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 ▼給湯循環ポンプの設計について  toto 13/9/25(水) 12:04
   ┣Re:給湯循環ポンプの設計について  LA 13/9/25(水) 13:58
   ┃  ┗Re:給湯循環ポンプの設計について  toto 13/9/25(水) 16:50
   ┃     ┗Re:給湯循環ポンプの設計について  masa 13/9/26(木) 7:16
   ┗Re:給湯循環ポンプの設計について  minami 13/9/26(木) 12:59
      ┗Re:給湯循環ポンプの設計について  toto 13/9/26(木) 14:48
         ┗Re:給湯循環ポンプの設計について  リストラ予備軍 13/10/2(水) 13:16
            ┗Re:給湯循環ポンプの設計について  masa 13/10/3(木) 15:49

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 ■題名 : 給湯循環ポンプの設計について
 ■名前 : toto
 ■日付 : 13/9/25(水) 12:04
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   若輩者の設備設計者です。
初めて投稿させていただきます。

某ホテルの中央式給湯設備の各種給湯用ポンプの設計で不明な部分があります。
ガス式温水ボイラー(2回路)、貯湯槽(2基)で給湯負荷と加熱負荷を賄おうと考えております。

機器を決定したいものとして、ボイラー〜貯湯槽間の循環ポンプ、ボイラー〜熱交換器間の循環ポンプ、貯湯槽〜水栓間の循環ポンプです。
貯湯槽〜水栓間の循環ポンプは、国交省の設計基準に記載されている下記の式を使います。
W=0.86・Q・L・(th-tr)/Δt
これは問題ないと思います。

ボイラー〜熱交換器間の循環ポンプは、過去ログにありました下記の式を使います。
L = q / (冲w×60)
この式の出展はどこになるのでしょうか?

ボイラー〜貯湯槽間の循環ポンプは、まったくわかりません。


できましたら、各ポンプ゚計算式を教えていただければと思います。

よろしくお願いいたします。

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:給湯循環ポンプの設計について  ■名前 : LA  ■日付 : 13/9/25(水) 13:58  -------------------------------------------------------------------------
   そのL=○○○の式ですが、

循環水量を求める式ではありませんか?

循環ポンプの能力を求めるには
全配管の管径別の熱損失、長さを求める必要があります。

それにプラスして機器等の熱損失。

その後に来るのが上記の式です。
Qは管径別の熱損失。それにプラスして機器の熱損失を足します。

Δtは給湯・返湯温度差。だいたい2℃〜5℃程度でしょうか?

Wは循環水量 リットル/minになると思います。

それから出た値を、循環する時の配管各部の抵抗値より
揚程を求め、循環ポンプの所用動力を求める形になると思います。

上記の細かい熱損失・配管各部の抵抗数値等はここに書ききれません。

設計者であれば、
給排水衛生設備の実務の知識位はお持ちかと思います。
そちらを参考にされては如何でしょうか?

色々書きましたが、
求めていらっしゃる事が違っていたら
御了承下さい。ざっと目を通した形で書きましたので・・・・・

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:給湯循環ポンプの設計について  ■名前 : toto  ■日付 : 13/9/25(水) 16:50  -------------------------------------------------------------------------
   LA様
早速のご返信ありがとうございます。

前の文章ではうまく説明できませんでした。

循環ポンプを決定するときは、負荷(給湯負荷なり放熱量なり)を温度差で除せば循環流量が算定できるということは理解できました。
また、揚程は配管経路の抵抗分を賄えば良いことも理解しております。


貯湯槽〜水栓間の循環ポンプ(以下、2次側循環ポンプ)の“循環流量”を算定する場合は、配管経路の各部からの放熱量を許容温度降下で除せば良いことは理解できます。

ボイラー〜熱交換器間の循環ポンプの循環流量(以下、過熱循環ポンプ)を算定する場合は、必要な昇温負荷がわかりますので、熱源間からの供給温度差から算定できると理解しております。

ボイラー〜貯湯槽間の循環ポンプ(以下、1次側循環ポンプ)の循環流量はどのように算定するのでしょうか?
この場合の放熱量も配管経路の各部からの放熱量と許容温度降下から求めるのでしょうか?
配管については、国交省の設計基準を参考にし、貯湯槽はメーカーから参考値をきいてみます。


ただ、会社で過去の物件のものを見ていて、1次側循環ポンプの循環流量が2次側循環ポンプの循環流量の3倍近くあったので、それほど損失が違うのかと疑問があり質問させていただきました。貯湯槽での損失がかなり大きいということなのでしょうか?

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:給湯循環ポンプの設計について  ■名前 : masa  ■日付 : 13/9/26(木) 7:16  -------------------------------------------------------------------------
   若干誤解があるようですが、給湯用貯湯槽と熱源との一時側循環ポンプは、給湯加熱用です。
貯湯槽から、給湯栓までの二次側循環ポンプは即時給湯用の給湯管温度維持の為の循環ポンプなので、給湯管を給湯温度に維持するために配管放熱を考慮した循環量になります。
給湯加熱用の一時側循環ポンプは、貯湯槽を給湯温度に維持する為のものなので、貯湯槽の湧き上げ時間で昇温できる加熱量もしくは、最大給湯負荷を維持できる加熱量のどちらか大きい方で決定します。
仮に貯湯槽を1時間で湧き上げ、貯湯量が最大給湯負荷の1時間分だとすれば、貯湯槽の加熱量は、最大給湯負荷と同じになります。
加熱量が決まれば、貯湯槽に内蔵されている熱交換器の特性と熱源の給湯温度から、一時側の給湯温度差を決定し、一時側の循環ポンプの流量を決定できます。
一般的には、10〜20℃程度の温度差で決定します。(一次側給湯温度は、二次側給湯温度より温度差以上大きくなければいけません)
仮に、最大給湯負荷での加熱量=230kw、一次側の温度差10℃とすると、循環水量=14.3×230÷10≒320L/minとなります。

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:給湯循環ポンプの設計について  ■名前 : minami  ■日付 : 13/9/26(木) 12:59  -------------------------------------------------------------------------
   こんにちは、温水ボイラメーカーの営業です

熱源〜貯湯タンク間のポンプ循環水量は下記で概略計算しています

循環量=ボイラ出力(kcal/h)÷△t(=40℃)÷60min

ポンプ揚定は循環配管抵抗+ボイラ抵抗の1.2倍相当

△t=40℃は縦型貯湯槽の場合で、横型の場合は20℃

※温水ボイラが、熱交換器付の無圧式と真空式の場合に適用

ご参考まで

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:給湯循環ポンプの設計について  ■名前 : toto  ■日付 : 13/9/26(木) 14:48  -------------------------------------------------------------------------
   皆様
ありがとうございます。

>給湯加熱用の一時側循環ポンプは、貯湯槽を給湯温度に維持する為のものなので、
>貯湯槽の湧き上げ時間で昇温できる加熱量もしくは、最大給湯負荷を維持できる加
>熱量のどちらか大きい方で決定します。

なるほど。そういうことですか。

参考にしている物件(客室+温泉)だと、1,860kWの温水ボイラーと5,000L×2の横型貯湯槽があり、一次側循環ポンプは250L/minです。
温水ボイラーは給湯と昇温に使っているので、そのまま給湯負荷というわけでわありませんが、仮に
1,000kW(給湯負荷)とすると
@14.3×1,000kW÷10℃=1,430L/min
A1,860kW×860÷20℃÷60=1,333L/min
なので、参考にしているもんがおかしそうですね。

しかしこんなにも違うものなのでしょうか?

250L/min×60min×20℃÷860≒850kW

これで賄えるような規模ではないとおもうのですが。。

すみません。
なかなか詳しいことを書くことができず独り言になってしまいました。

参考にしている物件も計算して確かめてみます。

いろいろご教授いただき、ありがとうございました。

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:給湯循環ポンプの設計について  ■名前 : リストラ予備軍  ■日付 : 13/10/2(水) 13:16  -------------------------------------------------------------------------
   totoさんの条件
2回路温水器(ボイラ)1860kWの給湯出力 1000kWとします。
冬を想定し給湯温度60℃給水温度5℃とすると

1000 kW * 860 kcal/kW ÷ (60 min * (60℃−5℃))=260 l/min

貯湯槽容量10000 lですから全水量を5℃から60℃に焚き上げる時間は

10000 l ÷ 260 l/min ≒ 40 min

となります。このように考えるとつじつまが合いませんか?

余談ですが 同じ 1000 kW の熱交換器でも
給湯用は大温度差小水量 上の例では 55deg *260 l/min
暖房用は小温度差大水量 例えば 50℃−40℃*1430 l/min
のように選定されます。

 ───────────────────────────────────────  ■題名 : Re:給湯循環ポンプの設計について  ■名前 : masa  ■日付 : 13/10/3(木) 15:49  -------------------------------------------------------------------------
   試しに、EXCELでシミュレーション計算を行ってみました。
条件としては、貯湯温度=60℃、給水温度=5℃、熱源送り温度=95℃、循環ポンプ水量=250L/min、貯湯槽熱交換器の加熱能力(250L/min、ΔLMTD=87.8℃)=1000kw、熱交換器の総合熱交換率(A[伝熱面積]・U[熱交換率])=11.21kw/ΔLMTDです。
シミュレーション結果は、初期ΔLMTD=87.8℃、加熱能力=1000kw、沸き上がり時ΔLMTD=35.78℃、加熱能力=401kw、沸き上げ時間=57min、沸き上げ後の連続最大給湯能力=100L/min(60℃給湯)となりました。
シミュレーションは理想化しているので、実際は貯湯槽の給水位置を熱交換器に近づけてΔLMTDを大きく取れれば連続最大給湯能力を上げる事は可能です。
また、沸き上げ中は、熱源の能力をすべて使っていいのであれば、総合熱交換率(A[伝熱面積]・U[熱交換率])=20.74kw/ΔLMTDまで上げられます。
この場合は、沸き上げ時間=30min、沸き上げ後の連続最大給湯能力=180L/min(60℃給湯)となります。

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