热量宜根据热媒供应情况按导 流型容积式水加热器或半容积式水加热器确定。
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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
Vr——总贮热容积，L； T——设计小时耗热量持续时间，h ， T＝2～4h； tr——热水温度，℃，按设计水加热器出 水温度或贮水温度计算； tL——冷水温度，℃，按表8-5选用； ρr——热水密度，kg/L。 C——水的比热，Ｃ＝4.187kJ/(kg· ℃)；
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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
公式（8-22）的意义：带有相当量贮热容积的 水加热器供热时，系统的设计小时耗热量由两 部分组成：一部分是设计小时耗热量时间段内 热媒的供热量Qg；一部分是供给设计小时耗热 量前水加热器内已贮存好的热量，即：
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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
2．水加热器加热面积的计算 水加热器的加热面积应按下式计算。
F jr C r Qg
Kt j
(8-23)
式中：Fjr——水加热器的加热面积，m2； Qg——设计小时供热量，kJ/h K——传热系数，kJ/（m2· ℃ · h ），K值应按产 品样本提供的的参数选用；普通容积式水加热器K值， 参见表8-9；快速式水加热器K值参见表8-10。
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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
tmz——热媒的终温，℃， 1)热媒为蒸汽：应由经热工性能测定的产品提供。 容积式水加热器：tmc=tmz =；导流型容积式水 加热器、半容积式水加热器、半即热式容积式水 加热器：tmz= 50~90℃计算； 2）热媒为热水：应由经热工性能测定的产品提 供。当热媒初温tmc= 70~100℃时，容积式水加热 器：tmz =60~85℃ ；导流型容积式水加热器、 半容积式水加热器、半即热式容积式水加热器： tmz= 50~80℃计算； 回到本章目录 回到总目录 tc、tz ——被加热水的初温和终温，℃。
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8.3.3 热水贮水器容积的计算
按公式（8-28）计算确定出容积式水加热 器或加热水箱的容积后，其计算容积宜附加 20%~30%； 当采用导流容积式水加热器时，其计算容积 应附加10%~20%； 当采用半容积式水加热器时，或带有强制罐 内水循环装置的容积式水加热器，其计算容积 可不附加。
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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
1）热媒和被加热水的计算温度差tj ： （1）容积式水加热器、导流型容积式水加热器、 半容积式水加热器的计算温差，按算术平均温度 差计算：
t mc t mz t c tz t j 2 2
=
91.1-70/ ln91.1/70=80.1 ℃
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加热设备加热盘管的长度，按式（8-26）计算：
L F jr
D
(8-26)
式中 L——盘管长度，m； D——盘管外径，m； Fjr——水加热器的传热面积，m2。
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6、某工程采用快速式水加热水器,热媒为4kg/cm2的饱和 蒸气(表压),饱和温度为151.1℃,冷水温度为10℃ ,水加 热器出水温度为60℃,凝结水温度为80℃,热媒与被加 热水的计算温度差为__ A _____. A 114.3℃； B 80.1℃； C 70.6℃； D 102.1℃ △tmax=151.1-60=91.1 △tmin=80-10=70
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8.3.3 热水贮水器容积的计算
式中 L； T——表8-10中规定的时间，h； Qh——设计小时耗热量，kJ/h； C——水的比热，C = 4.187kJ/ (kg•℃)； tr——热水温度，℃； tL——冷水温度，℃，按表8-5选用。
V——贮水器的有效贮水容积，及计算容积，
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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
普通容积式水加热器K值 表8-9
注：表中K值是按盘管内通过热媒和盘管外通过被加热水。
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快速式水加热器K值
表8-10
注：表中热媒为蒸汽时，分子为两回程汽—水快速式水加热器将被加热水温 度升高20~30℃时的传热系数，分母为四回程汽—水快速式水加热器将被加热水 温度升高60~65℃时的传热系数。
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
（2）快速式水加热器、半即热式水加热器：
t j tmax tmin t ln max tmin
(8-25)
式中 Δtmax——热媒和被加热水在水加热器 一端的最大温度差,℃； Δtmin——热媒和被加热水在水加热器 另一端的最小温度差,℃。补充： △tmax= tmc – tz或△tmax= tmz – tc △tmin= tmz - tc或△tmin= tmc - tz