热水系统计算
一、热水系统：
1．1．本工程宿舍设全日制集中热水供应系统。

1．2. 耗热量计算：
冷、热水计算温度分别取值5℃和60℃；
宿舍热水总耗热量计算：
已知：
用水计算单位数m=324 （床位）；热水用水定额qr=100升/每人每日；使用时间=24小时；冷水水温tl=5℃；热水水温tr=60℃；根据《给水排水设计手册》第一册，第二版《常用资料》的表5－28，插值计算得热水密度＝0.98324kg/L ；再根据2009版《建筑给水排水设计规范》的表 5.3.1插值计算得小时变化系数Kh=4.534857 ；水的比热C=4.187kJ/kg℃；
计算：
设计小时耗热量Qh=(4.534857×324×100×4.187×(60－5)×0.98324)/24=1386189kJ/h=385kW。

1.3.设计小时总热水量：
已知：
设计小时耗热量＝385000W ；设计热水温度＝60℃；设计冷水温度＝5℃；
计算：
根据《给水排水设计手册》第一册，第二版《常用资料》的表5－28，插值计算得热水密度＝0.98324kg/L ；设计小时热水量＝385000/(1.163×(60－5)×0.98324)＝6121.51L/h ，即6.12立方米/小时。

2.本工程热水系统供水分区同冷水给水系统。

其中3F～5F为供水一区，6F～11F为供水二区。

21.低区（3F～5F）宿舍热水耗热量计算：
已知：
用水计算单位数m=108 ；热水用水定额qr=100升/每人每日；使用时间=24小时；冷水水温tl=5℃；热水水温tr=60℃；根据《给水排水设计手册》第一册，第二版《常用资料》的表5－28，插值计算得热水密度＝0.98324kg/L ；再根据2009版《建筑给水排水设计规范》的表5.3.1插值计算得小时变化系数Kh=4.8 ；水的比热C=4.187kJ/kg℃；
计算：
设计小时耗热量Qh=(4.8×108×100× 4.187×(60－5)×0.98324)/24=489079kJ/h=136kW。

2.2. 低区（3F～5F）宿舍设计小时热水量：
已知：
设计小时耗热量＝136000W ；设计热水温度＝60℃；设计冷水温度＝5℃；
计算：
根据《给水排水设计手册》第一册，第二版《常用资料》的表5－28，插值计算得热水密度＝0.98324kg/L ；设计小时热水量＝136000/(1.163×(60－5)×0.98324)＝2162.4L/h ，即2.16立方米/小时。

2.3.低区热水系统的热水循环流量计算：
已知：
配水管段的热损失取设计小时耗热量(136000W)的5%＝136000×0.05＝6,800.00W ；配水管段的热水温度差＝5℃；
计算：
全日供应热水的循环流量qx＝6,800.00/(1.163×5)＝1,169.39L/h＝0.3248L/s＝1.169立方米/小时。

2.4.低区给水设计秒流量：
已知：
有洗脸盆(单阀水嘴)，当量＝0.75，数量＝54 ；淋浴器混合阀，当量＝0.75，数量＝54 ；
计算：
卫生器具给水当量之和＝0.75×54＋0.75×54＝81 ；给水设计秒流量＝0.2×2.5×(810.5)＝4.5L/s ；管段上的一个最大卫生器具的给水额定流量＝0.2×0.75＝0.15L/s ；管段上按卫生器具额定流量累加所得流量值＝0.2×81＝16.2L/s ；经比较，计算值4.5L/s处于合理区间内，所以给水设计秒流量按4.5L/s 。

冷水水温按5℃，热水供水水温按60℃，混合水温按40℃计，其中冷水量占混合水量百分比为36%，热水量占混合水量百分比为64%。

按设计秒流量考虑，供水流量为4.50×64%＝2.88L/s，即10.37立方米/小时。

2.5. 高区（6F～11F）宿舍热水耗热量计算：
已知：
用水计算单位数m=216 ；热水用水定额qr=100升/每人每日；使用时间=24小时；冷水水温tl=5℃；热水水温tr=60℃；根据《给水排水设计手册》第一册，第二版《常用资料》的表5－28，插值计算得热水密度＝0.98324kg/L ；再根据2009版《建筑给水排水设计规范》的表5.3.1插值计算得小时变化系数Kh=4.699429 ；水的比热C=4.187kJ/kg℃；
计算：
设计小时耗热量Qh=(4.699429×216×100×4.187×(60－5)×0.98324)/24=957663kJ/h=266kW。

2.6. 高区（6F～11F）宿舍设计小时热水量：
已知：
设计小时耗热量＝266000W ；设计热水温度＝60℃；设计冷水温度＝5℃；
计算：
根据《给水排水设计手册》第一册，第二版《常用资料》的表5－28，插值计算得热水密度＝0.98324kg/L ；设计小时热水量＝266000/(1.163×(60－5)×0.98324)＝4229.41L/h ，即4.23立方米/小时。

2.7. 高区热水系统的热水循环流量计算：
已知：
配水管段的热损失取设计小时耗热量(266000W)的5%＝266000×0.05＝13,300.00W ；配水管段的热水温度差＝5℃；
计算：
全日供应热水的循环流量qx＝13,300.00/(1.163×5)＝2,287.19L/h＝0.6353L/s ＝2.287立方米/小时。

2.8.高区给水设计秒流量：
已知：
有洗脸盆(单阀水嘴)，当量＝0.75，数量＝108 ；淋浴器混合阀，当量＝0.75，数量＝108 ；
计算：
卫生器具给水当量之和＝0.75×108＋0.75×108＝162 ；给水设计秒流量＝0.2×2.5×(1620.5)＝6.36L/s ；管段上的一个最大卫生器具的给水额定流量＝0.2×0.75＝0.15L/s ；管段上按卫生器具额定流量累加所得流量值＝0.2×162＝32.4L/s ；经比较，计算值6.36L/s处于合理区间内，所以给水设计秒流量按6.36L/s 。

冷水水温按5℃，热水供水水温按60℃，混合水温按40℃计，其中冷水量占混合水量百分比为36%，热水量占混合水量百分比为64%。

高区热水采用变频供水设备，选型时应按设计秒流量考虑，供水流量为6.36×64%＝4.07 L/s，即14.65立方米/小时。

2.9.低区热水立式膨胀水罐容积计算：
已知：
系统内热水总容积V
s ＝0.777m3；加热前加热、贮热设备内水的温度t
f
＝50℃；热
水温度t
r ＝60℃；膨胀罐处管内工作压力P
1a
＝0.3MPa ；膨胀罐处管内水压力P
1
＝P
1a +0.1＝0.3+0.1＝0.4MPa ；膨胀罐处管内最大允许压力P
2
＝1.10×P
1
＝1.10×
0.4＝0.44MPa(注：应校核P
2
值，并不应大于水加热器的额定工作压力。

) ；
计算：
根据设计手册，由热水的温度查热水的密度：加热前加热、贮热设备内水的温度t
f
＝50℃对应的热水密度ρ
f ＝988.07kg/m3；热水温度t
r
＝60℃对应的热水密度ρ
r
＝983.24kg/m3；膨胀罐的总容积V
e ＝(ρ
f
-ρ
r
)P
2
V
s
/((P
2
-P
1
)ρ
r
)＝(988.07－
983.24)×0.44×0.777/((0.44－0.4)×983.24)＝0.04m3。

2.10. 高区热水立式膨胀水罐容积计算：
已知：
系统内热水总容积V
s ＝1.28m3；加热前加热、贮热设备内水的温度t
f
＝50℃；热
水温度t
r ＝60℃；膨胀罐处管内工作压力P
1a
＝0.55MPa ；膨胀罐处管内水压力
P 1＝P
1a
+0.1＝0.55+0.1＝0.65MPa ；膨胀罐处管内最大允许压力P
2
＝1.10×P
1
＝
1.10×0.65＝0.72MPa(注：应校核P
2
值，并不应大于水加热器的额定工作压力。

) ；计算：
根据设计手册，由热水的温度查热水的密度：加热前加热、贮热设备内水的温度t
f
＝50℃对应的热水密度ρ
f ＝988.07kg/m3；热水温度t
r
＝60℃对应的热水密度ρ
r
＝983.24kg/m3；膨胀罐的总容积V
e ＝(ρ
f
-ρ
r
)P
2
V
s
/((P
2
-P
1
)ρ
r
)＝(988.07－
983.24)×0.72×1.28/((0.72－0.65)×983.24)＝0.06m3。