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集中热水系统设计思路及案例介绍 董礼汀 2013-5 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 1、基本概念 2、系统组件 3、设计思路 4、案例介绍 目 录 1、基本概念 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 基本概念 设计小时耗热量：热水供应系统中用水设备、器具最大时段内的小时耗热量。 ——《建筑给水排水设计规范》2.1.87 相关概念：设计小时热水量、平均小时耗热量、热水系统的小时变化系数 1.1 设计小时耗热量 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 基本概念 在全日、工作班或营业时间内不间断供应热水的系统为全日热水供应系统；在全日、工作班或营业时间内某一时段供应热水的系统为定时热水供应系统。 ——《建筑给水排水设计规范》2.1. 79A、 2.1. 79B 1.2 全日热水供应系统与定时热水供应系统 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 基本概念 设计小时供热量：热水供应系统中加热设备最大时段内的小时产热量。 ——《建筑给水排水设计规范》2.1. 87A 贮热量：由水加热器、贮热设备储存的热水折算出的热量。 折算方式：贮热量=贮热水体积*热水密度*温差*比热 采用容积式水加热器时，耗热量、供热量和贮热量之间的关系为： 供热量=耗热量-贮热量/T 贮热量的调节作用： 1）调节供热量与最大小时耗热量的差值（容积式加热器）； 2）调节供热量与设计秒耗热量之间的差值（半容积式热水器）； 3）当系统无贮热量时（即热式、半即热式）： 热源应满足设计秒耗热量的需求； 有可靠灵敏的温度控制装置； 1.3 供热量与贮热量 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 基本概念 传热系数K：在特定工况（流速、流态、换热界面材质等）下，表面式水加热器单位面积上传递热量的能力。该数值反映水加热器的工作效率。 传热系数≠导热系数，材质一定条件下，导热系数是定值，传热系数是变值；实际换热器的传热系数要通过实验测定。 1.4 传热系数 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 基本概念 影响传热系数的因素： 1/K=1/α1+δ/λ+1/α2 α1—热媒向换热管内壁的对流传热系数，正比于热媒流速的0.8次方； α2—换热管外壁向被加热水的对流传热系数，正比于被加热水流速的0.8次方； δ—换热管壁厚、锈蚀和水垢的总厚度； λ—热管壁、锈蚀和水垢的导热系数； 提高传热系数K的措施： 1）增大热媒与被加热水的流速，增加湍流程度，从而提高对流传热系数； 2）选用合适的加热器材质，控制锈蚀、结垢的情况； 1.4 传热系数 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 2、系统组件 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 系统组件 闭式热水系统示意图 1 — 容积式热交换器（加热与贮热设备） 2 — 管网 3 — 循环泵 4 — 隔膜膨胀罐（其他附件） 加热设备： 加热设备的分类：直接加热、间接加热 直接加热：热水炉、热水器、加热水箱…… 间接加热：水-水、汽-水热交换器（容积式、半容积式、半即热式、即热式等）…… 贮热设备： 开式（水箱）、闭式（水罐）；贮热、贮热+加热（容积式加热器） 2.1 加热与贮热设备——为系统制备热水 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 系统组件 热水炉 热水器 容积式热交换器 板式热交换器 水加热器的选用要求： 热效率高，节材、节能、节地； 热水侧阻力小（规范建议小于0.01MPa），有利于冷热水压力平衡； 可靠、安全、易检修； 贮热设备的选用要求： 有效贮热容积系数大，低温区、滞水区少； 温控系统可靠，出水温度稳定； 2.1 加热与贮热设备 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 系统组件 不同水加热器的构造特点 2.1 加热与贮热设备 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 系统组件 换热器类型 构造特点 传统容积式水加热器 U型管换热器 附设储热容积 导流型容积式水加热器 导流装置 U型管半容积式水加热器 强制下降管 波节管半容积式水加热器 波节管 浮动盘管半容积式水加热器 浮动盘管 板式换热器 不锈钢板片 U型管换热器及其发展 2.1 加热与贮热设备 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 系统组件 快速式U型管换热器 容积式换热器 导流型容积式换热器 半容积式换热器 波节管 波节管半容积式换热器 导流装置 强制下降管 U型管换热器 其他形式的换热器 2.1 加热与贮热设备 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-5 系统组件 浮动盘管半容积式换热器 板式换热器 弹性管束半容积式换热器 常见水加热器性能对比 2.1 加热与贮热设备 集中热水系统设计思路及案例介绍 2013-