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《建筑给排水工程》课程授课教案(讲稿)第5章 建筑内部热水供应系统(第16讲:6-7节)

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《建筑给排水工程》课程授课教案(讲稿)第5章 建筑内部热水供应系统(第16讲:6-7节)
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《建筑给水排水工程》电子教案(第16讲)第5章建筑内部热水供应系统(6-7节)课程名称:建筑给水排水工程第12周,第_16讲次摘要第5章建筑内部热水供应系统授课题目(章、节)5.6热水量、耗热量和热媒耗量的计算5.7热水加热及贮存设备的选择计算本讲目的要求及重点难点:【目的要求】学会热水量、耗热量和热媒耗量的计算以便选择设备【重点】热水量、耗热量和热媒耗量的计算【难点】热水量、耗热量和热媒耗量的计算内容【本讲课程的引入】前面介绍了热水供应系统的设置要求及对用水定额、水温、水质的要求,现在就可以计算系统的热水量、耗热量和热媒耗量,热水量、耗热量和热媒耗量是热水供应系统中选择设备和管网计算的主要依据。5.6热水量、耗热量和热媒耗量的计算5.6.1热水量计算(1)全日供应热水的住宅、别墅、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)等建筑的集中热水供应系统的设计小时热水量计算:0, =k, mg.(5.6.1)24式中:Qr一一设计小时用水量,L/h;m一一用水计算单位数,人数或床位数;K一一热水小时变化系数,全天供应热水系统可按表采用;一热水用水量定额,L/人·d或L/床·d,按表确定。qr-住宅、别墅的热水小时变化系数K。值表 5.6.150010003000≥6 000200250300≤100150居住人数m2.342.483.883.703.282.864. 13K.5. 124,.49旅馆的热水小时变化系数K.值表5.6.2900≥1 200600300450《150床位数m3.904.194.974.586.845, 61K医院的热水小时变化系数K值表5.6.3500≥10003001002007550床位数m1. 952.602. 233.783. 542.93K,4.55注:招待所、培训中心、宾馆的客房(不含员工)、养老院、幼儿园、托儿所(有住宿)等建筑的K,可参照表5.6.2选用;办公楼的K,为1.2~1.5

《建筑给水排水工程》电子教案(第 16 讲) 第 5 章 建筑内部热水供应系统(6-7 节) 1 课程名称:建筑给水排水工程 第 12 周,第 16 讲次 摘要 授课题目(章、节) 第 5 章 建筑内部热水供应系统 5.6 热水量、耗热量和热媒耗量的计算 5.7 热水加热及贮存设备的选择计算 本讲目的要求及重点难点: 【目的要求】学会热水量、耗热量和热媒耗量的计算以便选择设备 【重 点】热水量、耗热量和热媒耗量的计算 【难 点】热水量、耗热量和热媒耗量的计算 内容 【本讲课程的引入】 前面介绍了热水供应系统的设置要求及对用水定额、水温、水质 的要求,现在就可以计算系统的热水量、耗热量和热媒耗量,热水量、耗热量和热媒耗量是 热水供应系统中选择设备和管网计算的主要依据。 5.6 热水量、耗热量和热媒耗量的计算 5.6.1 热水量计算 (1)全日供应热水的住宅、别墅、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)等建筑的集中热水供应系统的设计小时热水量计 算: 24 r r h mq Q = k (5.6.1) 式中:Qr——设计小时用水量,L/h; m——用水计算单位数,人数或床位数; Kh——热水小时变化系数,全天供应热水系统可按表采用; qr——热水用水量定额,L/人·d 或 L/床·d,按表确定

《建筑给水排水工程》电子教案(第16讲)第5章建筑内部热水供应系统(6-7节)(2)定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆(场)等建筑的集中热水供应系统的设计小时热水量计算O, =ZK,qhN.b(5.6.2)式中:Q一一设计小时用水量,L/h;q——卫生器具的热水小时用水定额,L/h;N。一一同类型卫生器具数b一一同类卫生器具同时使用百分数:K一一热水混合系数。根据混合水、冷水、热水以及水温之间的关系,按照热平衡方程式,求出冷热水混合百分数为:K,-h-(5.6.3)t,-t式中:t一一热水系统供水温度℃;th一一混合后卫生器具出水温度,℃;ti一一冷水计算温度,℃。(3)具有多个不同使用热水部门的单一建筑(如旅馆内具有客房卫生间、职工公用淋浴间、洗衣房、厨房、游泳池及健身娱乐设施等多个热水用户)或多种使用功能的综合性建筑(如同一栋建筑内具有公寓、办公楼、商业用房、旅馆等多种用途),当其热水由同一热水供应系统供应时,设计小时热水量的计算O, =qrmax +qr,men(5.6.4)式中:O,一一设计小时热水量,L/h;Ar,mex一一系统出现高峰用水时间内,主要用水部门的设计小时热水量;Armen一一与r,max出现同一时间内,其他用水部门的平均小时热水量。5.6.2耗热量计算. - loo.(5.6.5)3600式中:Qn一一设计小时耗热量,W;9,——设计小时热水量,L/h;C一一水的比热,C=4.187J/Kg·℃;P,一一热水密度,Kg/L;t,一一热水温度,℃;t一一冷水计算温度,℃。2

《建筑给水排水工程》电子教案(第 16 讲) 第 5 章 建筑内部热水供应系统(6-7 节) 2 (2)定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育 馆(场)等建筑的集中热水供应系统的设计小时热水量计算 Qr = KrqhN0b (5.6.2) 式中:Qr——设计小时用水量,L/h; qh——卫生器具的热水小时用水定额,L/h; N0——同类型卫生器具数 b——同类卫生器具同时使用百分数; Kr——热水混合系数。 根据混合水、冷水、热水以及水温之间的关系,按照热平衡方程式,求出冷热 水混合百分数为: r l h l r t t t t K − − = (5.6.3) 式中:tr——热水系统供水温度℃; th——混合后卫生器具出水温度,℃; tL——冷水计算温度,℃。 (3)具有多个不同使用热水部门的单一建筑(如旅馆内具有客房卫生间、职工公用淋浴间、 洗衣房、厨房、游泳池及健身娱乐设施等多个热水用户)或多种使用功能的综合性建筑(如同 一栋建筑内具有公寓、办公楼、商业用房、旅馆等多种用途),当其热水由同一热水供应系统 供应时,设计小时热水量的计算 Qr = qr,max + qr,men (5.6.4) 式中: Qr ——设计小时热水量,L/h; qr,max 一—系统出现高峰用水时间内,主要用水部门的设计小时热水量; qr,men ——与 qr,max 出现同一时间内,其他用水部门的平均小时热水量。 5.6.2 耗热量计算 ( ) r r l r h Q C t t Q 3600 • −  = (5.6.5) 式中: Qh ——设计小时耗热量,W; Qr ——设计小时热水量,L/h; C ——水的比热, C =4.187J/Kg·℃;  r ——热水密度,Kg/L; r t ——热水温度,℃; l t ——冷水计算温度,℃

《建筑给水排水工程》电子教案(第16讲)第5章建筑内部热水供应系统(6-7节)5.6.3热媒耗量计算1.采用蒸汽直接加热:G=3.6k_n(5.6.6)im-i,式中:G一一蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量,kg/h:Qh一一设计小时耗热量,W:k一一热媒管道热损失附加系数,1.05~1.10;i——一蒸汽热焰,kJ/Kg,按蒸汽绝对压力查表5.6.4决定;i——蒸汽与冷水混合后的热水热烩,kJ/Kg,i=4.187tt,—一蒸汽与冷水混合后的热水温度。表5.6.4饱和蒸汽性质热焙/(kJ/kg)绝对压力!蒸汽的汽化热/饱和蒸汽温度/℃MPa(kJ/kg)液体燕汽1004190. 12 67922605022.7070. 2119.622050.3132.9559272621676010. 4142.9273821370. 5151.16372.7492112158.1667275720900.60.7164. 26942767207371820550. 82.773169.60. 973927772038174.52.采用蒸汽间接加热:G= 3.6k 2h(5.6.7)y式中:G一一蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量,kg/h:一蒸汽的气化热,kJ/kg可查表5.6.4决定;Y-k一—热媒管道热损失附加系数,1.05~1.10;Qn——设计小时耗热量,W;3采用高温热水间接加热QnG =3.6k(5.6.8)C(tme - tm-)en

《建筑给水排水工程》电子教案(第 16 讲) 第 5 章 建筑内部热水供应系统(6-7 节) 3 5.6.3 热媒耗量计算 1 .采用蒸汽直接加热: m r h i i Q G k − = 3.6 (5.6.6) 式中: G ——蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量,kg/h; Qh ——设计小时耗热量,W; k ——热媒管道热损失附加系数,1.05~1.10; m i ——蒸汽热焓,kJ/Kg,按蒸汽绝对压力查表 5.6.4 决定; r i ——蒸汽与冷水混合后的热水热焓,kJ/Kg, r r i = 4.187t r t ——蒸汽与冷水混合后的热水温度。 2. 采用蒸汽间接加热:  Qh G = 3.6k (5.6.7) 式中: G ——蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量,kg/h;  ——蒸汽的气化热,kJ/kg 可查表 5.6.4 决定; Qh ——设计小时耗热量,W; k ——热媒管道热损失附加系数,1.05~1.10; 3 采用高温热水间接加热 ( ) mc mz h C t t Q G k − = 3.6 (5.6.8)

《建筑给水排水工程》电子教案(第16讲)第5章建筑内部热水供应系统(6-7节)式中:C—一水的比热,C=4.187J/Kg·℃;G—一高温热水耗量,Kg/h;k——热媒管道热损失附加系数,1.05~1.10;Qh——设计小时耗热量,W;tme—一高温热水进口水温度,℃:tmz一一高温热水出水温度,℃;当热媒采用热力网热水时,tmc与tmz的温差不得小于10℃。5.7热水加热及贮存设备的选择计算5.7.1局部加热设备的选择计算1、燃气热水器的计算(1)燃具热负荷,按式(5.7.1)计算,即Q- KWC(t-)(5.7.1)3.6㎡Q—燃具热负荷,W式中W---被加热水的质量,kg;C-—水的比热,C=4.187kJ/(kg·℃);-升温所需时间,h;t.—热水温度,℃;t一冷水温度,℃,按表5.5.3选用。K—安全系数,K=1.28~1.40;7—燃具热效率,容积式燃气热水器7大于75%,快速式燃气热水器大于70%,开水器大于75%。(2)燃气耗量,按式(5.7.2)计算,即QΦ=3.6(5.7.2)Q:式中——燃气耗量,m/h;Q燃具热负荷,W;Qa"—燃气的低热值,kJ/m。2.电热水器的计算(1)快速式电热水器耗电功率,按式(5.7.3)计算,即3600g(t,-t)Cp.(5.7.3)N=(1.10~1.20)3617n式中N——耗电功率,kW;Q——热水流量,L/s,可根据使用场所、卫生器具类型、数量、要求水温和1次用水量或1h用水量,参考表5.5.2确定;t,一一热水温度,℃;t一-冷水温度,℃,按表5.5.3选用。C—水的比热,C=4.187kJ/(kg·℃);4

《建筑给水排水工程》电子教案(第 16 讲) 第 5 章 建筑内部热水供应系统(6-7 节) 4 式中: G ——高温热水耗量,Kg/h; C ——水的比热, C =4.187J/Kg·℃; Qh ——设计小时耗热量,W; k ——热媒管道热损失附加系数,1.05~1.10; tmc——高温热水进口水温度,℃; tmz——高温热水出水温度,℃; 当热媒采用热力网热水时,tmc与 tmz的温差不得小于 10℃。 5.7 热水加热及贮存设备的选择计算 5.7.1 局部加热设备的选择计算

《建筑给水排水工程》电子教案(第16讲)第5章建筑内部热水供应系统(6-7节)P.--热水密度,kg/L3617-.--热功当量.kJ/(kW.h);n——加热器效率,—般为0.95~0.98;1.10~1.20——热损失系数。(2)容积式电热水器耗电功率。1)只在使用前加热,使用过程中不再加热时,按式(5.7.4)计算:V(t,-t)Cp(5.7.4)N=(1.10~1.20)3617m1式中V—热水器容积,L;T加热时间,h。其他符号含义同式(5.7.3)。2)若除使用前加热外,在使用过程中还继续加热时,按式(5.7.5)计算:(3600qT-V)(t-t)Cp(5.7.5)N=(1.10~1.20)3617mT式中Ti--.-热水用水时间,h。其他符号含义同式(5.7.3)。3.太阳能热水器的计算(1)集热器采光面积的确定集热器采光面积应根据集热器产品的性能、当地的气象条件、日照季节、日照时间、热水用量和水温等因素确定。表5.7.1列出了国内生产的几类太阳能集热器的日产水量和产水水温的实测数据,可供设计时选用。国内生产的几类太阳能集热器的日产水量和产水水温表5.7.1产水温度/℃日产水量/[kg/(m2·d)实测季节集热器类型40~~5070~90钢管板40~6080~110扁盒春、夏、秋40~60有阳光天气80~100铜管板40~6590--120铜铝复合管板(2)贮热水箱容积的确定根据我国实践总结,对不设辅助加热装置的直接加热循环和定温不循环太阳能热水供应系统,贮热水箱容积V可按工况以该系统的集热器采光面积,据式(5.7.6)确定,即(5.7.6)V-μA..100一使用热水工况系数,定时使用:u=1.0,全日制使用:μ=0.65,定温式中一放水供应:μ=0.5;A。一太阳能集热器采光面积,m;100-一常数.L/m2。5

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第5章建筑内部热水供应系统(6-7节)《建筑给水排水工程》电子教案(第16讲)5.7.2集中热水供应加热及贮存设备的选择计算6

《建筑给水排水工程》电子教案(第 16 讲) 第 5 章 建筑内部热水供应系统(6-7 节) 6 5.7.2 集中热水供应加热及贮存设备的选择计算

《建筑给水排水工程》电子教案(第16讲)第5章建筑内部热水供应系统(6-7节)1.水加热器的加热面积计算根据热平衡原理,制备热水所需的热量应等E·K·AtF-C则由上式导出水加热器加热面积的计算公拭为C.Q.Fi+eKbtj式中F,-一-水加热器的加热面积,m2。Q,-----制备热水所需的热量,可按设计K传热系数,W/m2:℃K值对于热媒种类和压力、热媒和热水结水水温等。K值应按产品样本加热器K值,参见表5.7.2快速一一由于传热表面结垢和热媒分布不采用0.6~~0.8。C,--·热水供应系统的热损失系数,设大小及保温效果选择,十般1.△t;一一热媒与被加热水的计算温虚差(5.7.8)和式(5.7.9)计算。表5.7.2普通宰积式水加被加热执媒流速!

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《建筑给水排水工程》电子教案(第16讲)第5章建筑内部热水供应系统(6-7节)【本讲课程的小结】本讲主要学习了热水量、耗热量和热媒耗量的计算方法,这几个参数的计算都有相应的计算公式,在热媒耗量的计算中要注意水的加热方式。贮水设备的选择与计算要先计算出水加热器的加热面积,再计算贮水器的容积。【本讲课程的作业】室内热水供应系统的加热方式、加热设备的类型有哪些?各适应什么场所?8o

《建筑给水排水工程》电子教案(第 16 讲) 第 5 章 建筑内部热水供应系统(6-7 节) 8 【本讲课程的小结】 本讲主要学习了热水量、耗热量和热媒耗量的计算方法,这几个参数的计算都有相应的 计算公式,在热媒耗量的计算中要注意水的加热方式。贮水设备的选择与计算要先计算出水 加热器的加热面积,再计算贮水器的容积。 【本讲课程的作业】 室内热水供应系统的加热方式、加热设备的类型有哪些?各适应什么场所?

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