中央熱水系統(tǒng)選型計(jì)算、系統(tǒng)示例及案例分析

1、選型計(jì)算生活熱水系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)步驟1.確定熱水用量2.確定所需加熱量3.設(shè)備選型（鍋爐、熱泵熱水機(jī)、熱回收量）4.系統(tǒng)方案的選定及配水管路設(shè)計(jì)計(jì)算5.附屬配件選型：熱水箱（罐）、循環(huán)水泵、控制系統(tǒng)等選型設(shè)計(jì)序號(hào) 建筑物名稱 單位 最高日用水定額（L） 使用時(shí)間（h） 1住宅 有自備熱水供應(yīng)和沐浴設(shè)備 有集中熱水供應(yīng)和沐浴設(shè)備 每人 每日 4080 60100 24 2別墅 每人每日 70110 24 3職工宿舍、學(xué)生宿舍、招待所、普通旅館 設(shè)公用盥洗室 設(shè)公用盥洗室、淋浴室 設(shè)公用盥洗室、沐浴室、洗衣室 設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間、公用洗衣室 每人每日 每人每日 每人每日 每人每日 2540 4060 508

2、0 60100 24或定時(shí)供應(yīng) 4賓館客房 旅客 員工 每床位每日 每人每日 120160 4050 241.熱水用水量熱水用水定額表1選型設(shè)計(jì) 5醫(yī)院住院部 設(shè)公用盥洗室 設(shè)公用盥洗室、沐浴室 設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間醫(yī)務(wù)人員門診部、診療所療養(yǎng)院、休養(yǎng)所住房部 每床位每日 每床位每日 每床位每日每人每班 每病人每次 每床位每日 60100 70130 110200 70130 713 100160 24 8 24 6養(yǎng)老院 每床位每日 5070 24 7幼兒園、托兒所 有住宿 無(wú)住宿 每?jī)和咳?每?jī)和咳?2040 1015 24 10 8公共浴室 淋浴 沐浴、浴盆 桑拿?。ㄣ逶?、按摩池） 每顧客每次

3、 每顧客每次 每顧客每次 4060 6080 70100 12熱水用水定額表1（續(xù)）選型設(shè)計(jì) 9理發(fā)室、美容院 每顧客每次 1015 12 10洗衣房 每千克干衣 1530 8 11餐飲廳 營(yíng)業(yè)餐廳 快餐店、職工及學(xué)生食堂 酒吧，咖啡廳、茶座、卡拉OK房 每顧客每次 每顧客每次 每顧客每次 1520 710 38 1012 11 18 12辦公樓 每人每班 510 8 13健身中心 每人每次 1525 12 14體育場(chǎng)（館） 運(yùn)動(dòng)員淋浴 每人每次 2535 4 15會(huì)議廳 每座位每次 23 4注：熱水溫度按60計(jì)。熱水用水定額表1（續(xù)）選型設(shè)計(jì) 序號(hào) 衛(wèi)生器具名稱一次用水量（L）小時(shí)用水量（L

4、）使用水溫（）1住宅、旅館、別墅、賓館 帶有淋浴器的浴盆 無(wú)沐浴器的浴盆 淋浴器 洗臉盆、盥洗槽水嘴 洗滌盆（池） 150125701003 30025014020030180 4040374030502集體宿舍、招待所、培訓(xùn)中心淋浴器 有淋浴小間 無(wú)淋浴小間 盥洗槽水嘴 7010035 2103004505080 37403740303餐飲業(yè) 洗滌盆（池） 洗臉盆：工作人員用 顧客用 淋浴器 340 25060120400 5030303740衛(wèi)生器具的一次和小時(shí)熱水用水定額及水溫表2選型設(shè)計(jì)4幼兒園、托兒所 浴 盆：幼兒園 托兒所 淋浴器：幼兒園 托兒所盥洗槽水嘴洗滌盆（池） 100303

5、01515 4001201809025180 3535353530505醫(yī)院、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所 洗手盆 洗滌盆（池） 浴盆 125150 1525300250300 3550406公共浴室 浴盆 淋浴器：有淋浴小間 無(wú)淋浴小間 洗臉盆 1251001505 2502003004505405080 403740374035衛(wèi)生器具的一次和小時(shí)熱水用水定額及水溫表2（續(xù)）選型設(shè)計(jì)7辦公樓 洗手盆50100358理發(fā)室 美容院 洗臉盆35359實(shí)驗(yàn)室 洗臉盆 洗手盆 601525 503010劇場(chǎng) 淋浴器 演員用洗臉盆 605 20040080 37403511體育場(chǎng)館 沐浴器3030035衛(wèi)生器具的

6、一次和小時(shí)熱水用水定額及水溫表2（續(xù)）選型設(shè)計(jì)12工業(yè)企業(yè)生活間 淋浴器：一般車間 臟車間 洗臉盆或盥洗槽水嘴 一般車間 臟車間 4060 35 360540180480 90120100150 374040 303513凈身器101512018030注：一般車間指現(xiàn)行工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的3、4級(jí)衛(wèi)生特征的車間，臟車間指該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1、2級(jí)衛(wèi)生特征的車間。衛(wèi)生器具的一次和小時(shí)熱水用水定額及水溫表2（續(xù)）選型設(shè)計(jì)熱水用水量計(jì)算熱水設(shè)計(jì)小時(shí)用水量計(jì)算.全日供應(yīng)熱水的住宅、別墅、賓館、醫(yī)院、幼兒院、培訓(xùn)中心等建筑集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量Q=mKhqr/24Q: 設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量（L/

7、h）m: 用水計(jì)量單位數(shù)（人數(shù)或床位數(shù)等）Kh: 熱水小時(shí)變化系數(shù)qr:熱水用水定額（按表1中參數(shù)選用）選型設(shè)計(jì)熱水小時(shí)變化系數(shù)Kh 住宅、別墅的熱水小時(shí)變化系數(shù)：酒店的熱水小時(shí)變化系數(shù)：居住人數(shù)1503004506009001200Kh6.845.614.974.584.193.90居住人數(shù)50100150200250300500100030006000Kh6.585.124.494.133.383.703.282.862.482.34醫(yī)院的熱水小時(shí)變化系數(shù)：床位數(shù)3550751002003005001000Kh7.624.553.783.542.932.602.231.95選型設(shè)計(jì)熱水用水

8、量計(jì)算熱水設(shè)計(jì)小時(shí)用水量計(jì)算.定時(shí)供應(yīng)熱水的住宅、賓館、醫(yī)院、公共浴室、學(xué)校等建筑集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)衛(wèi)生器具的小時(shí)熱水量計(jì)算Q=qhn0bQ: 設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量（L/h）qh: 衛(wèi)生器具的小時(shí)熱水量，（應(yīng)換算成同一熱水溫度下的熱水用量）n0：同類型衛(wèi)生器具數(shù)b：衛(wèi)生器具同時(shí)使用百分?jǐn)?shù)（70%100%）選型設(shè)計(jì)2.熱水耗熱量設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算W=QCr (tr-tl)/3600W：設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量（ KW ）Q：設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量（L/h）C ：水的比熱 , C=4.187(KJ/kg. ）r ：熱水密度（ kg /L） tr ：設(shè)計(jì)熱水溫度() tl ：設(shè)計(jì)冷水溫度()選型設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)熱水溫度熱水設(shè)計(jì)溫

9、度的換算用水定額中設(shè)計(jì)溫度為60，熱泵熱水機(jī)提供的熱水為55Q1= Q2 （t2-tl)/ （t1-tl)Q1：設(shè)計(jì)熱水量（L /h）Q2：用水定額熱水量（L /h）t1 ：設(shè)計(jì)熱水溫度（）t2 ：定額熱水溫度(60)tl：設(shè)計(jì)冷水溫度(按地區(qū)分別選用)選型設(shè)計(jì)冷水的計(jì)算溫度應(yīng)以當(dāng)?shù)刈罾渌骄疁刭Y料確定，當(dāng)無(wú)水溫資料時(shí)，可按下表采用:地 區(qū)地面水溫度 （） 地下水溫度 （） 黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古的全部、遼寧的大部份，河北、山西、陜西編北部分，寧夏偏東 部分4610 北京、天津、山東全部、河北、山西、陜西的大部分，河北北部，甘肅、寧夏、遼寧的 南部，青海偏東和江蘇偏北的一小部分41015 上海

10、、浙江全部，江西、安徽、江蘇的大部分，福建北部，湖南、湖北東部、河南南部51520 廣東、臺(tái)灣全部、廣西大部分、福建、云南南部101520 重慶、貴州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陜西和甘肅秦嶺以南地區(qū)， 廣西偏北的一小部分71520設(shè)計(jì)冷水溫度選型設(shè)計(jì)熱水耗熱量簡(jiǎn)化計(jì)算公式 取r=1(kg/L），代入C值，Q單位取m3/h,換算單位后，計(jì)算公式為： W=1.163QtW：設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量（ KW ）Q：設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量（m3/h）t ：冷熱水溫差 （）選型設(shè)計(jì)3.設(shè)備選型.當(dāng)機(jī)組不配儲(chǔ)水箱(罐)直接供熱水時(shí),或配半即熱式水加熱器間接供應(yīng)熱水時(shí)，機(jī)組的加熱量按設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算: W=4

11、.187qg t rw ：熱水機(jī)組的加熱量 (KW)qg ：熱水設(shè)計(jì)秒流量 (L/s)t ：冷熱水的溫差 ()r：熱水的密度 (kg/L)加熱設(shè)備選型選型設(shè)計(jì)加熱設(shè)備選型.當(dāng)機(jī)組配儲(chǔ)熱時(shí)間不大于0.5h的熱水箱(罐)或半容積式水加熱器供應(yīng)熱水時(shí),機(jī)組加熱量按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量選配: W=1.163Qt w ：熱水機(jī)組的加熱量 (KW)Q：設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量 (m3/h)t ：冷熱水的溫差 ()選型設(shè)計(jì)加熱設(shè)備選型.當(dāng)機(jī)組配儲(chǔ)熱時(shí)間大于0.5h的熱水箱(罐)或容積式水加熱器供應(yīng)熱水時(shí),機(jī)組加熱量: W=1.163（Q- Vr/T）trw ：熱水機(jī)組的加熱量 (KW)Q ：設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量 (m3/h) ：

12、有效貯熱容積系數(shù)，容積式水加熱器=0.75，導(dǎo)流型容積式加熱器=0.85T ：設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量持續(xù)時(shí)間（h），T=2-4ht ：冷熱水的溫差 ()r：冷熱水的溫差 ()選型設(shè)計(jì)加熱設(shè)備選型.當(dāng)熱水系統(tǒng)配備較大熱水箱(罐)，機(jī)組加熱量:建筑每天的用水量 Q=mqrKQ ：每天熱水用量 (L/d)m ：熱水使用單位數(shù)(人數(shù)、床位數(shù)）qr ：熱水用水定額（按表1選用）K ：熱水使用率 (按建筑用途，與業(yè)主溝通、協(xié)商了解，取0.8-1)選型設(shè)計(jì)加熱設(shè)備選型建筑每天的耗熱量根據(jù)熱水用水量和被加熱水的溫升，按下式計(jì)算：Wd =QCrtWd ：建筑每天的耗熱量(KJ/d)Q ：每天熱水用量 (L/d)C ：水

13、的比熱（4.187KJ/kg.）r ：熱水的密度(kg/L)t：冷熱水的溫差()選型設(shè)計(jì)加熱設(shè)備選型熱水機(jī)組的加熱量根據(jù)熱水用水量和被加熱水的溫升，按下式計(jì)算：W =Wd/3600tW ：熱水機(jī)組的加熱量(KW)Wd ：建筑每天需要的耗熱量 (KJ)t ：熱水機(jī)組設(shè)計(jì)每天的加熱時(shí)間（一般按照每天工作1014小時(shí)計(jì)算）按所得出的加熱量選取熱水機(jī)組的型號(hào)選型設(shè)計(jì)加熱設(shè)備選型根據(jù)熱水用水量和被加熱水的溫升，按下式計(jì)算：Q=CMT Kcal 其中：Q：設(shè)計(jì)每天的耗熱量（ Kcal ）T：冷熱水溫差（ ）M：每天用水量（kg）c：水的比熱（1Kcal/kg.）。第4種情況以大卡為單位計(jì)算選型設(shè)計(jì)加熱設(shè)備

14、選型.熱泵熱水機(jī)組選型： 將按照以上方式計(jì)算出的熱水耗熱量單位換算成KW，即可參照產(chǎn)品手冊(cè)進(jìn)行選型。W=Q/(860*t)Q-每天熱水熱負(fù)荷 Kcal ;860-熱量與功率的換算值，1kw=860 Kcal/h;t-機(jī)組工作的時(shí)間小時(shí)（一般按照每天工作1014小時(shí)計(jì)算）W-機(jī)組總功率KW選型設(shè)計(jì)加熱設(shè)備選型 .儲(chǔ)熱水箱（罐）選型： V水箱 =KhVt1/t-nV機(jī)組（直熱式）V水箱-儲(chǔ)水箱容積M3；Kh-熱水小時(shí)變化系數(shù)；V-每天熱水用量M3；t1-高峰用水時(shí)間(2-4h)；t-每天供水時(shí)間（按建筑要求，例：24小時(shí)）；n-機(jī)組臺(tái)數(shù)；V機(jī)組-機(jī)組在最惡劣工況時(shí)的熱水量，循環(huán)式V=0；選型設(shè)計(jì)加

15、熱設(shè)備設(shè)備選型住宅熱水小時(shí)變化系數(shù)：居住人數(shù)50100150200250300500100030006000K6.585.124.494.133.383.703.282.862.482.34酒店熱水小時(shí)變化系數(shù)：居住人數(shù)60150300450600900K9.656.845.614.974.584.19醫(yī)院熱水小時(shí)變化系數(shù)：床位數(shù)3550751002003005001000K7.624.553.783.542.932.602.231.95選型設(shè)計(jì)3.設(shè)備選型（電輔助加熱器） 為保證低溫時(shí)機(jī)組能力下降保證熱水水溫的穩(wěn)定，特別是在溫度較低的區(qū)域配備電輔助加熱器是非常必要的。 電輔助加熱器的選型主要

16、考慮：冬季室外環(huán)境溫度、做備用系統(tǒng)用容量的大小。根據(jù)當(dāng)?shù)囟酒骄畹蜏囟?、機(jī)組進(jìn)水溫度，通過(guò)機(jī)組的運(yùn)行曲線的性能參數(shù)查出對(duì)應(yīng)的能力值Q1，與機(jī)組額定能力值Q相比，可以得出機(jī)組能力衰減值Q2：Q2=Q-Q1；一般電輔助加熱器的大小:W=k*Q2=k*(Q-Q1)。（其中k為裕量系數(shù)，取值范圍1.01.5，北方地區(qū)k值應(yīng)該取大一些，如在陜西、河南、湖北等地區(qū)可以取1.5)選型設(shè)計(jì)3.設(shè)備選型（冷水增壓泵）增壓水泵的揚(yáng)程應(yīng)為主機(jī)中冷媒-水路換熱器水壓降P（約5KPa）、主機(jī)與水箱熱水進(jìn)水管高度差Z、管路沿程阻力損失和局部阻力損失四項(xiàng)之和的1.11.2倍。沿程阻力損失和局部阻力損失應(yīng)從水力計(jì)算求出，做

17、估算時(shí)，局部阻力損失可取5m水柱，沿程損失可取每100m管長(zhǎng)約5m水柱，若管路長(zhǎng)為L(zhǎng)，總結(jié)為經(jīng)驗(yàn)公式為：H=5m+Z+0.05L-自來(lái)水進(jìn)水壓力 水泵的揚(yáng)程至少保證主機(jī)的進(jìn)水壓力為0.15MPa； 水泵的流量約為主機(jī)進(jìn)水流量的1.3倍。選型設(shè)計(jì)3.設(shè)備選型（冷水增壓泵）冷水增壓泵選型設(shè)計(jì)3.設(shè)備選型（熱水回水泵）為了保證系統(tǒng)中一直保存有熱水，工程中常常需要增加回水泵，在設(shè)定回水泵時(shí)，常常運(yùn)用兩種方法，一種是將定時(shí)回水的方式，即設(shè)定回水時(shí)間，到某個(gè)時(shí)間開始回水；二是設(shè)定溫度回水方式，即在水管中溫度下降到某個(gè)值時(shí)，回水泵開始工作，保證用戶隨時(shí)有熱水用。熱水回水泵的選用簡(jiǎn)單方法：1、計(jì)算出水管系統(tǒng)中

18、的水容量Q；2、設(shè)定回水時(shí)間T，如1030分鐘；3、計(jì)算出系統(tǒng)阻力值H1；那么回水泵的參數(shù)Q回水=1.11.2 Q/T，水泵揚(yáng)程H=1.11.2H1選型設(shè)計(jì)3.設(shè)備選型（熱水回水泵）熱水回水泵選型設(shè)計(jì)4.熱水配水管選型計(jì)算方法與空調(diào)水系統(tǒng)的計(jì)算方式相同，但對(duì)于流速的選擇應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：1、在進(jìn)行熱水管道水力計(jì)算時(shí)，管道中的水流速不宜大于1.5m/s，當(dāng)管道的管徑小于25mm時(shí)，流速宜采用0.60.8m/s；2、由于熱水溫度較高，其密度和運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)比冷水小，且管道是容易結(jié)垢的，因此在進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮以上因素，參照設(shè)計(jì)手冊(cè)上的管道水力計(jì)算表來(lái)確定管徑和水頭損失。熱水管道水力計(jì)算表（t=60

19、,絕對(duì)粗糙度為1mm ）選型設(shè)計(jì)熱水配水管選型(水力計(jì)算參考表)流量Dg=15Dg=20Dg=25Dg=32Dg=40L/HRVRVRVRVRV36016900.752240.3551.80.211.80.124.80.08454038101.135040.531170.3126.50.1710.90.12572067801.518970.72070.4147.20.2319.40.171080152602.2620201.064660.611060.3542.60.251440271303.0135901.418290.811890.4777.40.331800423903.7756001.

20、7612901.022950.531210.422160-80702.2118601.224250.71740.52520-109902.4725401.485780.822370.592880-143502.8233201.637550.933100.67管道管徑單位為mm, R：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度水力損失（Pa/m）；v：流速（m/s）。系統(tǒng)示例4.常見熱水供水方式一(直熱式)系統(tǒng)示例5.常見熱水供水方式二系統(tǒng)示例5.常見熱水供水方式三系統(tǒng)示例5.常見熱水供水方式四系統(tǒng)示例5. 常見熱水供水方式五系統(tǒng)示例5. 常見熱水供水方式六案例分析工程案例分析一：家庭用戶案例分析工程案例分析一：家庭用戶案例分析

21、熱水示意圖案例分析1、熱水量的確定根據(jù)別墅中的用水定額可以得知，每人每天的最高用水定額為110升，按照別墅的結(jié)構(gòu)，別墅中常住3個(gè)人，那么每天的總用水量V=3*110=330L2、主機(jī)設(shè)備的選型根據(jù)熱水用水量和被加熱水的溫升，按下式計(jì)算：Q=CMT Kcal 其中：Q：設(shè)計(jì)每天的耗熱量（ Kcal ）T：冷熱水溫差（ ）M：每天用水量（kg）c：水的比熱（1Kcal/kg.）。Q=1*330*（55-10）=14850 Kcal 案例分析3、水箱的選用V水箱 =K*V*t1/t-n* V機(jī)組V水箱-儲(chǔ)水箱容積M3；K-熱水小時(shí)變化系數(shù)；Q-每天熱水用量M3；t1-高峰用水時(shí)間；t-24小時(shí)；n-機(jī)組臺(tái)數(shù)；W=Q/(860*t)Q-每天熱水熱負(fù)荷 Kcal ;860-熱量與功率的換算值，1kw=860Kcal/s;t-機(jī)組工作的時(shí)間小時(shí)W-機(jī)組總功率KWW=14850/860*2=8.6KW根據(jù)格力產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)，可選用KFR-12ZMA機(jī)組一臺(tái)。案例分析如果按照以上公式計(jì)算