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热水用量、耗热量和热媒耗量计算方法详解

【摘要】: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)热水机组的设计小时供热量应按设计小时耗热量计算。

1.设计小时耗热量的计算

1)设有集中热水供应系统的居住小区的设计小时耗热量,当居住小区内配套公共设施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叠加计算;当居住小区内配套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配套公共设施的平均小时耗热量叠加计算。

2)全日供应热水的宿舍(Ⅰ、Ⅱ类)、住宅、别墅、酒店式公寓、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房(不含员工)、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所(有住宿)、办公楼等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按式(3-4-1)计算

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式中,Qh为设计小时耗热量(kJ/h);m为用水计算单位数(人数或床位数);qr为热水用水定额[L/(人·d)或L/床·d],按表3-4-1采用;C为水的比热容C=4.187(kJ/kg·℃);tr为热水温度,tr=60℃;tl为冷水温度,按表3-4-3采用;ρr为热水密度(kg/L);T为每日使用时间(h),按表3-4-1采用;Kh为小时变化系数,可按表3-4-4采用。

3-4-1 热水用水定额

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(续)

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注:1.热水温度按60℃计。

2.表内所列用水定额均已包括在给水用水定额中。

3.本表以60℃热水水温为计算温度,卫生器具的使用水温见表3-4-2。

3-4-2 卫生器具的每次和每小时热水用水定额及水温

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(续)

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注:一般车间是指现行国家标准《工业企业设计卫生标准》(GB Z1—2010)中规定的3、4级卫生特征的车间,脏车间是指该标准中规定的1、2级卫生特征的车间。

3-4-3 冷水计算温度 (单位:℃)

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(续)

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3-4-4 热水小时变化系数Kh

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注:1.Kh应根据热水用水定额高低、使用人(床)数取值,当热水用水定额高、使用人(床)数多时取低值,反之取高值,使用人(床)数小于等于下限值及大于等于上限值的,Kh就取下限值及上限值,中间值可用内插法求得。

2.设有全日集中热水供应系统的办公楼、公共浴室等表中未列入的其他类建筑的Kh值可按给水的小时变化系数选值。

3)定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业的生活间、公共浴室、宿舍(Ⅲ、Ⅳ类)、剧院化妆间、体育馆(场)运动员休息室等建筑的热水供应系统的设计小时耗热量,应按式(3-4-2)计算

Qh═∑qhtr-tlρrn0bC (3-4-2)

式中,Qh为设计小时耗热量(kJ/h);qh为卫生器具热水的小时用水定额(L/h),按表3-4-2采用;C为水的比热,C=4.187(kJ/kg·℃);tr为热水温度(℃),按表3-4-2采用;tl为冷水温度(℃),按表3-4-3采用;ρr为热水密度(kg/L);n0为同类型卫生器具数;b为卫生器具的同时使用百分率:住宅、旅馆,医院、疗养院病房,卫生间内浴盆或淋浴器可按70%~100%计,其他器具不计,但定时连续供水时间应大于等于2h。工业企业的生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆(场)等浴室内的淋浴器和洗脸盆均按100%计。住宅一户带多个卫生间时,可按一个卫生间计算。

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,当其热水由同一热水供应系统供应时,设计小时耗热量,可按同一时间内出现用水高峰的主要用水部门的设计小时耗热量加其他用水部门的平均小时耗热量计算。

2.设计小时热水量计算

设计小时热水量可按式(3-4-3)计算

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式中,qrh为设计小时热水量(L/h);Qh为设计小时耗热量(kJ/h);tr为设计热水温度(℃);tl为设计冷水温度(℃)。

3.设计小时供热量计算

全日制集中热水供应系统中,锅炉、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、加热方式及锅炉、水加热设备的工作制度经积分曲线计算确定。当无条件时,可按下列原则确定:

1)容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、热水机组,按式(3-4-4)计算

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式中,Qg为容积式水加热器(含导流型容积式水加热器)的设计小时供热量(kJ/h);Qh为设计小时耗热量(kJ/h);η为有效贮热容积系数,容积式水加热器η=0.7~0.8,导流型容积式水加热器η=0.8~0.9;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;Vr为总贮热容积(L);T为设计小时耗热量持续时间(h),T=2~4h;tr为热水温度(℃),按设计水加热器出水温度或贮水温度计算;tl为冷水温度(℃),按表3-4-3采用;当Qg计算值小于平均小时耗热量时,Qg应取平均小时耗热量。

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)热水机组的设计小时供热量应按设计小时耗热量计算。

3)半即热式、快速式水加热器及其他无贮热容积的水加热设备的设计小时供热量应按设计秒流量所需耗热量计算。

4.热媒耗量计算

1)采用蒸汽直接加热,蒸汽耗量按式(3-4-5)计算

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式中,G为蒸汽耗量(kg/h);K为热媒管道损失附加系数,取1.10~1.20;Qh为设计小时耗热量(W);im为饱和蒸汽的热焓(kJ/kg);ir为蒸汽与冷水混合后的热水热焓(kJ/kg),ir=4.187trtr为蒸汽与冷水混合后的热水温度(℃)。

2)采用蒸汽间接加热,蒸汽耗量按式(3-4-6)计算

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式中,G为蒸汽耗量(kg/h);K为热媒管道损失附加系数,取1.10~1.20;Qh为设计小时耗热量(W);rh为蒸汽的汽化热(kJ/kg)。

3)采用高温热水间接加热,蒸汽耗量按式(3-4-7)计算

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式中,G为蒸汽耗量(kg/h);K为热媒管道损失附加系数,取1.10~1.20;Qh为设计小时耗热量(W);C为水的比热,C=4.187kJ/(kg·℃);tmc为高温水进口水温(℃);tmz为高温水出口水温(℃)。