高校學生用水的特點及校園熱水系統的特點:
使用人數多,使用時間長,用水量大。目前學生公寓每天的熱水供應時間通常都在六小時以上,分早、中、晚多個時段供水,或24小時供水。學生希望在宿舍里面就可以方便的使用熱水,淋浴、洗臉、洗腳等。學生希望每次用熱水花錢不多,但是可以經常用熱水。校園熱水系統可持續性強,校園新建、改建、擴建、遷建機會多。單個項目體量大,項目合同金額高。
高校學生洗浴熱水解決方案:
學校是教書育人,培養社會棟梁之才的地方。為提高學生住宿條件,讓每個學生都能用到舒適的生活熱水,解決他們的生活用水是非常迫切、也是非常重要的。
學校熱水工程要解決這幾個問題:
1. 用水時間較集中,短時間用水量很大。
2.學生對熱水溫要求比較高,浪費情況嚴重,不好管理。
3. 盡可能降低安裝成本,使用成本以及維護成本。
4. 兼顧環保、安全等因素。
作為新型節能環保的空氣源熱泵熱水機可以解決學校熱水問題,滿足學校熱水工程的各項要求。
以某校熱水工程為例,
1.項目概況:某校浴室空氣源系統改造工程,需為部分獨立浴室與公共浴室提供熱水,滿足3000名學生的生活熱水需求。
校方要求:
①系統出水溫度恒定為55℃,可設定供水時間
②設備智能化運行,無需專人看管,遇故障自動報警
③設備運行安全可靠,穩定性高,使用壽命長
④機組出現故障能及時維修,定期維護和保養
2.氣象參數:
冬季 |
大氣壓力 |
1025.2 |
|
平均風速 |
2.6 |
||
相對濕度 |
73 |
||
干球溫度 |
采暖 |
-3 |
|
通風 |
2 |
||
空調 |
-6 |
||
夏季 |
大氣壓力 |
1004 |
|
平均風速 |
2.6 |
||
相對濕度 |
81 |
||
干球溫度 |
空調 |
35 |
|
通風 |
32 |
||
空調平均 |
31.4 |
||
濕球溫度 |
空調 |
28.3 |
3.設計依據
建筑給水排水設計手冊
建筑給水排水設計規范(GB50015—2003)
建筑給水排水和熱水供應設計規范
給水排水建筑標準設計圖集
商業或工業用及類似用途的熱泵熱水機(GB/T 21362-2008)
熱泵熱水系統選用與安裝(06SS127)
熱泵產品樣本及說明書
熱泵智能環境模擬實驗室的運行數據
學校提供的資料以及現場踏勘情況
4.設計計算
該校獨立浴室及公共浴室共可容納約3000人洗浴,人均每日每次提供40L熱水,則每天提供約120噸熱水。
以地表水溫度9.0℃,出水溫度55℃計算,則每天加熱1噸水共需消耗的熱量為
Q = CMΔT:即 = 1 * 1000 * (55-9.0) =46000kcal,則120噸水耗熱量為5520000kcal。
式中Q--需消耗的熱量(kcal)
C--水的比熱(1 kcal/ kg. ℃)
M--水的質量(kg)
ΔT---水的溫升(℃)
根據當地具體情況與客戶要求,配置一次加熱型空氣源熱泵熱水機六臺。
熱水系統運行費用:
以熱水120噸/天,全年270天(不含寒暑假)計算,
季節 |
120噸水40度溫升耗熱量 |
單位轉換系數 |
cop(制熱能效比) |
電費/度 |
天數 |
費用 |
春秋 |
5040000 |
860 |
3.6 |
0.5元 |
170 |
138372元 |
夏季 |
4158000 |
860 |
4.6 |
0.5元 |
30 |
15766元 |
冬季 |
6300000 |
860 |
3.0 |
0.5元 |
70 |
85465元 |
可知,該空氣源熱水系統,全年需24萬元機組運行費用,可滿足該校的熱水需求。
熱水設備運行費用比較:
電價0.5元/kWh,天然氣單價2.2元/m3,柴油單價7.48元/kg,蒸汽單價203元/m3。天然氣熱值8600kcal/m3,熱效率80%;柴油熱值10200kcal/kg,熱效率85%;蒸汽熱值600000kcal/m3,熱效率90%;電熱值860kcal/kWh,熱效率95%。
空氣源熱泵熱水系統與常規能源系統對比匯總表
項目 |
A |
B |
C |
D |
E |
熱泵 |
燃氣鍋爐 |
市政蒸汽 |
燃油鍋爐 |
電鍋爐 |
|
燃料種類 |
電 |
天然氣 |
蒸汽 |
油 |
電 |
是否污染環境 |
無污染 |
有污染 |
有污染 |
有污染 |
無污染 |
有無危險性 |
無 |
有 |
有 |
有 |
有 |
系統年運行費用(萬元) |
24 |
45 |
53 |
123 |
87 |
年節約費用(萬元) |
—— |
21 |
29 |
99 |
63 |
使用年限 |
15年左右 |
5—8年 |
5—8年 |
5—8年 |
5—8年 |
注:上述各表中的相關數據雖不能完全反映全部的運行數據,但可從比較宏觀的方面反映出系統主要的運行費用。 B、D、E為鍋爐類方案,需增加鍋爐的日常維保、檢測及管理人員費用,其中天然氣管路敷設需要增加開戶費用等;C為蒸汽換熱方案,同樣需要開戶費用增加,設備日常維保、檢測及管理人員費用。A為熱泵熱水方案,可實現全年無人管理,系統自動運行,不存在壓力容器等高危設備,安全性能較鍋爐很強。
學校使用的空氣源熱泵熱水系統有能效高,升溫快,恒溫出水,智能管理的特點,滿足學校師生對生活熱水的需求,是解決學校熱水節能方案的不二之選。