Расчет нагрузки гвс: Как правильно определять нагрузку на горячее водоснабжение? | Архив С.О.К. | 2005

Май 24, 2021 alexxlab

Содержание

Расчет кВт на ГВС | Планета Решений

Источник: Внутренние санитарно-технические устройства, Справочник проектировщика, часть 2, формула 10.7

Средний часовой расход ГВС, м3/ч
Максимальный часовой расход ГВС, м3/ч
Начальная температура воды, град
Конечная температура воды, град
Наличие изоляции стояков	c изолированными стояками:c неизолированными стояками:
Наличие наружных сетей	при наличии наружных сетей горячего водоснабжения после ЦТП (на балансе потребителя)без наружных сетей горячего водоснабжения
Наличие полотенцесушителя	без полотенцесушителейс полотенцесушителями

Коэффициент, учитывающий потери тепла, Ктп	VALUE
Максимальный часовой поток теплоты, кВт	0
Тепловой поток, Гкалл	0



			c изолированными стояками:	2
			c неизолированными стояками:

				1
			Тип системы горячего водоснабжения	Коэффициент, учитывающий потери тепла, Ктп
				при наличии наружных сетей горячего водоснабжения после ЦТП (на балансе потребителя)	без наружных сетей горячего водоснабжения
			c изолированными стояками
		2	без полотенцесушителей	0.15	0.1
			с полотенцесушителями	0.25	0.2

			c неизолированными стояками
			без полотенцесушителей	0.25	0.2
			с полотенцесушителями	0.35	0.3

Расчет тепловой нагрузки отопления здания. Определяем потери

Отопительная система является многокомпонентной схемой, предназначенной для обеспечения требуемых температурных показателей в зданиях. Грамотный расчёт показателей тепловой нагрузки обогрева позволяет минимизировать затраты на оплату энергоносителей и сделать пребывание в здании комфортным вне зависимости от времени года.

Определение тепловой нагрузки

Само определение «Тепловая нагрузка» характеризует получение определённого количества теплоэнергии за одну единицу времени в конкретных условиях. В отопительный сезон такой показатель должен изменяться согласно установленному температурному графику теплоснабжения. Он отражает общий объём теплоэнергии, расходуемой всей отопительной конструкцией на прогрев строений до нормативного температурного уровня в самый холодный период.

Профессиональный расчёт показателя нагрузки необходим в следующих случаях:

отсутствие приборов учёта;
сокращение расчётной нагрузки;
снижение расходов на обогрев здания;
проектирование индивидуальной системы обогрева;
изменение состава потребляющего энергию оборудования;
подтверждение лимита для потребляемой тепловой энергии;
выявление причин потери тепловой эффективности и перерасхода;
оптимальное распределение субабонентов, использующих в работе тепло;
подсоединение к схеме отопления построек и сооружений, потребляющих тепло;
уточнение тепловых нагрузок и заключение договора со снабжающими организациями.

При определении максимальной почасовой нагрузки на отопление учитывается количество тепла, используемого с целью сохранения нормированных показателей на протяжении одного часа при максимально неблагоприятных внешних воздействиях.

Как рассчитать нагрузку?

Показатель тепловой нагрузки определяется несколькими наиболее важными факторами, поэтому при выполнении расчётных мероприятий в обязательном порядке требуется учитывать:

общую площадь остекления и количество дверей;
разницу температурных режимов за пределами и внутри строения;
уровень производительности, режим эксплуатации системы вентиляции;
толщину конструкций и материалы, задействованные в возведении строения;
свойства кровельного материала и основные конструктивные особенности крыши;
величину инсоляции и степень поглощения солнечного тепла внешними поверхностями.

Практикуется применение нескольких способов вычисления тепловой нагрузки, которые заметно различаются не только степенью сложности, но и точностью полученных расчётных результатов. Важно предварительно собрать необходимые для проектирования и расчётных мероприятий сведения, касающиеся схемы установки радиаторов и места вывода ГВС, а также поэтажный план и экспликацию сооружения.

Формулы расчёта

Исходя из общих потребностей здания в тепловой энергии и технических характеристик постройки, с целью определения оптимального количества теплоты за единицу времени могут использоваться разные стандартные формулы.

При отсутствии приборов учёта: Q = V × (Т_х - Т_y) / 1000

Обозначение	Параметр
V	Объём теплового носителя в отопительной системе
Т_х	Показатели температурного режима нагретого теплоносителя (60-65^оС)
Т_y	Исходная температура не нагретого теплового носителя
1000	Стандартный поправочный числовой множитель

Схема отопления с замкнутым типом контура:

Qот = α × qо × V × (Тв - Тн.р) × (1 + Kн.р) × 0,000001

Обозначение	Параметр
α	Корректирующий погодные характеристики числовой множитель при уличном температурном режиме, отличном от минус 30^оС
V	Показатели объёма строения в соответствии с наружными замерами
qо	Отопительный удельный показатель при температурном режиме -30^оС
tв	Расчётные показатели внутреннего температурного режима в строении
tн.р	Расчётный режим наружного температурного режима для проектирования отопительной системы
Kн.р	Поправочный числовой множитель в виде соотношения теплопотерь с инфильтрацией и тепловой передачей посредством внешних конструктивных элементов

Применение поправочного числового множителя

При выполнении расчётов тепловой нагрузки обязательно учитывается поправочный числовой множитель, при помощи которого определяется отличие расчётного температурного режима наружного воздуха для проектов отопительных систем. В таблице представлены поправочные числовые множители для различных климатических зон, расположенных на территории Российской Федерации.

-35^оС	-36^оС	-37^оС	-38^оС	-39^оС	-40^оС
0,95	0,94	0,93	0,92	0,91	0,90

В других регионах России, где расчётный температурный режим наружных воздушных масс при проектировании отопительной системы находится на уровне минус 31°С или ниже, значения расчётных температур внутри обогреваемых помещений принимаются в соответствии с данными, приведёнными в действующей редакции СНиП 2.08.01-85.

На что обратить внимание при расчётах

В соответствии с действующим СНиП, на каждые 10 м² обогреваемой площади должно приходится не менее 1 кВт тепловой мощности, но при этом в обязательном порядке учитывается так называемый региональный поправочный числовой множитель:

зона с умеренными климатическими условиями – 1.2-1.3;
территория южных регионов – 0.7-0.9;
районы крайнего севера – 1.5-2.0.

Кроме прочего, немаловажное значение имеет высота потолочных конструкций и индивидуальные тепловые потери, которые напрямую зависят от типовых характеристик эксплуатируемого строения. Как правило, на каждый кубометр полезной площади затрачивается 40 ватт тепловой энергии, но при выполнении расчётов потребуется также учитывать следующие поправки:

наличие окна – плюс 100 ватт;
наличие двери – плюс 200 ватт;
угловое помещение – поправочный числовой множитель 1.2-1.3;
торцевая часть здания – поправочный числовой множитель 1.2-1.3;
частное домовладение – поправочный числовой множитель 1.5.

Практическое значение имеют показатели потолочного и стенового сопротивления, потери тепла через конструкции ограждающего типа и функционирующую вентиляционную систему.

Вид материала	Уровень термического сопротивления
Кирпичная кладка в три кирпича	0,592 м² × с/Вт
Кирпичная кладка в два с половиной кирпича	0,502 м² × с/Вт
Кирпичная кладка в два кирпича	0,405 м² × с/Вт
Кирпичная кладка в один кирпич	0,187 м² × с/Вт
Газосиликатные блоки толщиной 200 мм	0,476 м² × с/Вт
Газосиликатные блоки толщиной 300 мм	0,709 м² × с/Вт
Бревенчатые стены толщиной 250 мм	0,550 м² × с/Вт
Бревенчатые стены толщиной 200 мм	0,440 м² × с/Вт
Бревенчатые стены толщиной 100 мм	0,353 м² × с/Вт
Деревянный неутеплённый пол	1,85 м² × с/Вт
Двойная деревянная дверь	0,21 м² × с/Вт
Штукатурка толщиной 30 мм	0,035 м² × с/Вт
Каркасные стены толщиной 20 см с утеплением	0,703 м² × с/Вт

В результате функционирования вентиляционной системы потери тепловой энергии в зданиях составляют порядка 30-40%, через кровельные перекрытия уходит примерно 10-25%, а сквозь стены – около 20-30%, что должно учитываться при проектировании и расчёте тепловой нагрузки.

Средняя тепловая нагрузка

Максимально просто осуществляется самостоятельный расчёт тепловой нагрузки по площади здания или отдельно взятого помещения. В этом случае показатели обогреваемой площади умножаются на уровень тепловой мощности (100 Вт). Например, для здания общей площадью 180 м² уровень тепловой нагрузки составит:

180 × 100 Вт = 18000 Вт

Таким образом, для максимально эффективного обогрева здания площадью 180 м² потребуется обеспечить 18 кВт мощности. Полученный результат необходимо разделить на количество тепла, выделяемого в течение одного часа отдельной секцией установленных отопительных радиаторов.

18000 Вт / 180 Вт = 100

В результате можно понять, что в разных по назначению и площади помещениях здания должно быть установлено не менее 100 секций. С этой целью можно приобрести 10 радиаторов, имеющих по 10 секций, или остановить свой выбор на других вариантах комплектации. Следует отметить, что средняя тепловая нагрузка чаще всего рассчитывается в зданиях, оснащённых централизованной системой отопления при температурных показателях теплоносителя в пределах 70-75^оС.

Расчёт тепловой нагрузки ГВС

Общие показатели тепловой нагрузки на оборудованную систему горячего водоснабжения в течение года определяются в соответствии со следующей формулой:

Q_yhw = 24 Q_hw / 1 + k_hl = (365 – m) × k_hl + z_ht + а × (365 – m – z_ht) × 55 – t_wcs /55 – t_wc

Обозначение	Параметр
k_hl	Поправочный числовой множитель тепловой потери трубопроводными системами горячего водоснабжения
t_wc	Температурные показатели холодной воды (стандарт – 5)
m	Количество суток без горячего водоснабжения
z_ht	Количество суток в течение отопительного сезона при среднесуточных показателях температуры на улице ниже 8°C
а	Поправочный числовой множитель снижения уровня разбора воды в зданиях летом: 0,9 – жилые строения и 1 – здания другого назначения
t_wcs	Температурные показатели холодной воды летом (для открытых источников водоснабжения поправочный числовой множитель равен 15)

Нужно учитывать, что среднюю почасовую тепловую нагрузку на горячее водоснабжение в зданиях необходимо определять не только для зимнего отопительного сезона, но и для неотопительного периода в летние месяцы. При этом важно помнить, что если в процессе проектирования системы отопления выявлено, что оптимизация расходов на оплату энергоносителя – это не приоритетная задача, то вполне допустимо использовать на практике наименее точные и простые в понимании методики расчётов.

Читайте так же:

Расчет тепловых нагрузок на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию

«Алтайский центр энергосбережения» производит расчет тепловых нагрузок на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию.

Актуальность выполнения расчетов тепловых нагрузок обусловлена высокой стоимостью тепловой энергии и постоянно растущими тарифами. К тому же, необходимо отметить, что тепловая нагрузка, закрепленная за зданиями и сооружениями, построенными в советское время, принята на основании укрупненных показателей 50-х годов и не отвечает действительности.

Фактическое потребление, как правило, меньше рассчитанного по проекту, поэтому обоснованность оплаты тепловой энергии, полученной потребителями, во многом зависит от точности измерений и расчетов расхода тепла и теплоносителя, определения тепловых нагрузок и их распределение по группам потребителей.

Определение тепловой нагрузки здания необходимо при заключении договора с теплогенерирующей компанией при строительстве нового объекта, реконструкции существующего строения, а так же смене назначения отдельных помещений или в целом всего здания.

Необходимость проведения подобного рода расчетов обуславливается и при использовании автономного отопления. В этом случае при определении производительности теплогенерирующих установок определяется максимальная тепловая нагрузка на нужды систем инженерного оборудования (отопления, вентиляции и горячего водоснабжения).

Все расчеты выполняются в соответствии с требованиями, предъявляемыми теплогенерирующей компанией. Необходимо отметить, что в большинстве случаев данные расчеты, выполнение с учетом фактических теплозащитных качеств здания, показывают более низкие показатели, отличающиеся от договорных значений, полученных по укрупненным данным.

Расчет тепловых нагрузок осуществляется согласно требованиям СНиП.

При выполнении теплового расчета учитывается большой перечень характеристик объекта:

• Тип объекта ( жилое / нежилое здание, этажность, административное здание, квартира и пр.)
• Архитектурная часть: Размеры наружных ограждений (полы, стены, крыша), размеры проемов (окна, двери, балконы, лоджии).
• Значение температуры в каждом помещении
• Конструкции наружных ограждений (стен, полов, крыши): толщина, тип применяемых материалов и утепляющих прослоек.)
• Назначение помещений.
• Наличие и характеристики специальных или отдельно-стоящих помещений: бассейн, баня, и т.д.
• Число точек разбора горячей воды, количество человек, постоянно находящихся в здании.
• Другие данные ( в зависимости от назначения объекта). Например, количество работающих в смену, число рабочих дней в году, число рабочих смен необходимо знать для расчета теплопотребления рабочего цеха.

Помимо документального расчета тепловых нагрузок возможно проведение комплексного теплотехнического обследования, включающего в себя термографирование всех ограждающих конструкций. Тепловизионная диагностика позволит выявить и зафиксировать факторы, влияющие на теплопотери здания.

Для подтверждения данных полученных тепловизионным способом проводиться расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Сопротивление теплопередаче покажет, каков будет реальный перепад температур при прохождении определенного количества тепла через 1м² конкретной ограждающей конструкции, а также сколько тепла уйдет через 1м² при определенном перепаде температур.

По итогу комплексного теплотехнического обследования локализуются участки с пониженной теплозащитой и рассчитываются общие, основные и добавочные потери теплоты.

Полученные данные позволят провести повышение теплозащитных качеств только тех участков ограждающих конструкций, которые в этом действительно нуждаются.

Выборочное повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций зарекомендовало себя как экономически эффективный метод энергосбережения.

По результатам расчета тепловых нагрузок выдается заключение, согласованное с энергоснабжающими организациями и имеющее основания для пересмотра договорных отношений с ними.

Вы можете оставить заявку на расчет тепловых нагрузок для Вашего здания. После получения заявки наш специалист свяжется с Вами и предоставит всю необходимую информацию.

Отправить заявку

— Приложение 3 —

Сводная таблица тепловых нагрузок и топливного режима

Показатель	Отопление	Вентиляция	ГВС	Технолог	ИТОГО	Ед.изм.
Часовой расход тепла	0,0399	0	0,00203	0,0088	0,05073	Гкал/час
Часовой расход тепла	46,4	0	2,4	10,2	59	кВт
Годовой расход тепла	91,989	0	16,19	5,475	113,654	Гкал/год
Годовой расход тепла	385,14	0	67,78	22,92	475,85	ГДж/год
Часовой расход пр.газа	5,48	0	0,28	1,1	6,86	нм³/ч
Годовой расход пр.газа	12,64	0	2,22	0,68	15,54	тыс.нм³/г
Годовой расход усл.топ	14,44	0	2,54	0,78	17,76	тут.год

Расчет помесячного распределения потребности в природном газе

Месяц	Средняя темпера тура воздуха, tн, °С	Продол житель ность отопи тельно го пер иода, nо, сут	Продол житель ность меж отопи тель ного пери ода, nм, сут	Градусо сутки отопи тельно го периода, при средней темпера туре внутри отапли ваемых помеще ний	Градусо сутки периода ГВС, в холод ный период tхв=5°С, в теплый tхв=15°С	Приведен ный коэф фициент ОВ /проп/	Приведен ный коэф фициент ГВС /проп/	Приведен ный коэф фициент для ТО /проп/	Расход природного газа на нужды отопления, тыс.нм3	Расход природ ного газа на нужды ГВС, тыс.нм3	Расход природ ного газа для работы газовых плит, тыс.нм3	Общая потреб ность в природ ном газе в целом, тыс.нм3	Доля от годового потреб ления в целом %%
1	-10,3	31	0	877,3	1550	0,2	0,09	0,08	2,48	0,21	0,06	2,75	17,7%
2	-9,5	28	0	770	1400	0,17	0,08	0,08	2,18	0,19	0,05	2,42	15,6%
3	-4,4	31	0	694,4	1550	0,16	0,09	0,08	1,96	0,21	0,06	2,23	14,3%
4	5,5	30	0	375	1500	0,08	0,09	0,08	1,06	0,2	0,06	1,32	8,5%
5	13,8	0	31	0	1240	0	0,07	0,08	0	0,16	0,06	0,22	1,4%
6	18	0	30	0	1200	0	0,07	0,08	0	0,16	0,06	0,22	1,4%
7	20,2	0	31	0	1240	0	0,07	0,08	0	0,16	0,06	0,22	1,4%
8	18,5	0	31	0	1240	0	0,07	0,08	0	0,16	0,06	0,22	1,4%
9	12,5	0	30	0	1200	0	0,07	0,08	0	0,16	0,06	0,22	1,4%
10	5,5	31	0	387,5	1550	0,09	0,09	0,08	1,1	0,21	0,06	1,36	8,8%
11	-1,5	30	0	585	1500	0,13	0,09	0,08	1,66	0,2	0,06	1,91	12,3%
12	-7,1	31	0	778,1	1550	0,17	0,09	0,08	2,2	0,21	0,06	2,47	15,9%
ГОД	-3,4	202	163	4467,3	16720	1	1	1	12,64	2,22	0,68	15,54	100%

Тепловая нагрузка — горячее водоснабжение

Cтраница 1

Тепловая нагрузка горячего водоснабжения меняется в течение суток в соответствии с разбором горячей воды абонентами: утренний пик, затем дневной провал, вечерний пик и ночной провал, при котором нагрузка падает почти до нуля.
[2]

Поэтому при изменении тепловой нагрузки горячего водоснабжения меняется охлаждение сетевой воды в подогревателе горячего водоснабжения и температура сетевой воды в обратной линии.
[4]

Поскольку в расчет вводится постоянная тепловая нагрузка горячего водоснабжения Qr6, то при постоянном расходе сетевой воды сумма Д и.
[6]

По этому же принципу работают тепловые пункты при открытом водоразборе с той лишь разницей, что при одинаковой тепловой нагрузке горячего водоснабжения заем сетевой воды при открытом водоразборе будет меньшим, чем при подогревателях. Как при открытой, так и закрытой системах теплоснабжения наибольшее снижение расхода в отопительной системе наблюдается при температуре сетевой воды 70 С и наименьшее — при 150 С.
[8]

По этому же принципу работали и работают тепловые пункты при открытом водоразборе с той лишь разницей, что при одинаковой величине тепловой нагрузки горячего водоснабжения заем сетевой воды при открытом водоразборе будет по величине меньше, чем при подогревателях. Как при открытой, так и при закрытой системах теплоснабжения наибольшая величина снижения расхода в отопительной системе имеет место при температуре сетевой воды 70 С и наименьшая — при 150 С.
[9]

В табл. 1 — 4 приведены тепловые нагрузки на отопление и горячее водоснабжение по некоторым типовым жилым зданиям. Расчет тепловых нагрузок горячего водоснабжения приведен при норме жилой площади 6 лР / чел. Полученные высокие значения величины QrP / Q o пропорционально снижаются при росте удельной нормы.
[10]

Характер технологической нагрузки зависит, главным образом, от режима работы технологического оборудования и почти не зависит от наружной температуры воздуха. Характер тепловой нагрузки горячего водоснабжения зависит от ряда причин, но почти не зависит от наружной температуры воздуха.
[11]

Газовый котел предназначен для доведения температуры горячей воды, предварительно нагретой за счет солнечной энергии, до требуемого значения. При отсутствии солнечной радиации или недостаточном ее поступления вся тепловая нагрузка горячего водоснабжения обеспечивается газовым котлом.
[13]

На рис. 4 — 24 показана примерная схема узла обратных тепловых сетей. Принимаем, что в ночной период ( от 0 до 6 ч утра) тепловая нагрузка горячего водоснабжения снижается до нуля.
[14]

Поданным Энергопроекта Ленэнерго, баки, рассчитанные на недельное регулирование, позволяют в 2 2 раза увеличить выработку электроэнергии на базе тепловой нагрузки горячего водоснабжения.
[15]

Страницы:

1

2

Калькулятор расхода воды для проектировщиков

Административные здания

Аптеки

торговый зал и подсобные помещениялаборатория приготовления лекарств

Бани

для мытья в мыльной и ополаскиванием в душедля мытья в мыльной и ополаскиванием в душе, с приемом оздоровительных процедурдушевая кабинаванная кабина

Больницы

с общими ваннами и душамис санитарными узлами, приближенными к палатаминфекционные

Гостиницы, пансионаты и мотели

с общими ваннами и душамис душами во всех номерахс ваннами во всех номерах

Дошкольные образовательные учреждения и школы-интернаты

со столовыми, работающими на полуфабрикатах (с дневным пребыванием детей)со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами (с дневным пребыванием детей)со столовыми, работающими на полуфабрикатах (с круглосуточным пребыванием детей)со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами (с круглосуточным пребыванием детей)

Душевые в бытовых помещениях промышленных предприятий

Жилые здания

с водопроводом и канализацией без ваннс водопроводом и канализацией без ванн, с газоснабжениемс водопроводом, канализацией и ваннами, с емкостными водонагревателямис водопроводом, канализацией и ваннами, с водонагревателями проточного типас централизованным горячим водоснабжением и сидячими ваннамис централизованным горячим водоснабжением, с ваннами длиной более 1500-1700 мм

Заливка поверхности катка

Кинотеатры, театры, клубы и досугово-развлекательные учреждения

для зрителейдля артистов

Магазины

Продовольственные (без холодильных установок)Промтоварные

Общежития

с общими душевымис душами при всех жилых комнатах

Парикмахерские

Плавательные бассейны

пополнение бассейнадля зрителейдля спортсменов (с учетом приема душа)

Поликлиники и амбулатории

Для больныхДля сотрудников

Прачечные

механизированныенемеханизированные

Предприятия общественного питания с приготовлением пищи, реализуемой в обеденном зале

Производственные цехи

обычныес тепловыделениями свыше 84 кДж на 1 м.куб/ч

Расход воды на поливку

травяного покровафутбольного поляостальных спортивных сооруженийусовершенствованных покрытий, тротуаров, площадей, заводских проездовзеленых насаждений, газонов и цветников

Санатории и дома отдыха

с общими душамис ваннами при всех жилых комнатахс душами при всех жилых комнатах

Стадионы и спортзалы

для зрителейдля физкультурников (с учетом приема душа)для спортсменов

Учебные заведения с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах

Физкультурно-оздоровительные учреждения

со столовыми на полуфабрикатах, без стирки бельясо столовыми, работающими на сырье, и прачечными

Системы горячего водоснабжения

Проектирование системы горячего водоснабжения может быть следующим:

Определение потребности в горячей воде со стороны потребителей — количество и температура
Выберите тип, мощность и поверхность нагрева водонагревателя — или теплообменник
Выберите котел
Спроектируйте схему труб и размер труб

Потребность в горячей воде — количество и температура

Горячая вода обычно подается на арматуру и ее потребителей по номерам 50-60 ^или С .Для столовых и профессиональных кухонь часто требуется температура 65 ^o C для удовлетворения гигиенических норм. Горячая вода не должна храниться при температуре ниже 60 ^o C (140 ^o F) , чтобы избежать риска заражения легионеллой.

Там, где по соображениям безопасности необходимы более низкие температуры — например, в детских садах, центрах для инвалидов и т. Д. — температура горячей воды не должна превышать 40-50 ^o C .Следует проявлять особую осторожность, как и при регулярной дезинфекции фурнитуры, чтобы избежать заражения легионаллами.

Примечание! Горячая вода может храниться при более высоких температурах и снижаться до более низких температур подачи путем смешивания с холодной водой в клапанах блендера. Хранение горячей воды при более высоких температурах увеличивает общую емкость системы и снижает потребность в емкости для хранения.

Температура горячей воды

Потребитель	Температура (^o C)
Душевые	43
Туалет — мытье рук	40
Туалет — бритье	45
Ванны	43
Прачечная, коммерческая	до 82

Некоторые типичные конфигурации водонагревателя:

Водонагреватель — одинарная температура

Вода нагревается и хранятся в той же емкости для хранения при той же температуре, что и поставляемые потребителям.

Водонагреватель — двухтемпературный со смесительным клапаном

Вода нагревается и хранится в том же накопительном баке при более высокой температуре, чем подаваемая большинству потребителей. Перед подачей в арматуру горячая вода смешивается с холодной водой до температуры потребителя.

Водонагреватель — двухтемпературный с расширительным баком

Вода нагревается и хранится при температуре потребителя перед подачей к обычным потребителям. Вода из этого хранилища подается в другой нагреватель и резервуар для хранения, где вода нагревается до более высоких температур перед раздачей.

Количество горячей воды определяется количеством жителей и их привычками потребления. Время очень важно, поскольку потребление меняется в течение дня.

Максимальное тепловыделение

Аккумулятор горячей воды — объем бака — уменьшит необходимый максимальный отпуск тепла. Теплоснабжение системы с аккумулятором можно рассчитать как:

H = c _p V (q ₂ — q ₁) / t (1)
где
H = подача тепла (мощности) (кВт)
V = накопленный объем аккумулятора (литры)
c _p = удельная теплоемкость воды (4.19 кДж / кг ^o C)
q ₁ = температура холодной питательной воды (^o C)
q ₂ = температура горячей воды (^o C)
t = доступное время для нагрева накопленного объема (сек)

Пример — Требуемый источник питания для аккумулятора горячей воды

Аккумулятор с 200 литров заполнен холодная вода с температурой 5 ^o С. Электроэнергия, необходимая для нагрева воды до 50 ^o C за 5,5 часов , может быть рассчитана как:

H = (4,19 кДж / кг ^o C) (200 литров) ((50 ^o C) — (5 ^o C)) / ((5,5 часов) (3600 с / час))

= 1,9 кВт

Что близко к типичной мощности электрического нагревательные элементы в аккумуляторах горячей воды для нормального потребления.

Объем накопителя

Ур. (1) можно изменить, чтобы выразить нагретый накопленный объем, если известны теплопроизводительность и доступное время для обогрева:

V = H _a t _a / ( c _p (q ₂ — q ₁)) (1b)
где
H _a = доступное количество тепла (кВт)
t _a = время нагрева доступно (сек)

С проточным нагревателем без накопительного водонагревателя — подачу тепла можно рассчитать как:

H = c _p v (q ₂ — q ₁) (2)
где
v = требуемый объемный расход (л / с)

Пример — Требуемая мощность для Co Непрерывно нагревает воду

Душ потребляет 0.05 л / с горячей воды. Резервуара для хранения нет, и вода постоянно нагревается от 5 ^o C до 50 ^o C . Требуемая мощность для нагрева воды может быть рассчитана как

H = (4,19 кДж / кг ^o C) (0,05 л / с) (( 50 ^o C ) — ( 5 ^o C ) )

= 9,4 кВт

Такая высокая потребность в мощности, как правило, слишком высока для обычных бытовых электрических систем и является основной причиной широкого использования электрических аккумуляторов горячей воды.

Преимущество аккумулятора — стабильная температура горячей воды. Регулировка мощности источника питания может привести к недопустимым колебаниям температуры — особенно ощутимым в душе.

Типичный объем накопителя горячей воды

Типичный объем накопителя горячей воды для систем с электрическим или газовым обогревом в зависимости от количества жителей в доме:

Поверхность нагрева

Требуемая поверхность нагрева теплообменника может быть рассчитана как:

A = 1000 H / kq _м (3)
где
A = поверхность нагрева (м ²)
H = скорость нагрева (кВт)
k = общий коэффициент теплопередачи (Вт / м ² K)
q _м = средняя логарифмическая разница температур (K)

Тепло коэффициенты передачи зависят от

материалов, используемых в теплопередающих поверхностях
const Работа теплообменника — турбулентный или нетурбулентный поток
тип жидкостей — их вязкость и удельная теплоемкость

Котел

Котел с правильной мощностью должен быть выбран из каталогов производителя, где

Рейтинг котла = Отопление мощность водонагревателя + запас прочности (обычно 10-20%)

Расчетная схема и размер труб

Максимальный объемный расход через соединительных труб к арматуре и другому оборудованию определяется максимальной потребностью каждого потребителя.

Максимальный объемный расход через магистральных труб определяется максимальной потребностью в фитингах и статистическим запросом на основе количества и типов поставляемых фитингов и оборудования.

Горячая вода от Sun

На приведенной ниже диаграмме показаны типичные минимальная площадь коллектора и объем хранилища в зависимости от количества жителей в доме для производства горячей воды с помощью солнечной энергии.

Как рассчитать измерения в БТЕ для водной системы

В этом столбце измерение BTU системы HVAC Air System часто упоминается как основной расчет эффективности системы.Хотя некоторых из вас это может удивить «напор воздуха », в стране есть регионы, где дома и здания отапливаются водой. Давайте посмотрим, как «мокрый напор » рассчитывает БТЕ водяной системы.

Стоимость отопительной воды
Первая метель в году прибыла в Огайо рано. В тот день, когда я только встал с постели до 5 утра, меня встретил теплый кафельный пол в нашей главной ванной комнате. Моя душевая лейка с высоким потоком согревала меня еще больше. В нашей ванной комнате первостепенное значение имеет не эффективность, а комфорт!

Прислонившись к душевой стене, я начал вычислять другие области эффективности в нашем доме, которые компенсируют комфортную роскошь теплых полов и насадки для душа.Я начала рассчитывать расход и разницу температур еще до того, как мыла волосы. Я быстро подсчитал, насколько низкая эффективность моего утреннего комфорта составляет менее доллара. Я был в порядке с этим.

Это будет краткое введение в измерение БТЕ в системе водоснабжения. Если вам нужна дополнительная информация, я могу отправить вам более подробную процедуру, просто напишите мне по адресу, указанному в конце статьи.

Формула
Математика — это ключ к пониманию того, как БТЕ перемещаются в системе.Простая формула для воды: Доставленная системой БТЕ = 500 x GPM x Изменение температуры воды в системе . Давайте посмотрим на формулу, чтобы понять, что означает каждая ее часть, чтобы помочь вам лучше ее понять.

Множитель БТЕ в формуле равен 500. Поскольку БТЕ измеряются в час, 500 получается из одного галлона воды весом 8,33 фунта, умноженного на 60 минут за один час. (8,33 фунта X 60 минут = 500)
Вторая часть формулы, которую иногда труднее всего определить, — это скорость потока в галлонах в минуту или в галлонах системы в минуту.Мы поговорим об этом чуть позже.
Наконец, вам понадобится изменение температуры системы. Обратите внимание, что мы говорим об изменении температуры системы, а не об изменении температуры оборудования. Изменение температуры — это эффект передачи БТЕ из системы в кондиционируемое пространство. Поэтому, если вы измеряете температуру воды, выходящей из теплообменника, и вычитаете температуру воды, возвращающейся из системы, вы обнаружите изменение температуры системы.

Расчет давления насоса и построение графика в галлонах в минуту
Для целей этой статьи и поскольку мы будем рассматривать только основы, давайте посмотрим на расчет давления насоса и построение графика в галлонах в минуту в системе жидкостного отопления. Мы могли бы обсудить гораздо более точные методы, но это отправная точка; назовите это начальным тестом производительности для начинающих.

Большинство характеристик насоса легко найти в Интернете. Просто найдите слова «характеристика насоса» с номером модели и названием производителя.

Поскольку вам не нужно иметь дело с проблемами утечки в воздуховоде, вы можете предположить, что количество галлонов в минуту насоса является системным. Для оценки GPM насоса необходимы два бита информации. Первый элемент — это характеристика насоса. Когда насос построен, каждый производитель публикует кривую производительности насоса. У вас должна быть точная кривая производителя, соответствующая установленному насосу, с правильным размером рабочего колеса, числом оборотов в минуту и точным номером модели, иначе ваш тест BTU может отличаться более чем на 50%.

Большинство характеристик насосов легко найти в Интернете.Просто найдите слова «характеристика насоса» с номером модели и названием производителя.

Подобно кривой вентилятора, эта таблица графически представляет производительность насоса в определенных полевых условиях. Вы можете использовать полевые данные для построения графика насоса в галлонах в минуту.

В идеале давление насоса измеряется с помощью манометров или устройства для настройки контура. Для ознакомления мы рассчитаем давление насоса, используя проверенный временем и приблизительный метод для жилых помещений.

При выполнении теста убедитесь, что все клапаны зон открыты и требуют нагрева.Тест производительности системы будет неточным, если одна или несколько зон будут закрыты.

Чтобы рассчитать давление насоса в простой жилой системе , используйте следующую формулу. Давление насоса в футах напора = футы трубы x 1,5 x 0,04.

1. Во-первых, чтобы найти футы трубы, измерьте общую длину в погонных футах подающей и обратной трубы до и от самого дальнего отопительного прибора в доме. 1,5 в формуле — это коэффициент, включающий сопротивление трубы потоку (давлению) и падение давления в компонентах системы (змеевиках, плинтусах, радиаторах и избыточной арматуре).0,04 представляет собой типичный коэффициент трения трубы на 100 футов трубы.

Пример: Допустим, в доме есть 90 футов трубы в системе водяного отопления. Формула будет: 90 футов x 1,5 x 0,04 = 5,4 фута головы.

2. После того, как вы рассчитали давление насоса, вы можете использовать кривую насоса для построения графика насоса в галлонах в минуту. Сначала отметьте расчетное давление насоса на левой стороне кривой насоса, где находятся ноги напора. Во-вторых, постройте прямую линию по горизонтали вправо, пока она не пересечет закругленную линию кривой насоса.В-третьих, нанесите график прямо в нижнюю часть таблицы, чтобы определить количество галлонов в минуту, в котором движется насос. В этом случае, используя одну из наиболее распространенных кривых для бытовых насосов, Taco 007, вы идентифицируете насос в галлонах в минуту как 14,5.

Теперь вы нашли насос GPM, вы на один шаг ближе к поиску системы, доставляющей BTU.

Измерение температуры системы
Для полной точности погружной термометр следует опускать в воду. Однако в большинстве жилых систем, вероятно, нет заглушек для измерения давления / температуры, чтобы получить доступ к температуре воды, поэтому вы можете измерять температуру на поверхности трубы, обернутой изоляцией или с помощью зажимного термометра, специально сделанного для трубы. измерение температуры.

Поскольку вы проверяете производительность системы, а не оборудования, измерьте температуру воды на расстоянии не менее 10 диаметров трубы ниже по потоку от насоса или теплообменника, где вода выходит из оборудования.

Поскольку вы проверяете производительность системы, а не оборудования, измерьте температуру воды на расстоянии не менее 10 диаметров трубы ниже по потоку от насоса или теплообменника, где вода выходит из оборудования.Считайте и запишите температуру с точностью до 1/10 градуса.

Измерьте температуру возвратной воды, измерив температуру трубы на расстоянии не менее 10 диаметров трубы до того, как труба вернется в оборудование. Следите за тем, чтобы измерения не производились непосредственно над оборудованием или слишком близко к дымоходу, чтобы не улавливать дополнительное тепло при измерении температуры воды.

Вычтите температуру подаваемой воды из температуры обратной воды, чтобы найти изменение температуры системы.

Расчетная система доставлена БТЕ
Чтобы найти систему, доставленную в БТЕ, умножьте множитель БТЕ на 500 x расчетный галлон в минуту насоса x изменение температуры системы.

Пример: Допустим, вы рассчитываете давление насоса на высоте 5,4 фута напора. Используя кривую насоса, вы строите график и обнаруживаете, что насос Taco 007 движется на 5,4 галлона в минуту. Затем вы измеряете температуру системы и обнаруживаете, что температура нагнетания составляет 168,2F, а температура возврата — 152,4F. Вы вычитаете, чтобы получить изменение температуры системы на 15.8F. Теперь, когда у вас есть все факты, примените формулу гидронной БТЕ: 500 х 5,4 галлона X 15,8 ° = 42 660 БТЕ.

Реальный вопрос: близка ли доставка БТЕ системы к техническим характеристикам оборудования? Или это новый котел мощностью 80 000 БТЕ, взломанный в испорченной 40-летней системе трубопроводов? Возможно, ваш клиент хотел бы, чтобы вы прописали некоторые дополнительные улучшения системы.

Это все, что вам нужно сделать, чтобы завершить начальный расчет БТЕ для жидкостной системы.Помните, что это всего лишь начальный тест. Существуют гораздо более точные процедуры тестирования, необходимые для повышения точности расчета системы, доставленной в БТЕ; но это отличное начало.

К сожалению, нередки случаи, когда производительность гидравлической системы значительно ниже 60% от номинальной мощности оборудования. Вероятно, не стоит обещать клиентам, что их система водяного отопления идеальна, пока вы не измеряете ее производительность. Предполагать, что система работает с заявленной номинальной мощностью оборудования, вероятно, не лучшая идея.

Итак, насколько хорошо работала последняя система водоснабжения, над которой вы работали? Или насколько плохо это было? Если вы не можете честно ответить на этот вопрос, возможно, вы захотите измерить в следующий раз.

Роб «Док» Фалке — президент Национального института комфорта, обучающей компании, специализирующейся на измерении, оценке, улучшении и проверке характеристик систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Если вы подрядчик или технический специалист по ОВКВ, заинтересованный в процедуре измерения производительности системы водяного отопления, свяжитесь с Доком по телефону robf @ ncihvac.com или позвоните ему по телефону 800-633-7058. Посетите веб-сайт NCI по адресу nationalcomfortinstitute.com для получения бесплатной информации, технических статей и загрузок.

Водонагреватель какого размера мне нужен?

Отличный вопрос.

Ответ? Что ж, чтобы получить точный ответ на , вам нужно будет вычислить , сколько горячей воды вы обычно потребляете в самый загруженный час «горячего водоснабжения».

Но если вам нужна только приблизительная оценка того размера, который вам нужен (по сравнению с точным расчетом), следуйте этим рекомендациям:

Для 1-2 человек: 30-40 галлонов
Для 2-3 человек: 40-50 галлонов
Для 3-4 человек: 50-60 галлонов
Для 5+ человек: 60-80 галлонов

Мы объясним, почему приведенные выше цифры являются всего лишь «приблизительными оценками» и как они могут не точно соответствовать вашим потребностям в горячей воде.Мы также покажем вам, как рассчитать точный размер водонагревателя, который соответствует вашим потребностям (и экономит ваши деньги).

Внимание: в этой статье речь пойдет о размерах водонагревателя. Если вас интересует безрезервуарный водонагреватель и вам нужен совет по размеру, просто загляните в наш блог на безбаквальный водонагреватель типоразмера .

Хотите, чтобы сантехник профессионально определил размеры и установил водонагреватель, который идеально подходит для вашего дома? Просто свяжитесь с нами и , и мы сделаем все за вас.

Сейчас нужна только приблизительная оценка? Начните здесь…

Иногда домовладельцы хотят иметь лишь смутное представление о размерах водонагревателя, чтобы лучше понять, сколько будет стоить их установка водонагревателя. (Предупреждение о спойлере: размер вашего водонагревателя напрямую зависит от его стоимости; чем «больше» водонагреватель, тем выше стоимость.)

В этом случае вы можете оценить требуемый размер на основе количество человек в вашей семье (см. ниже).

Предупреждение: Цифры в этой таблице используются в качестве очень общих рекомендаций и могут не точно соответствовать вашим потребностям в горячей воде.

Например, семья из 5 или более человек может очень комфортно жить на 30-галлонном водонагревателе, в то время как семья из 2-х человек может обнаружить, что 30-галлонный резервуар не может обеспечить достаточно горячей воды для их нужд.

Видите ли, размер, который вам нужен полностью , зависит от вашей горячей воды, используя привычку . Если вы регулярно используете 3 или более приборов для горячей воды в течение одного часа, вам может потребоваться резервуар гораздо большего размера, чем указано в таблице выше.Но если вы редко используете более одного устройства для приготовления горячей воды в один и тот же час, вам может понадобиться резервуар гораздо меньшего размера.

Тем не менее, прежде чем покупать водонагреватель, вы должны быть уверены, что размер резервуара подходит именно вам.

Вот почему:

Слишком маленький водонагреватель может привести к тому, что n когда-либо будет иметь достаточно горячей воды и / или перегруженный водонагреватель, что приведет к частым ремонтам или преждевременной поломке.
Слишком большой водонагреватель может привести к тому, что счета за электроэнергию будут на больше, чем необходимо (для нагрева воды, которую вы даже не используете).

Готовы узнать точный размер водонагревателя, который вам нужен? Читайте дальше…

Хотите знать, какой именно водонагреватель вам нужен? Сделайте это …

1. Определите, какой час в течение обычного дня является вашим самым загруженным «часом использования горячей воды».

Чтобы рассчитать точный размер водонагревателя, который нужен вашей семье, вам нужно сначала рассчитать «потребность в час пик».

Пиковая потребность — это максимальное количество горячей воды, которое вам необходимо (измеряется в галлонах) в течение часов максимальной нагрузки вашего обычного дня.

Имейте в виду, что в душе обычно используется больше всего горячей воды из всех видов горячей воды. При этом, если все в вашей семье обычно принимают душ по утрам, ваш «пиковый час», скорее всего, приходится на это время.

2. Воспользуйтесь приведенной ниже таблицей, чтобы сложить галлоны горячей воды, которые вам понадобятся в течение этого часа.

После того, как вы определили, какой час является вашим пиковым, подумайте обо всех действиях с горячей водой, которые вы обычно вписываете в этот конкретный час.

Затем используйте приведенную ниже таблицу, чтобы рассчитать приблизительную потребность в часах пик:

Источник

3.Найдите водонагреватель, который имеет «рейтинг первого часа» в пределах 1-2 галлонов от вашей потребности в час пик.

Все водонагреватели имеют рейтинг FHR (первый час работы). Это число означает количество галлонов горячей воды, которое устройство может обеспечить за один час, начиная с полного резервуара горячей воды.

Итак, по сути, , если ваша частота сердечных сокращений и потребление в час пик совпадают, ваш водонагреватель удовлетворит ваши потребности в горячей воде.

Если вы находитесь на сайте производителя , вы можете найти FHR водонагревателя в разделе «Технические характеристики», «Характеристики» или «Производительность» (см. Ниже).

Источник

Если вы посмотрите на сам резервуар водонагревателя, вы можете найти FHR, указанную в верхнем левом углу этикетки EnergyGuide. Он будет указан как «Емкость (оценка за первый час)».

Источник

Нужна помощь сантехника из Сарасоты?

Просто свяжитесь с нами. Мы предлагаем бесплатные оценки, где мы рассчитаем точный размер резервуара, который вам нужен.

Мы поставляем качественные водонагреватели в районе Сарасоты более 50 лет, и все это подкреплено нашей 100% гарантией!

Ссылки по теме:

Расчеты номинальной мощности электрических водонагревателей — Часть третья ~ Электрические ноу-хау

Это третья статья, помогающая дизайнерам выбрать
подходящего типа и рассчитайте требуемую номинальную мощность для выбранного типа
Электрический водонагреватель.

Компоненты системы горячего водоснабжения,
Различные типы водонагревателей, используемых в бытовых и коммерческих
здания,
Как выбрать лучший водонагреватель для любого применения?

С этим
Вкратце, вы познакомитесь с различными типами и построением общих
Водные нагреватели.

Минимум
количество сантехнических сооружений для данного типа здания / размещения,
Всего
потребность в воде в GPH или GPM,
Размер
(объем) в галлонах или литрах для требуемых электрических водонагревателей,
Власть
мощность в кВт для требуемых электрических водонагревателей.

Рис. (1): Методология проектирования
Электрические водонагреватели для любого дома

И в этом
Во второй статье мы объяснили первые два шага, а именно:

Шаг № 1 :
Определение типа здания / размещения,
Шаг 2 : Расчет минимального количества сантехники
Удобства для данного типа здания / помещения с использованием таблицы расчетов для минимального количества
Необходимое сантехническое оборудование

Сегодня мы подробно объясним оставшиеся шаги.

Шаг № 3: Расчет
Общая потребность в воде в галлонах в час или галлонах в минуту

Шаг № 4: Расчет размера (объема) в галлонах
или литров на необходимые электрические водонагреватели

Существует несколько методов расчета водной нагрузки на
строительство. Один метод не всегда лучше другого, хотя один метод
может лучше подходить для какого-то конкретного приложения.Методы, которыми мы являемся
собираюсь объяснить здесь следующее:

Первое: Методы, используемые для новых / существующих зданий:

Методы международных кодов.

Секунда: Методы, используемые только для существующих зданий:

Метод истории фактического счетчика воды,
Метод записи часов,
Сравнение с аналогичными зданиями.

Первое: Методы, используемые для
новые / существующие здания

1- Международные коды Методы

Методы международных кодов, описанные ниже, взяты из
различные международные общества, такие как Американское общество сантехников
Инженеры (ASPE), ASHRAE и Национальное бюро стандартов.Эти коды
методы следующие:

Метод № 1: оценка потребности в горячей воде для типов приспособлений
Метод № 2: Оценка потребности в горячей воде для устройств
Метод № 3: Оценка потребности в горячей воде для жильцов / квартир
Метод № 4: Оценка потребности в горячей воде при ежедневном использовании
Метод № 5: Метод общих кривых
Метод № 6: Оценка потребности в горячей воде для эксплуатации здания
характеристики

Метод № 1: Оценка горячего
Потребность в воде для типов приспособлений

Метод № 1 использует средние почасовые данные (галлонов в час) для
различные типы зданий и помещений, предоставленные ASPE (Американское общество
сантехников) Справочник: Vol.4.Сервис систем горячего водоснабжения.

Таблица-1: Потребность в горячей воде
на приспособление для различных типов зданий (галлоны [литры] воды в час
на приспособление, рассчитано при конечной температуре 140 ° F [60 ° C])

Если определенного приспособления или определенного типа здания нет в списке
выше, расход может быть назначен на основании инженерной оценки, лучше всего
использует исторические данные или инструкции поставщика.

Коэффициент спроса применяется для расчета максимально вероятного
Потребление, то есть скорость, с которой обогреватель будет вырабатывать горячую воду, и
также называется «степенью извлечения или мощностью нагревателя».Фактор высокого спроса
будет означать более высокую скорость восстановления или больший размер нагревателя.

Объем резервуара необходимо отрегулировать с учетом полезного объема, чтобы учесть
для понижения температуры в результате забора горячей воды и
постоянное поступление холодной воды в накопительный бак. «Максимально вероятный спрос»
, таким образом, учитывается «коэффициент емкости хранилища» для определения «хранилища
емкость бака »

Расчетные процедуры с использованием метода №1:

Подсчитайте светильники,
Извлеките галлонов в час для каждого типа приспособлений для этого типа
здания, используя таблицу размеров из ASPE Data Book: Vol.4, который показан
в таблице 1.
Умножьте количество светильников на галлоны в час для этого
тип здания, чтобы получить общее количество галлонов в час для этого типа светильников,
Добавьте общее количество галлонов в час для всех приспособлений.
Умножьте эту сумму на коэффициент одновременного использования (потребность
фактор), чтобы получить максимальную почасовую потребность (Total Demand).
Рассчитайте минимальный рекомендуемый объем хранения, умножив
общая потребность по коэффициенту хранения.

Преимущества и недостатки метода №1:

Это простой метод. Это упрощенный подход, позволяющий сэкономить усилия, связанные сначала с оценкой единиц крепления, а затем с оценкой
поток против приспособлений, как объяснено выше.

Но у этого метода есть следующие ограничения:

Может применяться только к перечисленным типам объектов.
Используется только для определения размеров систем накопительных резервуаров.
Не учитывает тип жильцов.
Он не относится к приборам, которые часто используются или используются в больших объемах.

В новом многоквартирном доме будет 16 трехкомнатных квартир. Каждый
В квартире будет стиральная машина, кухонная мойка, посудомоечная машина, два санузла,
и две ванны с душем.

Владелец запросил систему резервуаров для хранения. Предположим, что каждый
Квартира рассчитана на проживание максимум 5 человек. Владелец продает
строительство для домохозяйств со средним доходом. Рассчитайте фактический минимальный объем хранилища
размер бака?

Используя Таблицу 1 (Таблица размеров из Справочника ASPE), общий
спрос можно рассчитать следующим образом:

16 кухонных раковин x 10 галлонов / час = 160 галлонов / час

16 посудомоечных машин x 15 галлонов / час = 240 галлонов / час

32 туалета x 2 галлона / час = 64 галлона / час

32 ванны / душа x 20 галлонов / час = 640 галлонов / час

Итого = 160 + 240 + 64 + 640 = 1104 галлона / час

Из Таблицы-1 коэффициент спроса = 0.30

Общая потребность (минимальное восстановление в час) = коэффициент потребности x
Промежуточный итог = 0,30 x 1104 галлона в час = 331 галлона в час

Из Таблицы 1, коэффициент хранения = 1,25.

Минимальная рекомендуемая емкость хранилища = Общая потребность (минимальная
восстановление в час) X Коэффициент хранения =
331 галлонов в час x 1,25 = 414 галлонов

Основываясь на информации и опыте, инженер должен определить
какой объем памяти наиболее подходит для приложения. Помните, что в
при выборе оборудования резервуаров для хранения рассчитанные объемы хранения «пригодны для использования»
объемы хранения.При типичной стратификации внутри резервуара для хранения только
можно использовать примерно 70% расчетного общего объема.

В этом примере фактический минимальный размер резервуара для хранения = Минимум
рекомендуемый объем хранилища / коэффициент использования объема резервуара = 414 галлонов / 0,70
= 591 галлон.

Метод № 2: Оценка потребности в горячей воде для осветительных приборов

Концепция фиксирующего устройства основана на теории вероятности путем присвоения
приспособления (ж.s.f.u: водопроводная арматура) значение для каждого типа
приспособление на основе:

Крепежная норма расхода воды;
Продолжительность обычного использования,
Средний период между последовательными использованиями.

Все вышеперечисленные факторы вместе определяют максимальную
вероятная скорость потока.

В Таблице 2 перечислены требуемые веса в «единицах крепления».
как определено Национальным бюро стандартов.

Таблица 2: Требуемый вес сантехнических изделий в воде
блок питания, Вт.s.f.u

Из таблицы выше дизайнер может назначить приспособление
единицы веса к конкретным приборам
в его конструкции. Когда они складываются, их общая сумма дает основу для
определение максимально вероятного потока, который можно ожидать в водопроводе.

Как правило, можно отдельно потреблять горячую и холодную воду.
принимается как ¾ общая потребность в питьевой воде; например, смеситель для унитаза
с общей потребностью в 2 Вт.с.ф.у. будет считаться 1½ единиц арматуры на
система холодного водоснабжения и 1½ арматуры на горячую воду.

Приспособление — взаимосвязь потоков

После того, как на шаге 2 будет получено общее минимальное количество приборов, следующим шагом будет
назначить вероятную потребность в воде. Есть сложная формула, чтобы получить это,
но мы будем использовать в этом методе простую диаграмму и таблицу 2 для определения
вероятная потребность в воде.

На рисунке 2 ниже показана вероятность потока в виде
функция подсчета приспособлений.

Рис. (2): Взаимосвязь между расходом и приспособлениями

Расчетные процедуры с использованием метода № 2:

Рассчитать
Минимальное количество приспособлений из шага №2 (если он
неизвестно)
Суммируйте единицы крепежа для вашего приложения;
Используйте указанную выше сумму для ввода снизу вверх.
ось X; прочтите до кривой, которая лучше всего подходит для применения.Тогда прочтите
слева для соответствующего требования галлонов в минуту (галлонов в минуту).

Оцените расход горячей воды для небольшого здания гостиницы, состоящего из 52
сливной клапан
туалетов, 30 писсуаров с промывочным клапаном и 40 туалетов.

Шаг 1. Определите общую нагрузку на приборную единицу для всех обслуживаемых приспособлений.
вашим водонагревателем, используя приспособления из Таблицы 2

Поскольку горячая вода требуется только в туалетах,
общая нагрузка на приспособление составляет 60 ф / у.

Шаг 2: Используя кривые Хантера (рис. 2), введите
график снизу на 60 единиц прибора и поднимитесь до кривой C. Затем перейдите к
слева по горизонтали, чтобы читать примерно 27 галлонов в минуту горячего
требуется емкость воды.

Итак, общая потребность в воде = 27.
GPM

Недостатки метода № 2:

Метод подсчета приспособлений основан на теории
вероятность. Этот метод считается точным для больших групп светильников.
но для небольших приложений это может привести к ошибочным результатам.Читатель
рекомендуется действовать осмотрительно и обращаться к местным нормам и стандартам.

вероятность потока в зависимости от приспособлений также будет изменяться
от типа объекта и зависит от продолжительности использования и других
особые требования. 100% одновременный отбор воды может происходить в зданиях,
такие как фабричные умывальники, туалеты в общежитиях, душевые в спортивных сооружениях,
места поклонения и тому подобное. В этих случаях все приспособления могут
быть открытыми одновременно во время входа, выхода и перерыва.

Метод № 3:
Оценка потребности в горячей воде жильцов / квартир

Метод № 2, описанный выше, обеспечивает потребности в галлонах в час для различных
типы светильников и для различных типов построек. Однако это не так.
укажите коэффициент использования фактора времени. Итак, в методе №3 два основных определения
необходимо сделать Для более реалистичных результатов:

Максимальная нагрузка (или почасовая пиковая нагрузка),
Рабочая нагрузка (зависит от продолжительности использования).

Максимальная нагрузка водонагревателя — максимальная.
количество воды, используемой ежедневно на человека в час. Его еще называют часовым пиком.
потребность, так как количество воды, используемой ежедневно, распределяется на несколько часов. В
количество воды зависит от стиля проживания и типа здания. К
определить размер водонагревателя для дома, учесть
максимальное почасовое использование и количество пользователей.

На рабочую нагрузку влияет продолжительность
пиковой нагрузки и составляет
, определяемую как процент от максимальной нагрузки, ожидаемой при нормальных условиях в
в любой час.
Таблица-3 ниже представляет собой эмпирический подход, основанный на
исторические фактические данные измерений для конкретных категорий зданий, которые
предоставляется в Руководстве по приложениям ASHRAE, глава 45, таблица 7.

Таблица-3: Пиковые потребности в горячей воде и использование для различных типов зданий

Мы также можем использовать приведенную ниже таблицу для зданий, не включенных в Таблицу 3:

Определите ежемесячный расход горячей воды на
2000-учащийся средней школы.

См. Таблицу 3,
Среднее дневное потребление = 1,8 галлона на ученика в день
Общее ежемесячное потребление горячей воды = 2000 учеников × 1,8 галлона на ученика за
дней × 22 дня = 79 200 галлонов.

Метод № 4:
Оценка потребности в горячей воде при ежедневном использовании

В методе №4 мы
собираются рассчитать потребность в горячей воде, используя предполагаемое ежедневное использование
горячая вода для разных типов зданий, как показано в Таблице-4. Таблица-4 : Потребность в горячей воде при ежедневном использовании

Суточные потребности в горячей воде и характеристики спроса меняются в зависимости от типа здания; например, коммерческий отель будет иметь более низкий дневной
расход но высокая пиковая нагрузка. Отель лучшего класса с рейтингом 4 или 5 звезд имеет относительно
высокое суточное потребление при низкой пиковой нагрузке.

Что касается жилых домов и квартир, растущее использование посудомоечных и стиральных машин потребует дополнительных надбавок в размере 15 галлонов на посудомоечную машину и 40 галлонов на стиральную машину.

Определение максимальной потребности в горячей воде для жилого дома
200
человек?

Из данных в Таблице 4 выше:

Горячая вода требуется на человека = 40
галлонов в день —— (консервативное предположение)
Количество людей = 200
Суточные потребности = 200 × 40 = 8000 галлонов в день.
Максимальное потребление часов = 8000 × 1 ⁄7 = 1140 галлонов / час.
Продолжительность пиковой нагрузки = 4 часа.
Вода, необходимая для 4-часовой пиковой нагрузки = 4 × 1140 = 4560 галлонов.

Метод № 5: Метод общих кривых

Еще один простой способ
определение размеров системы горячего водоснабжения для крупных коммерческих и институциональных приложений
таких как отели, мотели, больницы, дома престарелых, офисные здания, продукты питания
обслуживающих предприятий и т. д., основан на общих кривых «скорость восстановления в / с
полезная емкость памяти ». Типовые кривые «скорость восстановления относительно полезной емкости хранилища».

Эти кривые обеспечивают прямой
соотношение, например, для потребности в горячей воде в зависимости от количества коек
в больницах или потребности в горячей воде в зависимости от количества учеников в школе.
Эти кривые представлены в руководстве по приложениям ASHARE, глава 45,
который показывает отношения между
емкость восстановления и хранения для различных типов зданий. Образцы
изображено ниже (не в масштабе).Из этих кривых — выбор из множества
комбинации скорости восстановления и полезной емкости хранилища для данной конструкции
могут быть сделаны.

Обычно выбор минимальной емкости восстановления
а максимальная емкость хранения на кривых даст наименьшее количество горячих
емкость воды, способная удовлетворить потребности здания. Сведение к минимуму
регенерационные мощности снизят нагрузку на источник тепла.

Рассмотрим пример
медицинское учреждение, чтобы проиллюстрировать понятие «количество приспособлений» и «количество
процедуры кровати.Последний следует применять на предварительном этапе и
следует детализировать на основе метода подсчета приспособлений.

Обратите внимание, что данные доступны в
различные справочники носят общий характер.

Нет похожего заведения; например
больница на 100 коек или отель на 100 номеров могут быть отнесены к категории 3 звезды, 5 звезд или
Категория 7 звезд, каждая из которых предлагает различный уровень роскоши и оборудования.

Могут быть определенные специфические
особенности конструкции каждого объекта, которые необходимо учитывать при проектировании.Некоторые из них перечислены ниже и должны быть тщательно проанализированы при подаче заявки.
запасы прочности или факторы спроса.

Лучший способ запечатлеть
конкретные условия — взять справочные исторические данные из уже
работающий объект и здравый смысл.

Следующие примеры взяты из Американского общества отопления,
Справочник по применению для инженеров по холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE
2003), иллюстрируют использование таблиц и кривых для выбора хранилища и
возможности восстановления:

Определить требуемый размер водонагревателя для женского общежития на 300 учениц.
используя следующие критерии:
Система хранения с минимальной скоростью восстановления.
Система хранения со скоростью восстановления 2,5 галлона в час на студента.

1. При минимальной скорости извлечения 1,1 галлона в час на
студент:
а. Скорость восстановления = 300 x 1,1 = 330 галлонов в час.
г. Хранение = 12 галлонов. на студента ИЛИ 300 x 12 = 3600 галлонов
c. Размер резервуара = 1,43 x 3600 = 5150 галлонов ———- [* При 70% -ном полезном использовании
умножьте на коэффициент 1,43 ——— (1 / 0,7)]
2 При скорости выздоровления 2,5 GPH на студента:
a. Восстановление = 300 x 2,5 = 750 галлонов в час
б. Полезная емкость хранения = 5 галлонов, ИЛИ 300 x 5 = 1500 галлонов
c.Размер бака = 1,43 x 1500 = 2150 галлонов ———- [При использовании на чистом уровне 70%
основа]

Определите размер водонагревателя и ежемесячный расход горячей воды для
Офисное здание
, в котором разместятся 300 человек.
Система хранения с минимальной скоростью восстановления.
Система хранения объемом 1,0 галлон на человека.

1. При минимальной скорости извлечения 0,10 галлона в час на
человек:
а. Скорость восстановления = 300 x 0,1 = 30 галлонов в час.
г. Хранение = 1,6 галлона на человека или 300 x 1,6 = 480 галлонов
c.Размер бака = 1,43 x 480 = 690 галлонов [* На основе полезной нагрузки 70% умножьте
на коэффициент 1,43 ——— (1 / 0,7)]
2. Для хранения при 1 галлонах на человека:
а. Хранение = 300 x 1 = 300 галлонов
b. Способность восстановления = 0,175 галлона в час на человека
c. Восстановление = 300 x 0,175 = 52,5 галлона в час.
г. Размер резервуара = 1,43 x 300 = 430 галлонов [* На основе использования 70% нетто умножьте
на коэффициент 1,43 ——— (1 / 0,7)]

Для средней школы с 2000 учениками определите:
Система хранения с минимальной скоростью восстановления.
Система хранения с максимальной емкостью 4000 галлонов.

1. При минимальной скорости извлечения 0,15 галлона в час на
студент:
Скорость восстановления = 2000 x 0,15 = 300 GPH.
Требуемый объем хранилища составляет 3 галлона на каждого студента, или 2000 × 3 = 6000 галлонов для хранения.
Размер бака 1,43 × 6000 = 8600 галлонов.
2. Когда максимальная емкость хранения указана как 4000 галлонов:
Полезная емкость хранения = 0,7 x 4000 = 2800 галлонов
Вместимость памяти на ученика = 2800 /
2000 = 1,4 галлона на учащегося
По кривой восстановительная способность
на 1.4 галлона на студента = 0,37 GPH
на студента
Следовательно, полное восстановление = 0,37 x 2000 = 740 GPH

Определить необходимую мощность обогревателя для жилого дома 200
человек, если резервуар для хранения имеет емкость 1000 галлонов. Какая мощность обогревателя
потребуется, если резервуар для хранения будет изменен на 2500 галлонов?

См. Табл. 4: Горячая вода
Спрос на ежедневное использование в выше, из данных
в этой таблице:

Требуемая горячая вода на человека = 40 галлонов в день —— (консервативно)
Количество людей = 200
Суточные потребности = 200 × 40 = 8000 галлонов.
Максимальная часовая нагрузка = 8000 × 1 ⁄7 = 1140 галлонов.
Продолжительность пиковой нагрузки = 4 часа.
Вода, необходимая для 4-часового пика = 4 × 1140 = 4560.
Если используется резервуар для хранения на 1000 галлонов, горячая вода, доступная из резервуара = 1000
×
0,70 = 700.
Вода для нагрева за 4 часа = 4560 — 700 = 3860 галлонов.
Теплопроизводительность в час = 3860 ⁄4 = 965 галлонов.
Если бы вместо бака на 1000 галлонов был установлен бак на 2500 галлонов, то
требуемая мощность нагрева
в час составит [4560 — (2500 × 0.70)] / 4 = 702 галлона.

Водонагреватель лучше всего выбирать на основе расхода горячей воды. Однако расчеты
могут привести к сочетанию размера резервуара и подводимой теплоты, которые
не существует. В этом случае размер бака и / или подвод тепла должны быть сбалансированы.
добиться желаемого результата.
Следовательно, необходимо понимать, что подвод тепла обеспечивает горячая вода,
с почасовой скоростью восстановления, час за часом. Резервуар представляет собой
мгновенная горячая вода при большей рекуперации, чем у нагревателя.Следующие ключевые особенности
находятся:

1. Выберите максимальное восстановление и минимальное хранение, если период потребности в горячей воде
превышает 3 или 4 часа (длительная потребность). Хранилища должно быть достаточно для
обрабатывать
любых пиков в течение периода спроса.

2. Выберите минимальную рекуперацию и максимальное накопление, если период потребности в горячей воде
составляет менее 3 или 4 часов (кратковременная потребность). Рекуперация нагревателя должна быть достаточной.
до
разогрейте все содержимое бака перед следующим периодом потребления.

3.Расчет размеров оборудования может привести к комбинации рекуперации нагревателя
и резервуар для хранения
, которые не производятся. Если это так, оба фактора могут быть «скорректированы» на
отдавайте предпочтение
одному или другому по желанию. Вот как:

Если важно поддерживать температуру горячей воды (в отличие от «падения в пределах 30 ° F», когда это нормально), увеличивайте регенеративную способность, а не увеличивайте размер бака. Это поможет поддерживать температуру системы. Также предположим, что эффективность вытяжки на 10% меньше, чем если бы падение на 30 ° F было приемлемым.
Если важно поддерживать объем воды (для требований, которые могут превышать регенерацию нагревателя), увеличьте размер бака, чтобы обеспечить «мгновенную» горячую воду.

4. Для мгновенного использования регенерация нагревателя наиболее важна для всех практических целей
, т. Е. Он нагревает воду с той скоростью, с которой она используется. Если танк
используется водонагреватель типа
, размер бака минимальный или достаточно большой, чтобы поставить тепло
в
воду.

5. Проверьте возможность возникновения потребности в горячей воде во время
период восстановления
, который может повлиять на повторный нагрев системы.При необходимости добавьте регенерацию нагревателя
и / или емкость накопительного бака для работы в необычных условиях.

Метод № 6: Оценка потребности в горячей воде для эксплуатации здания
характеристики

Метод № 6 расчета потребления горячей воды изложен в ASPE.
Руководство по проектированию систем водяного отопления, в котором рассматриваются конкретные
занятости (см. Таблицу 5 и Таблицу 6) и адаптирует процесс расчета к
тип здания исходя из его индивидуальных эксплуатационных характеристик.

Таблица-5. Демографические классификации жителей
Общественные помощь и низкий доход (смесь) Семья и неполные домохозяйства (смешанные)

Один человек работает, 1 остается дома

Таблица-6: Рекомендации по низкому, среднему и высокому уровню: потребность в горячей воде и
Использование для многоквартирных домов

Расчетные процедуры с использованием метода №6:

Определите демографическую классификацию жильцов с помощью таблицы 5
Определите время пикового использования и максимального объема хранилища с помощью таблицы 6
и рекомендация из Руководства (ASPE).
Определение пикового спроса и максимального объема хранения
Рассчитайте минимальное восстановление за час
Рассчитайте рекомендуемый объем хранилища
Рассчитать фактический минимальный размер резервуара для хранения = рекомендуется
Объем хранилища / Объем резервуара Коэффициент использования

Преимущества и недостатки метода № 6:

Адресованы не все типы учреждений, но те, которые могут
быть точно рассчитанным с использованием этого метода.
Может использоваться для определения размеров систем с использованием
накопительный бак или проточные или полумгновенные нагреватели.
Он также решает дополнительные проблемы, такие как частое использование или
объемные светильники.

Решение примера № 1 выше с использованием метода № 6:

1. Определите демографическую классификацию жильцов: Квартира.
продается людям со средним достатком, поэтому жильцы с низким спросом
классификация выбрана из Таблицы 5, перепечатанной из «Горячее водоснабжение»
Руководство по проектированию отопления, Американское общество инженеров-сантехников.

2. Определите пиковое использование и максимальное время хранения: используя
рекомендация 30/3 из Руководства (ASPE), максимальное использование 30 минут
и выбирается максимальный объем хранения 3 часа.3. Определите пиковую нагрузку и максимальный объем хранилища: используя таблицу 6,
30-минутный пиковый спрос определен в 1,7 галлона на человека. И
Максимальное 3-часовое использование (хранение) — 6,1 галлона.

4. Проведите расчеты: минимальное восстановление в час = 80
человек x 1,7 галлона на человека = 136 галлонов в час

Рекомендуемый объем хранения = 80 человек x 6,1 галлона на человека.
= 488 галлонов

5. Выполните расчет объема резервуара для хранения: фактический минимум
размер резервуара для хранения = рекомендуемый объем хранилища / коэффициент использования объема резервуара = 488
галлонов / 0.70 = 697 галлонов.

Примечания к приведенному выше примеру:

В двух решениях, например, №1 выше, с использованием методов №1.
& 6 привели к расчету различных скоростей восстановления и объемов хранения.
Метод №1 определяет рекомендуемый размер на основе общего
Население. В то время как метод № 6 более конкретен в отношении населения, и он дал
результаты, указывающие на возможность использования меньшего оборудования.
Если заполняемость была классифицирована как средний спрос,
скорость восстановления была бы одинаковой при использовании обоих методов.Опять же, основываясь на
информация и опыт, инженер должен определить количество
памяти, наиболее подходящей для приложения.

В следующей статье я подробно объясню следующее:

Расчет совокупного спроса
Вода в GPH или GPM для существующих зданий .
Шаг № 5: Рассчитайте номинальную мощность в кВт для требуемого электрического
водные нагреватели.

Поэтому, пожалуйста
продолжайте следить.

Расчет количества тепла, необходимого для систем горячего водоснабжения

Если котел центрального отопления также нагревает резервуар для бытового водоснабжения, размер котла должен быть таким, чтобы он позволял поддерживать резервуар горячей воды, не прерывая подачи горячей воды для центрального отопления. Это не применяется, если установлен комбинированный котел, поскольку в нем не используется накопитель горячей воды.

Имперские исчисления

Размер резервуара для горячей воды будет варьироваться в зависимости от дома, в более крупных домах есть резервуары большего размера, поскольку предполагается, что потребность в горячей воде больше.Для этого упражнения предполагается резервуар на 26 галлонов.

Сначала необходимо установить расчетное время повторного нагрева, это правило предполагает, что вся горячая вода была использована, а бак заполнен холодной водой из водопровода. В большинстве случаев, вероятно, разумно три часа, хотя «стиль жизни» тех, кто живет в доме, может привести к выбору более короткого или более длительного времени.

В Великобритании температура холодной воды в сети обычно составляет 40 ° F, в то время как температура горячей воды для бытовой системы обычно составляет около 140 ° F (это позволит избежать ожогов).Таким образом, температура холодной водопроводной воды в баке с горячей водой должна быть увеличена на 100 ° F.

Так как для 1 галлона воды требуется 10 БТЕ для повышения его температуры до 1 ° F, 26-галлонному резервуару с холодной водопроводной водой требуется 26 000 БТЕ для повышения температуры до требуемого уровня. При расчетном времени повторного нагрева 3 часа это означает около 9000 БТЕ в час.

Метрические расчеты

В Великобритании температура холодной воды в водопроводной сети обычно составляет 4 ° C, в то время как температура горячей воды для бытовых систем обычно составляет около 60 ° C (это позволит избежать ожогов).Таким образом, температура холодной водопроводной воды в резервуаре для горячей воды должна быть увеличена на 56 ° C.

Так как для 1 литра воды требуется около 1,16 Вт для повышения температуры до 1 ° C в час, то для 120-литрового резервуара с холодной водопроводной водой требуется общая потребляемая энергия около 7800 Вт-часов (120 * 1,16 * 56) для повышения своей температура до необходимого уровня. При расчетном времени повторного нагрева 3 часа это означает потребляемую мощность около 2600 Вт.

Расчеты просто корректируются, чтобы учесть различные размеры резервуара и / или расчетное время нагрева, но не путают британские и метрические единицы измерения (т.е.е. галлоны, градусы F на литры, градусы C). .

Окончательная почасовая потребность в энергии затем просто добавляется к цифре, рассчитанной отдельно для потребности в энергии центрального отопления, сумма этих двух цифр дает требуемую мощность для котла.

(Наша благодарность д-ру Стюарту МакГлашану за указание на некоторую путаницу в предыдущей версии этой страницы и предложение
некоторые соответствующие поправки)

Консультации — Инженер по подбору | Восемь шагов для определения требований к сантехнической системе

Цели обучения

Объясните методы определения размеров систем водоснабжения и распределения, используемые в правилах водоснабжения.
Содержит базовые расчеты и примеры, которые инженеры могут использовать при определении размеров систем водоснабжения для различных типов коммерческих зданий.

При определении размеров систем водоснабжения для коммерческих зданий используется несколько норм и стандартов. Различные местные органы власти приняли кодексы и стандарты, определяющие методы определения размеров. В настоящее время два основных кодекса, используемых во многих юрисдикциях в Соединенных Штатах, — это Единый сантехнический кодекс (UPC) редакции 2015 года и Международный сантехнический кодекс (IPC).Поскольку существует множество методов определения размеров и различных условий в системе, это не является точным указанием для определения размеров всех систем распределения водяных трубопроводов. Существует множество опубликованных стандартов для водопроводных систем и систем водоснабжения, которые объясняют условия и проблемы, возникающие при определении размеров различных систем водоснабжения.

Первым шагом в определении требований к сантехнической системе и размерам труб является определение заполняемости здания и требований к сантехнической арматуре.Количество сантехнического оборудования определяется архитектором проекта на основе требований норм, а также требований конкретного проекта, которые могут выходить за рамки норм. Типы помещений в зданиях и связанные с ними требования к количеству сантехнического оборудования продиктованы UPC, IPC и Международным строительным кодексом (IBC). Каждый из этих кодов имеет небольшие отличия в отношении количества сантехнических приборов в зависимости от типа занятости и количества людей, которые будут занимать пространство. Как только количество необходимой сантехники будет определено, архитектор сможет спроектировать различные туалеты и связанные с ними сантехнические устройства для здания.Группы уборных могут быть не единственными приспособлениями / приборами в здании, которым требуется водоснабжение. Водоснабжение также может потребоваться в зонах общественного питания, подпиточной воде для оборудования, в моечных системах и других приборах. Определение требуемого расхода для всех приспособлений водоснабжения потребуется для того, чтобы правильно рассчитать размер трубопровода подачи воды.

Начиная с основ определения размеров водопровода, основное уравнение расхода: Q = VA, (Q = расход, V = скорость и A = площадь). Это уравнение можно использовать для определения требуемого размера трубы на основе ограничений расхода и скорости.UPC и IPC диктуют ограничения скорости в системах водоснабжения, и значения в кодах варьируются от 4 до 5 футов в секунду для горячей воды для бытового потребления и максимум 8 футов в секунду для холодной воды для бытового потребления. Значения в UPC лучше определены для конкретного приложения. Важно отметить, что другие факторы могут способствовать ограничению скорости, например, акустические требования для зон, чувствительных к звуку, а также коррозия и эрозия трубопроводов из-за качества воды.

UPC и IPC предоставляют аналогичные методы определения размеров систем распределения воды.Приведенные ниже методы определения размеров соответствуют стандартам UPC и IPC и отмечают основные различия.

Как упоминалось ранее, первым шагом в определении размеров любой системы водоснабжения является работа с архитектором проекта, чтобы понять тип использования здания, тип занятости и количество людей, которые будут занимать здание. После того, как строительная программа разработана и архитектор предоставил необходимое количество сантехнических приборов и устройств, следующим шагом будет разработка схематической схемы расположения трубопроводов в здании для обслуживания каждого приспособления / устройства по мере необходимости.После завершения компоновки трубопровода можно определить размер трубы, используя соответствующий раздел с кодами сантехники.

Версия UPC 2015 года предоставляет несколько методов определения размера. Первый метод описан в главе 6, раздел 610.0, и использует приложение A. Этот метод используется в этой статье для средних и крупных проектов коммерческого типа. Стоит отметить, что в главе 6 также представлены методы определения размеров трубопроводных систем с клапаном-промывочным клапаном; однако это обычно относится к небольшим проектам.

IPC редакции 2015 года предоставляет критерии определения размеров в соответствии с Приложением A UPC.Эту информацию можно найти в главе 6, разделе 604 и в Приложении E. Методы определения размера UPC и IPC можно разбить на восемь этапов:

Шаг 1: Доступное давление воды

Первым шагом при определении размеров труб водоснабжения является определение имеющегося давления, статического и остаточного давления, если таковое имеется. Во многих случаях это можно определить, позвонив в местное управление водоснабжения и запросив давление в системе водоснабжения для бытового водоснабжения либо на требуемой территории, либо на перекрестке улиц на участке проекта.На основе доступного давления в месте подключения к городу можно выполнить гидравлические расчеты для определения доступного давления в здании. Инженеры-сантехники обычно работают с водопроводными системами внутри здания на расстоянии до 5 футов от внешней стены. Таким образом, рекомендуется обсудить имеющиеся значения давления с инженером-строителем, который может выполнять гидравлический анализ водопровода от городской точки подключения к зданию. Инженер-строитель может обеспечить доступное высокое (статическое) давление и ожидаемое низкое (остаточное / динамическое) давление в здании, которое уже учитывало бы любые потери в трубопроводах на площадке, счетчики и устройства предотвращения обратного потока.Ожидаемое высокое и низкое давление важно понимать, чтобы водопроводные системы работали правильно. Высокое давление в системе может привести к повреждению трубопроводов, оборудования и приспособлений или, что более важно, превысить максимально допустимое давление (80 фунтов на квадратный дюйм), предписанное правилами водопровода. Низкое давление в системе может повлиять на производительность приспособления или поток в системе в периоды пиковой нагрузки. Если эта информация недоступна от инженера-строителя, то инженер-сантехник может уточнить у местных коммунальных служб информацию о давлении на объекте, а затем выполнить расчет гидравлики для оценки потерь давления в трубопроводе на объекте, включая потери для счетчика и предотвращения обратного потока, если это необходимо .В рамках данной статьи предполагается, что инженер-строитель обеспечит высокое и низкое давление воды в здании, выполнив свои собственные гидравлические расчеты для трубопроводов и компонентов на площадке.

Шаг 2: Определите необходимое давление

Второй шаг — определить давление, необходимое для здания и всей сантехники. Как указывалось ранее, сантехнические нормы предписывают максимальное давление 80 фунтов на квадратный дюйм на любую сантехническую арматуру. Минимальное давление зависит от приспособления или типа обслуживания.Например, унитазы с промывочным клапаном могут потребовать всего 25 фунтов на квадратный дюйм для правильной работы, в отличие от унитазов с промывочным баком, которые могут работать при гораздо более низком давлении. Для систем механической подпитки может потребоваться от 30 до 40 фунтов на квадратный дюйм для надлежащей подпитки. Что касается требований к сантехническому оборудованию, рекомендуется ознакомиться с требованиями производителя к минимальному рабочему давлению. Если определенное давление не требуется, рекомендуется выбрать минимальное давление 30 фунтов на квадратный дюйм для каждого приспособления. Для целей этой статьи и примеров расчетов предполагается, что требуемое давление должно быть между 30 и 80 фунтами на квадратный дюйм.Унитазы с промывочным клапаном и душевые клапаны — это самые строгие приспособления, требующие минимум 30 фунтов на квадратный дюйм.

Шаг 3: Спрос на водоснабжение

Затем необходимо рассчитать требуемую потребность в водоснабжении для всего здания. В UPC за 2015 г., таблица 610.3, и в IPC за 2015 г., таблица E103.3 (2), приводятся значения единиц водоснабжения для различных типов сантехники. Чтобы определить общую потребность, сначала составьте таблицу и просуммируйте все устройства водоснабжения для всех устройств в здании.Единицы измерения водоснабжения могут быть преобразованы в расход с помощью кривой Хантера, которая учитывает расход сантехнической арматуры, продолжительность работы и вероятность одновременной работы всех приспособлений. Кривая была разработана Роем Б. Хантером в 1940 году для Министерства торговли США и с тех пор используется при определении размеров труб водоснабжения. Это большая тема для обсуждения в сантехническом сообществе, так как Hunter’s Curve очень консервативен и имеет тенденцию к завышению размеров систем водоснабжения, особенно с учетом того, как сантехническая арматура развивалась с годами, а арматура с низким расходом обычно используется во многих зданиях. .Кривая Хантера представлена на рисунках 1 и 2 для справки.

Пример использования кривой Хантера выглядит следующим образом:

Архитектор проекта определил необходимое количество сантехники: (20) унитазы с самотечным резервуаром, (30) туалеты и (4) умывальники.
Общее количество светильников для этих светильников из таблицы 610.3 UPC для общественных помещений равно 92; однако, используя таблицу IPC E103.3 (2) для общественной занятости, получаем 172.
По данным Hunter’s Curve, 92 приспособления с системой промывочного бака составляют примерно 41 галлон / минуту на UPC.Используя таблицу E103.3 из IPC, для здания потребуется 58 галлонов в минуту. Таблица E103.3 (3) IPC преобразует значения единиц водоснабжения в значения расхода. Эта таблица похожа на кривую Хантера, описанную выше.

Как показано в приведенном выше примере, значения единиц измерения различаются между UPC и IPC. Крайне важно подтвердить правильный код, который будет использоваться на основе местных норм, чтобы правильно рассчитать размеры трубопроводных систем в соответствии с местными правилами.

Шаг 4: Потери давления в системах водоснабжения здания

Четвертый этап — определение потерь давления в системах внутреннего водоснабжения.Как упоминалось выше, предполагается, что инженер-строитель обеспечивает высокое и низкое давление воды на соединении со зданием. Дополнительные потери через систему внутреннего снабжения здания будут включать потери на трение в трубопроводах, потери высоты, потери оборудования и другие различные компоненты с потерями давления.

Потери на трение в трубопроводе можно рассчитать, зная материал трубопровода, размер трубы и скорость потока. Уравнение Дарси-Вайсбаха обеспечивает метод расчета потерь на трение в трубе.Эта формула использовалась для построения диаграмм в Приложении A UPC и Приложении E IPC, которые показывают потери на трение в напоре (фунт / кв. Дюйм) на 100 футов длины трубы. UPC и IPC включают диаграммы для гладкой трубы из медных труб (типы M, L и K), довольно гладкой трубы, довольно шероховатой трубы и шероховатой трубы. Эти графики можно использовать для определения скорости в футах в секунду и потерь на трение на 100 футов длины трубы. Эти графики будут использоваться на следующем этапе для определения размеров трубы на основе расхода и допустимых потерь на трение.

Потеря (или прирост) высоты возникает, когда есть физическое изменение высоты в системе трубопроводов. Каждый фут вертикального подъема эквивалентен перепаду давления на 0,434 фунта на квадратный дюйм или наоборот (каждый фут вертикального перепада высоты эквивалентен приросту давления на 0,434 фунта на квадратный дюйм). Например, если входящая труба водоснабжения находится на высоте -4 фута ниже готового пола, а сантехническая арматура обслуживается на Уровне 2 с возвышением на 16 футов над чистым полом Уровня 1, тогда это будет равно до 20 футов x 0.434 = перепад давления 8,68 фунтов на кв. Дюйм. Следовательно, если у вас входное давление 60 фунтов на квадратный дюйм, это приведет к 51,32 фунтов на квадратный дюйм на креплении уровня 2 (при условии статического потока без потерь на трение или других потерь в системе).

Потери в оборудовании определяются производителем в зависимости от типа оборудования и связанных с ним перепадов давления. Обычное оборудование, которое может иметь перепады давления, включает оборудование для смягчения воды, устройства для фильтрации воды, проточные водонагреватели и т. Д. Обычно для оборудования системы умягчения воды перепад давления составляет от 15 до 25 фунтов на квадратный дюйм для непрерывного и максимального расхода.Падение давления во всем оборудовании необходимо согласовывать с производителем с учетом требуемых расходов.

Прочие потери компонентов включают различные приборы, приспособления, оборудование и т. Д. Общие элементы включают устройства предотвращения обратного потока, счетчики воды, фильтры для воды в точках использования и т. Д. Устройства предотвращения обратного потока и счетчики воды могут привести к значительному падению давления, которое необходимо учитывать в общих расчетах потери давления в здании. Эти перепады давления обычно указываются в документации производителя в зависимости от требуемой скорости потока.

Шаг 5: Наибольшая длина развернутой трубы

На этом этапе определяется самая длинная развернутая длина трубы до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления / устройства. Важно отметить, что самое дальнее приспособление от магистрального водопровода может не быть самым удаленным с гидравлическим приводом приспособлением. Например, приспособление на Уровне 2, которое находится ближе к водопроводу, может быть более удаленным с точки зрения гидравлики, чем приспособление, расположенное дальше на Уровне 1. Рассмотрим санузел на Уровне 2, который находится примерно в 100 футах от водопровода. основной водопровод по сравнению с туалетом, который находится в 200 футах от основного водопровода на Уровне 1.Санитарный узел на уровне 1 будет иметь более длинную трубу; однако в санузле на Уровне 2 будет более высокий перепад давления для достижения этого приспособления из-за потерь на высоте. Другой пример — унитаз с клапаном смыва по сравнению с унитазом с баком со смывом. Опять же, унитаз с промывочным клапаном потребует более высокого давления для работы, чем унитаз с промывочным баком, поэтому он может быть самым дальним гидравлически удаленным приспособлением. Это стоит учитывать при оценке наибольшей развернутой длины и необходимого давления воды в различных приспособлениях.

Наибольшая развернутая длина рассчитывается путем определения общего расстояния трубопровода от основного водопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления. Например, самое дальнее гидравлически удаленное приспособление — это туалет на уровне 2, который находится примерно в 500 футах от основного водопровода.

В дополнение к общему расстоянию от трубопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления необходимо учитывать трубопроводную арматуру, чтобы определить общую максимальную протяженность трассы.В зависимости от материалов трубопровода и требуемой арматуры на каждой арматуре будут возникать дополнительные потери. Производители обычно предоставляют информацию о потерях давления в фитингах и клапанах, которая выражается в эквивалентной длине трубы. Например, 1 дюйм. медная труба со стандартным коленом на 90 градусов добавит примерно 2,5 фута эквивалентной длины трубы. Следовательно, расчеты могут быть выполнены на основе проекта компоновки трубопроводов и предполагаемых фитингов, типов фитингов и размеров труб, чтобы определить дополнительные потери через фитинги и клапаны.

Расчет потерь на трение через каждый фитинг и клапан может занять много времени, особенно когда необходимо определить размер трубы для анализа потерь через каждый фитинг и клапан. Не говоря уже о том, что окончательная установка трубопроводов от сантехников может отличаться от схематических проектных чертежей, что изменит потери на трение в системе трубопроводов. Хорошее правило, которому следует следовать, — использовать от 15% до 50% от общего расстояния между трубопроводами. Например, стандартный коммерческий проект с минимальными изменениями направления может потребовать только дополнительных 15%, добавленных к общей длине трубопровода, чтобы определить общую максимальную протяженность проекта.Однако в проекте со значительным количеством фитингов и изменениями направления может потребоваться прибавка до 50% к общему расстоянию между трубопроводами. Эта сумма обеспечит общую разработанную длительную пробежку.

Шаг 6: Допустимые потери на трение

Следующий шаг включает использование информации из предыдущих шагов для определения допустимых потерь на трение в системе трубопроводов. Допустимые потери на трение будут использоваться с диаграммами из Приложения A UPC и Приложения E IPC для определения размеров труб и требований к скорости потока.

См. Предыдущий пример коммерческого здания с (20) санузлами с самотечным резервуаром, (30) туалетами и (4) раковинами для швабры. Предполагая, что это двухэтажное коммерческое здание с креплениями на обоих уровнях, первым делом необходимо определить доступное давление. В этом примере инженер-строитель предоставил сантехнику 3-дюйм. для бытового водоснабжения при предполагаемом низком давлении 60 фунтов на квадратный дюйм (динамическое) и высоком 70 фунтов на квадратный дюйм (статическое). Высокое статическое давление находится в пределах допустимых ограничений по давлению согласно UPC и IPC (не превышает 80 фунтов на квадратный дюйм).Поскольку нет ни одного перепада высоты (нет подвала или нижнего уровня в здании), не будет повышения давления из-за перепада высоты. В этом примере основное внимание будет уделено низкому давлению 60 фунтов на квадратный дюйм и будет использоваться это значение для определения допустимых потерь на трение. Предполагается, что потеря счетчика составляет 10 фунтов на квадратный дюйм.

Далее будет определение необходимого давления на шаге 2. Хотя все унитазы представляют собой самотечные резервуары, рекомендуется поддерживать минимум 30 фунтов на квадратный дюйм в самом удаленном приспособлении.В этом примере для минимального необходимого давления будет использоваться 30 фунтов на квадратный дюйм.

Теперь, используя Шаг 4, можно определить потери на трение для системы подачи здания. В настоящее время потери на трение в трубопроводе не рассчитываются, так как на этом этапе необходимо определить допустимые потери на трение во всей системе. В этом примере будут использоваться потери высоты, как описано в Шаге 4, с вертикальным подъемом на 20 футов, который равен перепаду давления 8,68 фунтов на квадратный дюйм.

Шаг 5 затем будет использоваться для определения общей развернутой самой длинной серии.В этом примере 500 футов будет использоваться в качестве общего расстояния трубопровода от основного водопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления на Уровне 2. Это здание имеет различные изменения направления, но в целом большинство прямых участков трубопровода. Таким образом, инженер-сантехник согласится добавить 25% к общей длине трубопровода, чтобы учесть потери в арматуре и клапанах. Следовательно, общая разработанная самая длинная трасса равна 625 футов

Наконец, расчет допустимых потерь на трение на 100 футов участка трубопровода завершается умножением доступного давления после всех потерь и требуемого давления в самом дальнем гидравлически удаленном приспособлении на 100 футов с последующим делением итогового значения на самый длинный разработанный участок; см. расчет в таблице 1.

В этом примере допустимые потери на трение на 100 футов равны 1,8112 фунтов на квадратный дюйм. Это значение будет использовано на шаге 7 для разработки таблицы размеров труб в соответствии с таблицами UPC и IPC.

Шаг 7: Требования к размеру трубы и расходу

На этом шаге используются диаграммы A 4.1, A 4.1 (1), A 4.1 (2) и A 4.1 (3) из Приложения A UPC и рисунков E103.3 (2), E103.3 (3), E103. 3 (4), E103.3 (5), E103.3 (6) и E103.3 (7) МПК. Эти диаграммы показывают корреляцию между размером трубы, скоростью, расходом и потерями на трение на 100 футов для различных материалов трубы (медная труба, довольно гладкая труба, довольно грубая труба и грубая труба).В зависимости от материала трубопровода, который будет использоваться в проекте, можно использовать правильную таблицу. Для трубопроводов бытовой воды часто используются довольно грубые трубопроводы. Эта диаграмма будет использоваться для дальнейшей разработки требований к определению размеров труб на основе примера, использованного на этапе 6.

Используя допустимые потери на трение на 100 футов, которые в приведенном выше примере составляют 1,8112 фунтов на квадратный дюйм / 100 футов, диаграмму можно использовать для определения связанных ограничений расхода и скоростей для труб различных размеров. Имейте в виду, что ограничение скорости для холодной воды составляет 8 футов в секунду, а для горячей воды — 5 футов в секунду.

Затем эти значения можно преобразовать в таблицу для справки, связанную с размером трубы, расходом и скоростью, используя кривую Хантера для преобразования расхода в единицы оборудования для водоснабжения, как показано в таблице 2.

Шаг 8: Определение размера трубы

Последним шагом является окончательный расчет размеров труб на соответствующих планах. Это включает суммирование единиц приспособлений водоснабжения для всех приспособлений и суммирование единиц приспособлений водоснабжения по всей системе трубопроводов. Пример плана разметки на Рисунке 3 показывает суммирование устройств водоснабжения, использующих UPC, через системы трубопроводов горячей и холодной воды обратно к основному водопроводу.Тот же метод будет применяться для IPC, с изменениями в значениях единиц водоснабжения по мере необходимости. Для светильников с подачей только холодной воды (т. Е. Писсуаров, унитазов, нагрудников для шлангов и т. Д.) Это будет равно общей стоимости приспособлений для водоснабжения из таблицы 610.3 UPC. Для светильников с подачей горячего и холодного питания примечания в нижней части UPC, Таблица 610.3, позволяют использовать 75% от общего количества приспособлений подачи для расчета расхода. IPC предоставляет значения для арматуры как для холодной, так и для горячей воды.

После того, как количество устройств водоснабжения просчитано по всей системе трубопроводов, можно использовать таблицу, разработанную на шаге 7, для определения надлежащего размера трубы для каждого сегмента трубы.

В редакциях UPC и IPC 2015 г. предусмотрены аналогичные методы определения размеров водопровода для больших коммерческих зданий, хотя есть явные различия между методами, используемыми в каждом кодексе. Также доступны многочисленные опубликованные стандарты для определения размеров водопроводных систем и условий / проблем, которые могут возникнуть.Использование правильного кодекса, принятого в местной юрисдикции, требуется для завершения правильного определения размеров систем водоснабжения. Понимание основ принципов определения размеров труб жизненно важно для понимания того, как использовать правильный код и правильно проектировать системы распределения воды для коммерческих зданий.

Расчет среднего количества горячей воды для водопроводной арматуры с использованием модели отбора горячей воды ANSI 301-2019 и национальных данных по жилым домам для оценки использования горячей воды в душевых лейках и смесителях для унитазов (технический отчет)

Чен, Ютинг, Фукс, Хайди, Шейн, Иона, Франко, Виктор, Страттон, Ханна и Данэм, Камилла. Расчет среднего количества горячей воды для водопроводной арматуры с использованием модели отбора горячей воды ANSI 301-2019 и национальных данных по жилым домам для оценки использования горячей воды в душевых лейках и смесителях для унитазов . США: Н. п., 2020. Интернет. DOI: 10,2172 / 1619186.

Чен, Ютинг, Фукс, Хайди, Шейн, Иона, Франко, Виктор, Страттон, Ханна и Данэм, Камилла. Расчет среднего количества горячей воды для водопроводной арматуры с использованием модели отбора горячей воды ANSI 301-2019 и национальных данных по жилым домам для оценки использования горячей воды в душевых лейках и смесителях для унитазов . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1619186

Чен, Ютинг, Фукс, Хайди, Шейн, Иона, Франко, Виктор, Страттон, Ханна и Данэм, Камилла. Пн. «Расчет среднего количества горячей воды в сантехнической арматуре с использованием модели отбора горячей воды ANSI 301-2019 и национальных данных по жилым домам для оценки использования горячей воды в душевых лейках и смесителях для унитазов».Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1619186. https://www.osti.gov/servlets/purl/1619186.

@article {osti_1619186, title = {Расчет среднего количества горячей воды в сантехнической арматуре с использованием модели отбора горячей воды ANSI 301-2019 и национальных данных по жилым домам для оценки использования горячей воды в душевых лейках и смесителях для унитазов}, author = {Чен, Ютинг и Фукс, Хайди и Шейн, Иона и Франко, Виктор и Страттон, Ханна и Данэм, Камилла}, abstractNote = {Доступные исследования процентного использования горячей воды не обязательно могут быть обобщены до национального уровня, учитывая региональные различия, различные методологические подходы и ограниченные размеры выборки.В то время как некоторые общедоступные данные об использовании, отчеты и опросы оценивают фактическое использование воды домохозяйствами, отсутствие данных о водопользовании для конечных пользователей затрудняет более точные расчеты экономии. Кроме того, большинство моделей розлива горячей воды, как правило, ориентированы на общее использование в домашнем хозяйстве и не могут быстро оценить использование сантехники. Однако обзор последних исследований и стандартов позволяет программе WaterSense Агентства по охране окружающей среды США обновлять свои оценки использования горячей воды и соответствующей экономии энергии и денежных средств потребителями, чтобы лучше отразить реальные условия.В этом отчете особое внимание уделяется улучшению использования горячей воды и оценке экономии на смесителях для унитаза и насадках для душа. Чтобы оценить использование горячей воды в смесителях и душевых головках, мы использовали микроданные обследования потребления энергии в жилищном секторе (RECS) за 2015 год вместе с моделью забора горячей воды ANSI 301-2019. Эти оценки учитывают региональные различия в использовании горячей воды, включая региональные температуры входящей холодной воды. В результате уточнения, представленные в этом отчете, являются более надежными, более свежими и лучше описывают географические вариации, чем предыдущие входные данные, использованные программой WaterSense.Кроме того, подход, описанный в этом документе, может со временем обновляться или адаптироваться к региональным потребностям с учетом имеющихся данных. Мы пришли к выводу, что процентное содержание горячей воды для душевых и смесителей, рассчитанное с использованием общедоступных национальных данных, близко к процентным значениям, найденным в региональных исследованиях, и согласуется с моделями использования воды на уровне домохозяйств. doi = {10.2172 / 1619186}, url = {https://www.osti.gov/biblio/1619186}, журнал = {}, номер =, объем =, place = {United States}, год = {2020}, месяц = {6} }

Расчет кВт на ГВС | Планета Решений

Расчет тепловой нагрузки отопления здания. Определяем потери

Определение тепловой нагрузки

Как рассчитать нагрузку?

Формулы расчёта

Применение поправочного числового множителя

На что обратить внимание при расчётах

Средняя тепловая нагрузка

Расчёт тепловой нагрузки ГВС

Расчет тепловых нагрузок на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию

Тепловая нагрузка — горячее водоснабжение

Тепловая нагрузка — горячее водоснабжение

Калькулятор расхода воды для проектировщиков

Системы горячего водоснабжения

Потребность в горячей воде — количество и температура

Температура горячей воды

Водонагреватель — одинарная температура

Водонагреватель — двухтемпературный со смесительным клапаном

Водонагреватель — двухтемпературный с расширительным баком

Максимальное тепловыделение

Пример — Требуемый источник питания для аккумулятора горячей воды

Объем накопителя

Пример — Требуемая мощность для Co Непрерывно нагревает воду

Типичный объем накопителя горячей воды

Поверхность нагрева

Котел

Расчетная схема и размер труб

Горячая вода от Sun

Как рассчитать измерения в БТЕ для водной системы

Водонагреватель какого размера мне нужен?

Сейчас нужна только приблизительная оценка? Начните здесь…

Хотите знать, какой именно водонагреватель вам нужен? Сделайте это …

1. Определите, какой час в течение обычного дня является вашим самым загруженным «часом использования горячей воды».

2. Воспользуйтесь приведенной ниже таблицей, чтобы сложить галлоны горячей воды, которые вам понадобятся в течение этого часа.

3.Найдите водонагреватель, который имеет «рейтинг первого часа» в пределах 1-2 галлонов от вашей потребности в час пик.

Нужна помощь сантехника из Сарасоты?

Ссылки по теме:

Расчеты номинальной мощности электрических водонагревателей — Часть третья ~ Электрические ноу-хау

Расчет количества тепла, необходимого для систем горячего водоснабжения

Имперские исчисления

Метрические расчеты

Консультации — Инженер по подбору | Восемь шагов для определения требований к сантехнической системе

Цели обучения

Шаг 1: Доступное давление воды

Шаг 2: Определите необходимое давление

Шаг 3: Спрос на водоснабжение

Шаг 4: Потери давления в системах водоснабжения здания

Шаг 5: Наибольшая длина развернутой трубы

Шаг 6: Допустимые потери на трение

Шаг 7: Требования к размеру трубы и расходу

Шаг 8: Определение размера трубы

Добавить комментарий Отменить ответ