商用熱水工程設(shè)計與選型

生活熱水系統(tǒng)選型設(shè)計步驟：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、熱回收量）；4.系統(tǒng)方案的選定及配水管路設(shè)計計算；5.附屬配件選型：熱水箱（罐）、循環(huán)水泵、控制系統(tǒng)等。熱水用水定額：序號建筑物名稱單位最高日用水定額（L）使用時間（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

40～8060～10024

2別墅每人每日70～11024

3職工宿舍、學生宿舍、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

25～4060～6050～8060～10024或定時供應(yīng)

4賓館客房-旅客-員工

每床位每日每人每日

120～16040～5024

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

60～10070～130110～20070～1307～13100～160

24

824

6養(yǎng)老院每床位每日50～7024

7幼兒園、托兒所-有住宿-無住宿

每兒童每日每兒童每日

20～4010～15

2410

8公共浴室-淋浴-沐浴、浴盆-桑拿浴（沐浴、按摩池）

每顧客每次每顧客每次每顧客每次

40～6060～8070～10012

9理發(fā)室、美容院每顧客每次10～1512

10洗衣房每千克干衣15～308

11餐飲廳-營業(yè)餐廳-快餐店、職工及學生食堂-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

15～207～103～8

10～121118

12辦公樓每人每班5～108

13健身中心每人每次15～2512

14體育場（館）-運動員淋浴

每人每次

25～35

4

15會議廳每座位每次2～34注：熱水溫度按60℃計。衛(wèi)生器具的一次和小時熱水用水定額及水溫序號衛(wèi)生器具名稱一次用水量（L）小時用水量（L）使用水溫（℃）1住宅、旅館、別墅、賓館-帶有淋浴器的浴盆-無沐浴器的浴盆-淋浴器-洗臉盆、盥洗槽水嘴-洗滌盆（池）

15012570～1003－

300250140～20030180

404037～4030502集體宿舍、招待所、培訓中心淋浴器-有淋浴小間-無淋浴小間-盥洗槽水嘴

70～100－3～5

210～30045050～80

37～4037～40303餐飲業(yè)-洗滌盆（池）-洗臉盆：工作人員用-顧客用-淋浴器

－3－40

25060120400

50303037～404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）

10030301515－

4001201809025180

3535353530505醫(yī)院、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所-洗手盆-洗滌盆（池）-浴盆

－－125～150

15～25300250～300

3550406公共浴室-浴盆-淋浴器：有淋浴小間

無淋浴小間-洗臉盆

125100～150－5

250200～300450～54050～80

4037～4037～40357辦公樓

洗手盆－50～100358理發(fā)室

美容院

洗臉盆－35359實驗室-洗臉盆-洗手盆

－－

6015～25

503010劇場-淋浴器-演員用洗臉盆

605

200～40080

37～403511體育場館

沐浴器303003512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

360～540180～480

90～120100～150

37～4040

303513凈身器10～15120～18030注：一般車間指現(xiàn)行《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》中規(guī)定的3、4級衛(wèi)生特征的車間，臟車間指該標準中規(guī)定的1、2級衛(wèi)生特征的車間。熱水用水量計算：熱水設(shè)計小時用水量計算：⑴全日供應(yīng)熱水的住宅、別墅、賓館、醫(yī)院、幼兒院、培訓中心等建筑集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計小時熱水量。Q=mKhqr/24Q-設(shè)計小時熱水量（L/h）；m-用水計量單位數(shù)（人數(shù)或床位數(shù)等）；Kh-熱水小時變化系數(shù)；qr熱水用水定額（按表熱水用水定額中參數(shù)選用）。熱水小時變化系數(shù)Kh：住宅、別墅的熱水小時變化系數(shù)：居住人數(shù)5010015020025030050010003000≥6000Kh6.585.124.494.133.383.703.282.862.482.34酒店的熱水小時變化系數(shù)：居住人數(shù)≤150300450600900≥1200Kh6.845.614.974.584.193.90醫(yī)院的熱水小時變化系數(shù)：床位數(shù)355075100200300500≥1000Kh7.624.553.783.542.932.602.231.95⑵定時供應(yīng)熱水的住宅、賓館、醫(yī)院、公共浴室、學校等建筑集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)衛(wèi)生器具的小時熱水量計算：Q=∑qhn0bQ：設(shè)計小時熱水量（L/h）；

qh：衛(wèi)生器具的小時熱水量，（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)生器具同時使用百分數(shù)（70%-100%）。熱水耗熱量：設(shè)計小時耗熱量計算：W=QCρr(tr-tl)/3600W：設(shè)計小時耗熱量（KW）；Q：設(shè)計小時熱水量（L/h）；C：水的比熱，C=4.187(KJ/kg.℃）；ρr：熱水密度（kg/L）；tr：設(shè)計熱水溫度(℃)；tl：設(shè)計冷水溫度(℃)。熱水設(shè)計溫度的換算：用水定額中設(shè)計溫度為60℃，熱泵熱水機提供的熱水為55℃；Q1=Q2（t2-tl)/（t1-tl)Q1：設(shè)計熱水量（L/h）；Q2：用水定額熱水量（L/h）；t1：設(shè)計熱水溫度（℃）；t2：定額熱水溫度(60℃)；tl：設(shè)計冷水溫度(按地區(qū)分別選用℃)。設(shè)計冷水溫度：冷水的計算溫度應(yīng)以當?shù)刈罾渌骄疁刭Y料確定，當無水溫資料時，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46～10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410～15上海、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515～20廣東、臺灣全部、廣西大部分、福建、云南南部10～1520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715～20熱水耗熱量簡化計算公式：取ρr=1(kg/L），代入C值，Q單位取m3/h，換算單位后，計算公式為：W=1.163QΔtW：設(shè)計小時耗熱量（KW）；Q：設(shè)計小時熱水量（m3/h）；Δt：冷熱水溫差（℃）。設(shè)備選型：加熱設(shè)備選型：⑴當機組不配儲水箱(罐)直接供熱水時,或配半即熱式水加熱器間接供應(yīng)熱水時，機組的加熱量按設(shè)計秒流量計算：W=4.187qgΔtρrW：熱水機組的加熱量(KW)；qg：熱水設(shè)計秒流量(L/s)；Δt：冷熱水的溫差(℃)；ρr：熱水的密度(kg/L)。⑵當機組配儲熱時間不大于0.5h的熱水箱(罐)或半容積式水加熱器供應(yīng)熱水時,機組加熱量按設(shè)計小時耗熱量選配：W=1.163QΔtW：熱水機組的加熱量(KW)；Q：設(shè)計小時熱水量(m3/h)；Δt：冷熱水的溫差(℃)。⑶當機組配儲熱時間大于0.5h的熱水箱(罐)或容積式水加熱器供應(yīng)熱水時,機組加熱量：W=1.163（Q-ηVr/T）ΔtρrW：熱水機組的加熱量(KW)；Q：設(shè)計小時熱水量(m3/h)；η：有效貯熱容積系數(shù)，容積式水加熱器η=0.75，導流型容積式加熱器η=0.85；T：設(shè)計小時耗熱量持續(xù)時間（h），T=2-4h；Δt：冷熱水的溫差，(℃)；ρr：冷熱水的溫差，(℃)。⑷當熱水系統(tǒng)配備較大熱水箱(罐)，機組加熱量：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（按熱水用水定額表選用）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)建筑每天的耗熱量：根據(jù)熱水用水量和被加熱水的溫升，按下式計算：Wd=QCρrΔtWd：建筑每天的耗熱量(KJ/d)；Q：每天熱水用量(L/d)；C：水的比熱（4.187KJ/kg.℃）；ρr：熱水的密度(kg/L)；Δt：冷熱水的溫差(℃)。熱水機組的加熱量：根據(jù)熱水用水量和被加熱水的溫升，按下式計算：W=Wd/3600tW：熱水機組的加熱量(KW)；Wd：建筑每天需要的耗熱量(KJ)；t：熱水機組設(shè)計每天的加熱時間（一般按照每天工作10~14小時計算），按所得出的加熱量選取熱水機組的型號。第四種情況以大卡為單位計算根據(jù)熱水用水量和被加熱水的溫升，按下式計算：Q=CM△T

Kcal其中：Q：設(shè)計每天的耗熱量（Kcal）△T：冷熱水溫差（℃）M：每天用水量（kg）C：水的比熱（1Kcal/kg.℃）。加熱設(shè)備選型：⑴熱泵熱水機組選型：將按照以上方式計算出的熱水耗熱量單位換算成KW，即可參照產(chǎn)品手冊進行選型：W=Q/(860*t)Q：每天熱水熱負荷，Kcal；860：熱量與功率的換算值，1kw=860Kcal/h；t：機組工作的時間小時（一般按照每天工作10~14小時計算）；W：機組總功率KW。⑵儲熱水箱（罐）選型：V水箱=Kh×V×t1/t-n×V機組（直熱式）V水箱：儲水箱容積m3；Kh：熱水小時變化系數(shù)；V：每天熱水用量m3；t1：高峰用水時間(2-4h)；t：每天供水時間（按建筑要求，例：24小時）；n：機組臺數(shù)；V機組：機組在最惡劣工況時的熱水量，循環(huán)式V=0；住宅熱水小時變化系數(shù)：居住人數(shù)50100150200250300500100030006000K6.585.124.494.133.383.703.282.862.482.34酒店熱水小時變化系數(shù)：居住人數(shù)60150300450600900K9.656.845.614.974.584.19醫(yī)院熱水小時變化系數(shù)：床位數(shù)3550751002003005001000K7.624.553.783.542.932.602.231.95設(shè)備選型：電輔助加熱器：為保證低溫時機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?shù)囟酒骄畹蜏囟?、機組進水溫度，通過機組的運行曲線的性能參數(shù)查出對應(yīng)的能力值Q1，與機組額定能力值Q相比，可以得出機組能力衰減值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1.0~1.5，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)冷水增壓泵：增壓水泵的揚程應(yīng)為主機中冷媒-水路換熱器水壓降△P（約5KPa）、主機與水箱熱水進水管高度差Z、管路沿程阻力損失和局部阻力損失四項之和的1.1~1.2倍。沿程阻力損失和局部阻力損失應(yīng)從水力計算求出，做估算時，局部阻力損失可取5m水柱，沿程損失可取每100m管長約5m水柱，若管路長為L，總結(jié)為經(jīng)驗公式為：H=5m+Z+0.05L-自來水進水壓力水泵的揚程至少保證主機的進水壓力為0.15MPa；水泵的流量約為主機進水流量的1.3倍。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，常常運用兩種方法，一種是將定時回水的方式，即設(shè)定回水時間，到某個時間開始回水；二是設(shè)定溫度回水方式，即在水管中溫度下降到某個值時，回水泵開始工作，保證用戶隨時有熱水用。熱水回水泵的選用簡單方法：1、計算出水管系統(tǒng)中的水容量Q；2、設(shè)定回水時間T，如10~30分鐘；3、計算出系統(tǒng)阻力值H1；那么回水泵的參數(shù)Q回水=1.1~1.2Q/T，水泵揚程H=1.1~1.2H1。熱水配水管選型：計算方法與空調(diào)水系統(tǒng)的計算方式相同，但對于流速的選擇應(yīng)注意以下兩點：1、在進行熱水管道水力計算時，管道中的水流速不宜大于1.5m/s，當管道的管徑小于25mm時，流速宜采用0.6~0.8m/s；2、由于熱水溫度較高，其密度和運動粘滯系數(shù)比冷水小，且管道是容易結(jié)垢的，因此在進行水力計算時應(yīng)考慮以上因素，參照設(shè)計手冊上的管道水力計算表來確定管徑和水頭損失。熱水配水管選型(水力計算參考表)：管道管徑單位為mm，R：單位長度水力損失（Pa/m）；v：流速（m/s）。常見熱水供水方式：家庭用戶：熱水示意圖：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個人，那么每天的總用水量V=3*110=330L2、主機設(shè)備的選型根據(jù)熱水用水量和被加熱水的溫升，按下式計算：

Q=CM△T

Kcal

其中：

Q：設(shè)計每天的耗熱量（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）=14850KcalW=Q/(860*t)Q：每天熱水熱負荷，Kcal；860：熱量與功率的換算值，1kw=860Kcal/s；T：機組工作的時間小時W：機組總功率KWW=1