小區供水系統中熱水系統的計算案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u17216小區供水系統中熱水系統的計算案例綜述 1183871.1日用水量的確定 110821.1.1太陽集熱面積確定 15456ρr—熱水密度（Kg/L），ρr=1 2248597.2太陽集熱器模塊總數確定 2191397.3太陽能集熱器間距 214367.4集熱循環管路水力計算 3122587.4.1集熱循環管路流量 3141117.4.2集熱循環管網熱水流速及管徑的確定 3209657.4.5集熱循環最不利環路管道阻力的確定 4266367.4.6集熱系統循環水泵選型 5190397.5熱水供應系統管路水力計算 6277787.5.1熱水供應系統管路流量的確定 6175277.5.2熱水供應系統最不利環路管道阻力的確定 6298017.5.3熱水供應系統循環水泵的選型 792997.5.4輔助熱源 81.1日用水量的確定根據洗浴所用的飲用水使用量,參照《給排水設計手冊》中規定的熱水使用量標準來選擇和確定總熱水使用者的人數,從而合理地確定總用水量:Q式中：Q—熱水用量，L/dN—用水計算單位數、人數或床位數(此設計取144人）q—熱水用量標準，L/d則總用水量為：Q=144×70=10080L/d1.1.1太陽集熱面積確定A式中：A—直接加熱集熱器面積：m—用水計算單位數（人數或床位數）：qr—熱水用水定額（L/人·d或L/床·d），70L/人·d：c—水的比熱，c=4.187(KJ/Kg·℃)：tr—熱水溫度，tr=60℃：t?—冷水溫度，t?=10℃：ρr—熱水密度（Kg/L），ρr=1Jt—集熱器采光面上年平均日太陽輻射量（KJ/m2·d），Jt=12300KJ/m2·d，查《住宅建筑太陽能熱水系統設計、安裝及驗收規范》（DB33/1034-2007）附錄A：ηj—集熱器年平均集熱效率，經驗值為45%-50%，取50%：η?—貯水箱和管路的熱損失率，取15%-30%，取15%：f—太陽能保證率：則所需集熱面積為A7.2太陽集熱器模塊總數確定根據集中式太陽能熱水系統的選擇和安裝，選用T-pgt-2.0太陽能集熱器安裝系統作為獨立的安裝單元，單元a中平板尺寸和平板集熱器面積的計算公式為：2000mm×1000mm，單元平板集熱器的平面面積公式定義為：1.83M根據單元集熱器總面積和單元集熱器總面積，所需集熱器總數約為120個，集熱器總面積約為219.6m27.3太陽能集熱器間距根據《民用建筑太陽能熱水系統技術手冊》4.4.1.2，確定本工程集熱器的安裝方向sin它位于南部，即整個收集器的中心方向和角度方向。前后集熱器之間沒有相互隔熱的最小距離應選擇在上午9:00。sin計算得：sinh=0.612，sinα=-0.894，則太陽高度角為37.73°，太陽方位角為63.38°。由《民用建筑太陽能熱水系統工程技術手冊》4.4.1.2，集熱器前后排間距：S計算結果表明，前后光伏集熱器與南墻的太陽時距為0.75，前后光伏集熱器的太陽時距為0.31m。7.3.1貯熱水箱選型按本圖平均熱水用量10080L/D，取3M×2m×2m，2m熱水儲罐實際容積為12ml7.4集熱循環管路水力計算7.4.1集熱循環管路流量本次設計中太陽能集熱系統的總流量為：q7.4.2集熱循環管網熱水流速及管徑的確定表5.1管網熱水流速計算表公稱直徑DN(mm)15-2025-40≥50流速（m/s）≤0.8≤1.0≤1.2太陽能集熱循環管道中最不利的管徑和流速測量計算方法表達式為:表5.2集熱循環管路中最不利環路的管徑管段編號流量（m3/s）管徑（mm）流速（m/s）10.00399900.4920.00411700.8130.00315700.7140.00302800.7550.00220501.1260.00165500.8470.00110400.8880.00055400.4490.00055400.44100.00110400.88110.00165500.84120.00220501.12130.00275700.71140.00329800.65150.00384800.76160.004391000.56根據下列公式，可計算出管段管徑q7.4.5集熱循環最不利環路管道阻力的確定表5.3集熱循環最不利環路管道沿程損失管段編號管徑（mm）流量（m3/s）管道單位長度水頭損失（kpa/m）管道長度（m）沿程水頭損失（kpa）1900.003990.09135.110.5132700.004110.2311.210.3113700.003150.2311.210.3114800.003020.2461.210.3075500.002200.2781.210.3366500.001650.2781.210.3367400.001100.9351.211.1318400.000550.9351.211.1319400.000550.9351.211.13110400.001100.9351.211.13111500.001650.9351.210.33612500.002200.9351.210.33613700.002750.2541.210.30714800.003290.2231.210.27015800.003840.2231.210.270161000.004390.089233.740.555∑8.6721）管道的沿程損失：P管道單位長度水頭損失可查《建筑給水排水工程》（第六版）附表2-1。2）管道的局部損失。考慮到由于閥門、彎頭及三通路徑而造成的局部阻力,按照沿程度阻力的20%來計算,則其局部阻力公式為:P3）集熱器的阻力集熱器的每個單位使用面積的溢流量大約為1kq=0.02l(sm),單區集熱器的過流阻力一般在0.5kpa/m2左右，本工程最不利的加熱回路之一是多用集熱器，加熱單元30臺，故每個集熱器的總啟動阻力可用公式定義為:p4）管網總阻力最不利于環路的總阻力也就是沿程性損失與局部性損失相比的阻力之和，即：Δp7.4.6集熱系統循環水泵選型本圖太陽能集熱系統總能量為4.39l/s，即15.80mL/h。考慮到水頭損失、局部損失和集電極電阻，即總管網強度，等于4.0mhO。考慮備用流量系數1.1，集熱系統循環水泵揚程h取4.4。根據流量和揚程，選用irg-15-80兩個系列熱水泵，其中一個備用。具體性能參數見下表；表5.4IRG-15-80型熱水循環泵性能參數型號揚程m流量m3/h功率kwIRG-15-8072.00.187.5熱水供應系統管路水力計算7.5.1熱水供應系統管路流量的確定在本次設計中。每個客房里面有洗手盆、洗臉盆、淋浴器。洗臉盆當量為0.5，公稱流量為0.10l/s；洗臉盆供水當量為1，公稱流量為0.10l/s；淋浴水當量為0.75，公稱流量為0.20l/s；熱水給水設計秒流量為α（α取2.5）：q表5.5熱水供應系統管路流量計算表管段編號洗手盆數量洗臉盆數量洗滌盆數量淋浴器數量給水當量qs（L）110000.50.35211001.250.563110120.714001030.875111161.226222291.5073333121.7384444151.6495555182.12106666212.291118181818633.9712363636361265.617.5.2熱水供應系統最不利環路管道阻力的確定本工程熱水循環管網采用鋅鋼管，為保證各加熱器的循環效果，盡量減少主管水頭損失，熱水供應主管的直徑不得改變，可根據相應的最大直徑確定。表5.6熱水管道內的流速公稱直徑DN(mm)15-2025-40≥50流速（m/s）≤0.8≤1.0≤1.21）管道的沿程損失：P管道單位長度水頭損失可查《建筑給水排水工程》（第六版）附表2-1。將各數據代入，具體結果見下表：表5.7集熱循環最不利環路管道沿程損失2）管道的局部水頭損失。考慮到閥門、彎頭和三通引起的局部阻力，局部阻力為道路阻力的20%：P3）環路最不利出水點所需的最低壓力。由于水箱位于建筑物頂部，水箱和最不利出口之間的靜水壓力高于最不利出口的最小工作壓力，因此，回路中最不利出口所需的最小壓力可忽略不計。4）管網總阻力最不利的總循環阻力是沿途功損失、局部損傷和工作集電器阻力的總和，即：Δp7.5.3熱水供應系統循環水泵的選型Q1）設計小時耗熱量計算：目前的耗熱量計算如下167061W。循環熱水泵揚程為16.956kpa，相當于1.626MHO。考慮到1.1的儲備流量系數，h為1.865M。表5.8熱水循環泵性能參數表型號揚程m流量m3/s功率kwISG-15-80720.187.5.4輔助熱源本工程采用空氣源熱泵機組作為熱源，輔助熱源小時供熱設計按雨天太陽能制熱量0計算。數值計算如下：Q式中：Qg—空氣熱源泵的設計小時供熱量，KJ/hm—用水計算單位數（人數或床位數）；qr—熱水用水定額（L/人·d或L/床·d），70L/人·d；c—水的比熱，