福州市某34層辦公樓的建筑熱水供應系統(tǒng)設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21039福州市某34層辦公樓的建筑熱水供應系統(tǒng)設計計算案例 1200621.1熱水系統(tǒng)選擇 126361.2熱水供應系統(tǒng)計算 168531.2.1熱水量計算 1234241.2.2耗熱量計算 2179301.2.3熱泵機組選型 2139951.2.4設備選型 2288591.2.5設備核算 222131.3管網水力計算 3288713.1.1管網水力計算 3251383.1.2循環(huán)管水力計算 111.1熱水系統(tǒng)選擇本辦公樓的熱水供應系統(tǒng)分為五個加壓供水區(qū)，分別為1~8層；9~15層；16~22層；23~29層；30~34層。分區(qū)與生活給水一致。本辦公樓熱水系統(tǒng)采用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，并設置在屋面上，循環(huán)方式采用立管循環(huán)。1.2熱水供應系統(tǒng)計算1.2.1熱水量計算1.最高日熱水用水量：=×m×h=5×1333×8=51.32m3/d2.設計小時熱水量：=?/8=1.5×51.32/8=9.998m3/h1.2.2耗熱量計算1.耗熱量計算：=231480.598kJ/h2.小時供熱量：=135801.951kJ熱水加熱量：=10046287.8kJ1.2.3熱泵機組選型設計熱泵每天工作10小時，熱泵加熱能力應大于10046287.8÷10÷3600=279.1KW選用TFS-SKR1600(S)熱泵，臺數(shù)為：279.1÷72=3.87≈4臺運行時間為10046287.8÷3600÷72÷4=9.69h1.2.4設備選型經計算熱水用量為51.32m3，故熱水箱容積應為為60m3。熱水循環(huán)泵IRG15-80兩臺，Q=1.5m3/h，H=8m，N=0.18kW，一用一備。1.2.5設備核算1.夏季核算設計熱水機組的工作時間為10h，每臺功率應大于69.78KW，TFS-SKR1600(S)的制熱能力為72KW，此時熱水機組的工作時間為9.69h冬季核算冬季出現(xiàn)惡略工況，此時TFS-SKR1600(S)的功率為46.1KW。衰減系數(shù)為46.1÷65=0.64。熱水機組不能達到所需制熱量，若冬季也按運行10h設計，需添加電加熱措施：電鋪熱功率為：1.1×（69.78-46.10）=26.05KW,電輔熱選擇30KW的。冬季機組工作時間為：10046287.8÷3600÷（46.1+30）÷4=9.17h1.3管網水力計算3.1.1管網水力計算1.設計秒流量：2.管徑計算本設計中Kh=1.5，m=1333，T=8h。3.管網水力計算（1）支管水力計算管段編號當量總數(shù)α最大額定流量（L/s）累計額定流量（L/s）設計秒流量(L/s)管徑De（mm）流速v(m/s)每米管長沿程水頭損失i(kpa/m)管段長度L（m）管段沿程水頭損失=iL(kpa)1-20.51.50.10.10.100250.3600.1152.5600.294管段編號當量總數(shù)α最大額定流量（L/s）累計額定流量（L/s）設計秒流量(L/s)管徑De（mm）流速v(m/s)每米管長沿程水頭損失i(kpa/m)管段長度L（m）管段沿程水頭損失=iL(kpa)累計管段沿程水頭損失∑(kpa)1-20.51.50.10.10.100250.3600.1152.350.2710.2712-31.00.10.20.200250.7200.4156.852.8431.114（2）水表選擇=100×1.802÷1.1252=31.2kpa，故選擇LXSL-20E旋翼式立式水表。（3）立管水力計算①低區(qū)計算草圖如下：熱水立管水力計算如下：管段編號當量總數(shù)α額定流量累加值q(L/s)設計秒流量q(L/s)DN(mm)流速v(m/s)單阻I（kPa)管長（m)沿程水頭損失hy=iL(kPa)1-211.51.52.301.70500.870.184.5000.8102-3234.602.40700.540.054.5000.2253-434.56.902.94700.670.074.5000.3154-5469.201.39700.770.094.5000.4055-657.511.503.79700.860.114.5000.4956-76913.804.15700.940.134.5000.5857-816132.206.341000.810.07119.7008.379管網水頭損失為：H=1.3×∑+=1.3×11.379=14.793kPa②中Ⅰ區(qū)計算草圖如下：熱水立管水力計算如下：管段編號當量總數(shù)α額定流量累加值q(L/s)設計秒流量q(L/s)DN(mm)流速v(m/s)單阻I（kPa)管段長度L（m）沿程水頭損失hy=iL(kPa)1-211.501.52.301.70500.870.184.5000.8102-311.502.301.70700.380.034.5000.1353-423.004.602.40700.540.054.5000.2254-534.506.902.94700.670.074.5000.3155-646.009.201.39700.770.094.5000.4056-757.5011.503.79700.860.114.5000.4957-813827.605.871000.750.0688.8005.328管網水頭損失為：H=1.3×∑+=1.3×7.848=10.204kPa③中Ⅱ區(qū)計算草圖如下：熱水立管水力計算如下：管段編號當量總數(shù)α額定流量累加值q(L/s)設計秒流量q(L/s)DN(mm)流速v(m/s)單阻I（kPa)管段長度L（m）沿程水頭損失hy=iL(kPa)1-211.501.52.301.70500.870.184.5000.8102-323.004.602.40700.540.054.5000.2253-423.004.602.40700.540.054.5000.2254-534.506.902.94700.670.074.5000.3155-646.009.201.39700.770.094.5000.4056-757.5011.503.79700.860.114.5000.4957-8138027.605.871000.750.0657.9003.474管網水頭損失為：H=1.3×∑=1.3×5.994=7.792kPa④高Ⅰ區(qū)計算草圖如下：熱水立管水力計算如下：管段編號當量總數(shù)α額定流量累加值q(L/s)設計秒流量q(L/s)DN(mm)流速v(m/s)單阻I（kPa)管段長度L（m）沿程水頭損失hy=iL(kPa)1-211.501.52.301.70500.870.184.5000.8102-323.004.602.40700.540.054.5000.2253-434.506.902.94700.670.074.5000.3154-534.506.902.94700.670.074.5000.3155-646.009.201.39700.770.094.5000.4056-757.5011.503.79700.860.114.5000.4957-813827.605.871000.750.0627.0001.620管網水頭損失為：H=1.3×∑=1.3×4.14=5.382kPa⑤高Ⅱ區(qū)計算草圖如下：熱水立管水力計算如下：管段編號當量總數(shù)α額定流量累加值q(L/s)設計秒流量q(L/s)DN(mm)流速v(m/s)單阻I（kPa)管段長度L（m）沿程水頭損失hy=iL(kPa)1-211.501.52.301.70500.870.184.5000.8102-323.004.602.40700.540.054.5000.2253-434.506.902.94700.670.074.5000.3154-546.009.201.39700.770.094.5000.4055-611523.005.361000.680.056.0000.300管網水頭損失為：H=1.3×∑=1.3×2.055=2.671kPa3.1.2循環(huán)管水力計算1．管網熱損失2．循環(huán)流量計算（1）低區(qū)計算草圖如下：立管RL-1'的計算如下：管段編號管徑DN(mm)外徑DN（mm）管段長度（m）外表面積保溫系數(shù)起點水溫℃平均水溫℃空氣溫度℃熱損失（kJ/h）1-2100114119.756.40260.760.002019441.052-37075.54.51.774451.1455.57421.833-47075.54.51.774450.8651.00418.034-57075.54.51.774450.5850.72414.245-67075.54.51.774450.3050.44410.446-77075.54.51.774450.0250.16406.657-850604.51.556149.7449.88478.86熱損失總和21991.1（2）管網循環(huán)流量=0.148L/s（3）管網損失計算管路管長m管徑mm循環(huán)流量L/s流速m/s每米管長沿程水頭損失i(kpa/m)總水頭損失∑h(kpa)配水管路——————————14.80回水管路182.6200.1480.470.2036.85配水管水頭損失：1.3=1.3×14.80=19.24kpa回水管水頭損失：1.3=1.3×36.85=47.91kpa熱水系統(tǒng)的總水頭損失：19.24+47.91=67.1kpa（4）循環(huán)泵選擇①流量計算=0.148+0.347×0.14=0.20L/s②揚程計算≥18.5+46.1=64.5kpa≥6.45m（5）泵的選型根據(jù)計算得到的流量和揚程，循環(huán)泵的型號為TKQL2-20，一用一備。設計參數(shù)為：Q=1.0m3/h，H=13m，N=0.37KW，（2）中Ⅰ區(qū)計算草圖同低區(qū)草圖一致立管RL-1''計算如下：管段編號管徑DN(mm)外徑DN（mm）管段長度（m）外表面積保溫系數(shù)起點水溫℃平均水溫℃空氣溫度℃熱損失（kJ/h）1-2100114119.756.4020.760.002014646.372-37075.54.51.774452.2456.12436.523-47075.54.51.774451.9152.08432.044-57075.54.51.774451.5851.75427.565-67075.54.51.774451.2551.42423.086-77075.54.51.774450.9251.09418.617-850604.51.556150.6050.76467.72熱損失總和17251.9（3）管網水頭損失計算管路管長m管徑mm循環(huán)流量L/s流速m/s每米管長沿程水頭損失i(kpa/m)總水頭損失∑h(kpa)配水管路——————————10.21回水管路115.2200.1480.470.2021.25配水管水頭損失：1.3=1.3×10.21=11.3kpa回水管水頭損失：1.3=1.3×21.25=30.2kpa所以熱水系統(tǒng)總水頭損失：11.3+30.2=43.5kpa（4）循環(huán)泵選擇①流量計算Qb=0.148+0.347×0.15=0.20L/s=0.72m3/h②揚程計算≥12.8+29.1=41.9kpa≥4.19m（5）泵的選型根據(jù)計算得到的流量和揚程，循環(huán)泵的型號為TKQL2-20，一用一備。設計參數(shù)為：Q=1.0m3/h，H=13m，N=0.37KW，（3）中Ⅱ區(qū)計算草圖同低區(qū)草圖一致立管RL-1'''的計算如下：管段編號管徑DN(mm)外徑DN（mm）管段長度（m）外表面積保溫系數(shù)起點水溫℃平均水溫℃空氣溫度℃熱損失（kJ/h）1-2100114119.756.4020.760.00209759.942-37075.54.51.774453.8356.92457.663-47075.54.51.774453.4353.63452.204-57075.54.51.774453.0351.23446.745-67075.54.51.774452.6352.83441.276-77075.54.51.774452.2352.43435.817-850604.51.556151.8252.02451.69熱損失總和12445.3（3）水頭損失計算管路管長m管徑mm循環(huán)流量L/s流速m/s每米管長沿程水頭損失i(kpa/m)總水頭損失∑h(kpa)配水管路——————————7.79回水管路84.3200.1480.470.2017.01配水管水頭損失：1.3=1.3×7.79=10.1kpa回水管水頭損失：1.3=1.3×17.01=22.1kpa所以熱水系統(tǒng)總水頭損失：10.1+22.1=32.2kpa（4）循環(huán)泵選擇①流量計算Qb=0.148+0.347×0.15=0.20L/s=0.72m3/h②揚程計算≥31.1kpa≥1.11m（5）泵的選型根據(jù)計算得到的流量和揚程，循環(huán)泵的型號為TKQL2-20，一用一備。設計參數(shù)為：Q=1.0m3/h，H=13m，N=0.37KW，（4）高Ⅰ區(qū)計算草圖同低區(qū)草圖一致立管RL-1''''的計算如下：管段編號管徑DN(mm)外徑DN（mm）管段長度（m）外表面積保溫系數(shù)起點水溫℃平均水溫℃空氣溫度℃熱損失（kJ/h）1-2100114119.756.4020.760.00204704.362-37075.54.51.774456.3158.16490.693-47075.54.51.774455.8056.06483.694-57075.54.51.774455.2955.54476.695-67075.54.51.774454.7755.03469.706-77075.54.51.774454.2654.51462.707-850604.51.556153.7454.00426.65熱損失總和7514.5（3）管網水頭損失計算管路管長m管徑mm循環(huán)流量L/s流速m/s每米管長沿程水頭損失i(kpa/m)總水頭損失∑h(kpa)配水管路——————————5.38回水管路53.4200.1480.470.2010.78配水管水頭損失：1.3=1.3×5.38=7.0kpa回水管水頭損失：1.3=1.3×10.78=14.0kpa所以熱水系統(tǒng)總水頭損失為：7.0+14.0=21.0kpa（4）循環(huán)泵選擇①流量計算Qb=0.148+0.347×0.15=0.20L/s=0.72m3/h②揚程計算≥6.7+13.5=20.2kpa