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6.4 耗热量、热水量和加热设备供热量的计算


6.4.1 设计小时耗热量的计算应符合下列规定:
    1 设有集中热水供应系统的居住小区的设计小时耗热量,应按下列规定计算:
        1)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;
        2)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 宿舍(居室内设卫生间)、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)、办公楼等建筑的全日集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算:
 全日集中热水供应系统的设计小时耗热量
    式中:Qh——设计小时耗热量(kJ/h);
              m——用水计算单位数(人数或床位数);
              qr——热水用水定额[L/(人·d)或L/(床·d)],按本标准表6.2.1-1中最高日用水定额采用;
              tr——热水温度(℃),tr=60℃;
              C——水的比热[kJ/(kg·℃)],C=4.187kJ/(kg·℃);
              tl——冷水温度(℃),按本标准表6.2.5取用;
              ρr——热水密度(kg/L);
              T——每日使用时间(h),按本标准表6.2.1-1取用;
              Cγ——热水供应系统的热损失系数,Cγ=1.10~1.15;
              Kh——小时变化系数,可按表6.4.1取用。
 热水小时变化系数Kh值
    注:1 表中热水用水定额与表6.2.1-1中最高日用水定额对应。
           2 Kh应根据热水用水定额高低,使用人(床)数多少取值,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)数小于或等于下限值及大于或等于上限值时,Kh就取上限值及下限值,中间值可用定额与人(床)数的乘积作为变量内插法求得。
           3 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值可按本标准表3.2.2中给水的小时变化系数选值。
    3 定时集中热水供应系统,工业企业生活间、公共浴室、宿舍(设公用盥洗卫生间)、剧院化妆间、体育场(馆)运动员休息室等建筑的全日集中热水供应系统及局部热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算:
全日集中热水供应系统及局部热水供应系统的设计小时耗热量
    式中:Qh——设计小时耗热量(kJ/h);
              qh——卫生器具热水的小时用水定额(L/h),按本标准表6.2.1-2取用;
              tr1——使用温度(℃),按本标准表6.2.1-2使用水温”取用;
              no——同类型卫生器具数;
              bg——同类型卫生器具的同时使用百分数。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或等于2h;工业企业生活间、公共浴室、宿舍(设公用盥洗卫生间)、剧院、体育场(馆)等的浴室内的淋浴器和洗脸盆均按表3.7.8-1的上限取值;住宅一户设有多个卫生间时,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具有多种使用功能的综合性建筑,当其热水由同一全日集中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。
6.4.2 设计小时热水量可按下式计算:
 设计小时热水量
    式中:qrh——设计小时热水量(L/h);
              tr2——设计热水温度(℃)。
6.4.3 集中热水供应系统中,热源设备、水加热设备的设计小时供热量宜按下列原则确定:
    1 导流型容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、燃油(气)热水机组应按下式计算:
 设计小时供热量
    式中:Qg——导流型容积式水加热器的设计小时供热量(kJ/h);
                 η——有效贮热容积系数,导流型容积式水加热器η取0.8~0.9;第一循环系统为自然循环时,卧式贮热水罐η取0.80~0.85;立式贮热水罐η取0.85~0.90;第一循环系统为机械循环时,卧、立式贮热水罐η取1.0;
               Vr——总贮热容积(L);
               T1——设计小时耗热量持续时间(h),全日集中热水供应系统T1取2h~4h;定时集中热水供应系统T1等于定时供水的时间(h);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、快速式水加热器的设计小时供热量应按下式计算:
 设计小时供热量
    式中:Qg——半即热式、快速式水加热器的设计小时供热量(kJ/h);
               qg——集中热水供应系统供水总干管的设计秒流量(L/s)。

条文说明

6.4.1 本条中Kh的计算示例:
    某医院设公用盥洗室、淋浴室采用全日集中热水供应系统,设有病床800张,60℃热水用水定额取110L/(床·d),试计算热水系统的Kh值。
    计算步骤:
    (1)查表6.4.1,医院的Kh=3.63~2.56;
    (2)按800床位和110L/(床·d)的乘积作为变量采用内插法计算系统的Kh值:
 Kh值计算公式
6.4.3 本条对热源设备、水加热设备的小时供热量作了原则性规定。
    1 本款删除了传统的容积式水加热器,其理由详见本标准第6.5.10条的条文说明。
    2 本款对水加热设备的供热量(间接加热时所需热媒的供热量)作了如下具体规定:
        (1)导流型容积式水加热器或贮热容积相当的水加热器、燃油(气)热水机组的供热量按式6.4.3-1计算。该式是参照《美国1989年管道工程资料手册》、《Aspe DataBook》的相关公式改写而成的。
        原公式为:
 原公式
    式中:Qt——可提供的热水流量(L/s);
               R——水加热器加热的流量(L/s);
               M——可以使用的热水占罐体容积之比;
              St——总贮水容积(L);
              d——高峰用水持续时间(h)。
    对照美国公式,式(6.4.3-1)中的Qg、Qh、T1分别相当于美国公式的R、Qt和d,而η、Vr则相当于美国公式的M、St。但美国公式是热水量平衡,忽略了水温的因素,式(6.4.3-1)为热量平衡更为准确。
    在式(6.4.3-1)中,带有相当量贮热容积的水加热设备供热时,提供系统的设计小时耗热量由两部分组成:一部分是设计小时耗热量时间段内热媒的供热量Qg;另一部分是供给设计小时耗热量前水加热设备内已贮存好的热量。即式(6.4.3-1)的后半部分:
原公式
     采用这个公式比较合理地解决了热媒供热量,即热源设备容量与水加热贮热设备之间的搭配关系。即前者大后者可小,或前者小后者可大。避免了以往设计中不管水加热设备的贮热容积多大,热源设备均按设计小时耗热量来选择,从而引起热源设备和水加热设备两者均偏大,利用率低,不合理不经济的现象。但当Qg计算值小于平均小时耗热量时,Qg应按平均小时耗热量取值。
    (2)半容积式水加热器或贮热容积相当的水加热器、热水机组的供热量按设计小时耗热量计算。由于半容积式水加热器的贮热容积只有导流型容积式水加热器的1/2~1/3,甚至更小些,主要起调节稳定温度的作用,防止设备出水时冷时热。在调节供热量方面,只能调节设计小时耗热量与设计秒流量耗热量之间的差值,即保证在2min~5min高峰秒流量时不断热水。而这部分贮热水容积对于设计小时耗热量本身的调节作用很小,可以忽略不计。因此,半容积式水加热器的热媒供热量或贮热容积与其相当的热水机组的供热量即按设计小时耗热量计算。由于半容积式水加热器具有无冷温水区保证热水水质的优点,其贮热容积部分可根据使用要求加大,此时相应的Qg也可按式(6.4.3-1)计算。
    (3)半即热式、快速式水加热器的供热量按设计秒流量的耗热量计算。半即热式等水加热设备的贮热容积一般不足2min的设计小时耗热量所需的贮热容积,对进入设备内的被加热水的温度与热量基本上起不到调节平衡作用。因此,其供热量应按设计秒流量所需的耗热量供给。当半即热式、快速式水加热器配贮热水罐(箱)供热水时,其设计小时供热量可按导流型容积式或半容积式水加热器的设计小时供热量计算。

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