貯湯式給湯設備の給湯量計算と貯湯槽選定について解説【3分でわかる設備の計算書】

今回はこんな疑問にお答えします。
3分でわかる設備の計画では、建築設備に関する計画について、3分で理解できる簡単な解説を行います。

より詳細な解説はおすすめの設備書籍をご参照ください。

本記事では貯湯量（給湯量）・貯湯槽への加熱能力・貯湯槽の容量の計算方法について解説します。

貯湯式給湯設備とは？

貯湯式給湯設備とは貯湯槽（給湯タンク）に水を貯めてから沸かし、各所に給湯供給する給湯方式です。
一定規模以上の建物で給湯使用量が多い場合に採用します。
貯湯式給湯設備の計画は以下を算定・選定する必要があります。

1. 貯湯量の算定
2. 加熱能力の算定
3. 貯湯槽の選定
4. 給湯配管の選定
5. 循環ポンプの選定
6. 膨張タンクの選定

この中で本記事では貯湯槽の選定に際して、貯湯量（給湯量）・貯湯槽への加熱能力・貯湯槽の容量の計算方法を解説します。

貯湯量計算・加熱能力算定・貯湯槽選定の方法

計算は貯湯量計算・加熱能力算定・貯湯槽選定の順で進めていきます。

貯湯量計算

時間最大予想給湯量を算出し、そこから貯湯量を決定します。

時間最大予想給湯量・貯湯量の計算式

Qh = K1 × q × N × （60 – tc）/（th – tc）
Q = K2 × Qh

計算式の凡例

Qh：時間最大予想給湯量[L/h]
Q：貯湯量[L]
K1：時間最大予想給湯量の1日当たり給湯量に対する割合[d/h](=事務所：1/5、住宅・共同住宅・ホテル等：1/7)
K2：貯湯量の時間最大予想給湯量に対する割合[h]（=0.5～1.0）
q：1人1日当たり給湯量[L/(d・人)](=事務所：7.5～11.5、住宅・共同住宅・ホテル等：150～250)
N：給湯対象人員[人]
th：給湯温度[℃]
tc：給水温度[℃]（≒5[℃]）

加熱能力算定

加熱能力は時間最大予想給湯量から算出します。

加熱能力の計算式

H = K3 × 1/860 × Qh × （th – tc）

計算式の凡例

H：加熱能力[kW]
K3：加熱能力の時間最大予想給湯量に対する割合[h]（=1.0）
Qh：時間最大予想給湯量[L/h]
th：給湯温度[℃]
tc：給水温度[℃]（≒5[℃]）

貯湯槽選定

貯湯槽は貯湯量に有効容量比を掛けて算出します。
有効容量比は選定メーカーや貯湯槽の縦置or横置によって異なります。
その都度選定メーカーに確認するなど適切に設定して下さい。

貯湯槽の計算式

T = Q / r

計算式の凡例

T：貯湯槽[m3]
Q：貯湯量[L]
r：有効容量比[-]

計算例

条件
用途：事務所　
1人1日当たり給湯量：11.5L/(d・人)　
給湯対象人員：1000人　
給湯温度：60℃　
有効容量比：80%　
貯湯槽：2槽

計算結果
Qh = 1/5 × 11.5 × 1000 × （60 – 5）/（60 – 5）= 2300L/h
Q = 1 × 2300 / 1000 = 2.3m3
H = 1 × 1/860 × 2300 × （60 – 5）≒ 150kW
T = 2.3 / 0.8 ≒ 3.0m3
貯湯槽： 2300L/h　加熱能力：150kW　貯湯槽：1.5m3×２槽

まとめ

本記事では貯湯量（給湯量）・貯湯槽への加熱能力・貯湯槽の容量の計算方法について解説しました。

本記事は簡単に計算方法をまとめています。
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本記事が皆さんの実務や資格勉強の参考になれば幸いです。

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以上、貯湯式給湯設備の給湯量計算と貯湯槽選定について解説でした。