热水供应系统规划简介三已知条件:员工宿舍3栋 ,每栋地上6层,干部1栋1员工宿舍每栋8人房共220间,共1760人 (440支淋浴器)2员工宿舍每栋8人房共210间,共1680人 (420支淋浴器)3员工宿舍每栋8人房共185间,共1480人 (370支淋浴器)4员工宿舍每栋4人房共119间,共476人(119支淋浴器)A)设计重点: 供水温度的稳定,供水压力的稳定,热水供应的速度B)需求量计算一般集体宿舍shower一人次的用水量为70 L ~ 100 L (based on 40?C)，取85 L为设计值假设冷水最冷平均供应温度为15?C, 热水供应温度为60?C<一>1栋1)以锅炉为能源1760人次x85L/人次 (based on 40?C Shower用水) x %(热水比例)= 83,118L/Day (based on 60?C供水)热水升温所需热能(?T = 45?C，based on 15?C ? 60?C)83,118L/Day x 45 =3,740,310Kcal/Day3,740,310Kcal/Day (考虑热损) =4,114,341Kcal/Day若供应热水时间每日大约集中为2~3Hr则建议锅炉选择为4,114,341Kcal x90%(每天洗澡使用比率) ÷=1,481,163Kcal/Hr----1722kw建议锅炉采850kw x 2台热水产能4,292GPH (?T = 45?C)/台 = GPM/台考虑SHOWER 瞬间用量440支 x 3GPM/支 x 40%(同时使用率)=528GPM(528GPM – x 25 min ÷(考虑有效容积)=11324GAL=42,861L? 供水区设置15000Lx 1座+30000Lx 1座2)以热泵为能源1760人次x85L/人次 (based on 40?C Shower用水) %(热水比例) x90%(每天洗澡使用比率)= 74,806L/Day (based on 60?C供水)考虑利用非用水时间及离峰电力---每天运转10hr(01:00~06:00 10:00~15:00 )则74,806L/Day x45(?T =45?C，based on 15?C ? 60?C) (考虑热损) ÷10Hr=370,290Kcal/Hr=431KW-----------建议设置出力431KW热泵- --------耗电量约144KW(能耗比以3计)74,806L/Day÷(考虑有效容积) =88007L-建议设置30000L热水储存槽3座3)以太阳能搭配瓦斯锅炉 (也可搭配热泵)为主的热水系统3-1)以太阳能搭配瓦斯锅炉其中广州地区的全年太阳能曝辐量指标为:5,430MJ/m2B).一般依据广州地区的气象统计,全年的晴天数占71%以上,以260天计,太阳能曝辐量指标为:5,430MJ/m25,430MJ/m2 x 1000÷÷260 =4,988 Kcal/m2-----每天太阳能曝辐量C).太阳能热水系统配置及首次投资4,988Kcal/m2 x 60%(太阳能板效率)=2,993Kcal/m2-----每天太阳能板能吸收曝辐量依1760人用水,(A)春,秋两季:洗澡水温以38?C计,冷水以18?C供应计,热水以60?供应计------温升42?C,1760人x 85L/人%(热水比例) x42(温升)平均使用率(90%洗澡) (考虑热损)÷2,993Kcal/m2=1010m21760人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=75,430L(B)夏季: 洗澡水温以38?C计,冷水以22?C供应计,热水以60?C供应计------温升38?C1760人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损) ÷ 2,993Kcal/m2=644 m21760人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=54,187L(C)冬季: 洗澡水温以40?C计,冷水以15?C供应计,热水以60?C供应计------温升45?C1760人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损)÷2,993Kcal/m2=1238 m21760人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=88,007L注: 1)春,秋季热水比例38=18(1-X)+60X---------------X=%2)夏季热水比例35=22 (1-X)+60X---------------X=%3)冬季热水比例40=15(1-X)+60X---------------X=%由以上计算可得知冬季的需求量最大(设置量最大) : 1238m2 &88,007L春秋两季设置量:1010m2 & 75,430L夏季设置量:644m2 &54,187L由於冬季的需求量最大(设置量最大)但效果却不佳,所以建议以春秋两季为参考设置,但由於屋顶面积有限只能设置太阳能板636m225,000L热水储存槽2座冬季时设置辅助锅炉(1238 m2 -636m2) x2,993Kcal/m2÷2HR=900,893 Kcal/Hr-------1050KW雨天时设置辅助锅炉1760人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损)÷7HR=528,986 Kcal/Hr-------615KW建议设置辅助1000KW锅炉3-2)以太阳能搭配热泵为主的热水系统因为太阳能及热泵均为缓慢加热(离峰制造),所以太阳能以春秋两季设置量: 636m2 , 热水储存槽以热泵为主30000Lx3座, 设置431KW热泵<二>2栋1)以锅炉为能源1680人次x85L/人次 (based on 40?C Shower用水) x %(热水比例)= 79,340L/Day (based on 60?C供水)热水升温所需热能(?T = 45?C，based on 15?C ? 60?C)79,340L/Day x 45 =3,570,300Kcal/Day3,570,300Kcal/Day (考虑热损) =3,927,300Kcal/Day若供应热水时间每日大约集中为2~3Hr则建议锅炉选择为3,927,300Kcal x90%(每天洗澡使用比率) ÷=1,413,839Kcal/Hr----1644kw建议锅炉采850kw x 2台热水产能4,292GPH (?T = 45?C)/台 = GPM/台考虑SHOWER 瞬间用量420支 x 3GPM/支 x 40%(同时使用率)=504GPM(504GPM – x 25 min ÷(考虑有效容积)=10,618GAL=40,189L? 供水区设置15000Lx 1座+25000Lx 1座2)以热泵为能源1680人次x85L/人次 (based on 40?C Shower用水) %(热水比例) x90%(每天洗澡使用比率)= 71,406L/Day (based on 60?C供水)考虑利用非用水时间及离峰电力---每天运转10hr(01:00~06:00 10:00~15:00 )则71,406L/Day x45(?T =45?C，based on 15?C ? 60?C) (考虑热损) ÷10Hr=353,460Kcal/Hr=411KW-----------建议设置411KW热泵- --------耗电量约137KW(能耗比以3计)71,406L/Day÷(考虑有效容积) =84007L-建议设置28000L热水储存槽3座3)以太阳能搭配瓦斯锅炉 (也可搭配热泵)为主的热水系统3-1)以太阳能搭配瓦斯锅炉依1680人用水,(A)春,秋两季:洗澡水温以38?C计,冷水以18?C供应计,热水以60?供应计------温升42?C,1680人x 85L/人%(热水比例) x42(温升)平均使用率(90%洗澡) (考虑热损)÷2,993Kcal/m2=964m21680人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=72,001L(B)夏季: 洗澡水温以38?C计,冷水以22?C供应计,热水以60?C供应计------温升38?C1680人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损) ÷ 2,993Kcal/m2=614 m21680人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=51,724L(C)冬季: 洗澡水温以40?C计,冷水以15?C供应计,热水以60?C供应计------温升45?C1680人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损)÷2,993Kcal/m2=1182 m21680人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=84,007L由以上计算可得知冬季的需求量最大(设置量最大) : 1182m2 &84,007L春秋两季设置量:964m2 & 72,001L夏季设置量:614m2 &51,724L由於冬季的需求量最大(设置量最大)但效果却不佳,所以建议以春秋两季为参考设置,但由於屋顶面积有限只能设置太阳能板636m225,000L热水储存槽2座冬季时设置辅助锅炉(1182 m2 -636m2) x2,993Kcal/m2÷2HR=817089 Kcal/Hr-------950KW雨天时设置辅助锅炉1680人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损)÷7HR=504,940 Kcal/Hr-------587KW建议设置辅助1000KW锅炉3-2)以太阳能搭配热泵为主的热水系统因为太阳能及热泵均为缓慢加热(离峰制造),所以太阳能以春秋两季设置量: 636m2 , 热水储存槽以热泵为主28000Lx3座, 设置431KW热泵<三>3栋1)以锅炉为能源1480人次x85L/人次 (based on 40?C Shower用水) x %(热水比例)= 69,895L/Day (based on 60?C供水)热水升温所需热能(?T = 45?C，based on 15?C ? 60?C)69,895L/Day x 45 =3,145,275Kcal/Day3,145,275Kcal/Day (考虑热损) =3,459,803Kcal/Day若供应热水时间每日大约集中为2~3Hr则建议锅炉选择为3,459,803Kcal x90%(每天洗澡使用比率) ÷=1,245,529Kcal/Hr----1448kw建议锅炉采750kw x 2台热水产能3,787GPH (?T = 45?C)/台 =台考虑SHOWER 瞬间用量370支 x 3GPM/支 x 40%(同时使用率)=444GPM(444GPM – x 25 min ÷(考虑有效容积)=9,347GAL=35,378L? 供水区设置15000Lx1座+20000Lx 1座2)以热泵为能源1480人次x85L/人次 (based on 40?C Shower用水) %(热水比例) x90%(每天洗澡使用比率)= 62,905L/Day (based on 60?C供水)考虑利用非用水时间及离峰电力---每天运转10hr(01:00~06:00 10:00~15:00 )则62,905L/Day x45(?T =45?C，based on 15?C ? 60?C) (考虑热损) ÷10Hr=311,380Kcal/Hr=362KW-----------建议设置362KW热泵- --------耗电量约121KW(冬季能耗比以3计)62,905L/Day÷(考虑有效容积) =74006L-建议设置25000L热水储存槽3座3)以太阳能搭配瓦斯锅炉 (也可搭配热泵)为主的热水系统3-1)以太阳能搭配瓦斯锅炉依1480人用水,(A)春,秋两季:洗澡水温以38?C计,冷水以18?C供应计,热水以60?供应计------温升42?C,1480人x 85L/人%(热水比例) x42(温升)平均使用率(90%洗澡) (考虑热损)÷2,993Kcal/m2=850m21480人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=63,430L(B)夏季: 洗澡水温以38?C计,冷水以22?C供应计,热水以60?C供应计------温升38?C1480人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损) ÷ 2,993Kcal/m2=540m21480人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=45,566L(C)冬季: 洗澡水温以40?C计,冷水以15?C供应计,热水以60?C供应计------温升45?C1480人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损)÷2,993Kcal/m2=1042m21480人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=74,006L由以上计算可得知冬季的需求量最大(设置量最大) : 1042m2 &74,006L春秋两季设置量:850m2 & 63,430L夏季设置量:540m2 &45,566 L由於冬季的需求量最大(设置量最大)但效果却不佳,所以建议以春秋两季为参考设置,但由於屋顶面积有限只能设置太阳能板636m225,000L热水储存槽2座冬季时设置辅助锅炉(1042 m2 -636m2) x2,993Kcal/m2÷2HR=607579 Kcal/Hr-------706KW雨天时设置辅助锅炉1480人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损)÷7HR=444,828 Kcal/Hr-------517KW建议设置辅助750KW锅炉3-2)以太阳能搭配热泵为主的热水系统因为太阳能及热泵均为缓慢加热(离峰制造),所以太阳能以春秋两季设置量: 850m2 , 热水储存槽以热泵为主30000Lx1座+22,500L热水储存槽2座, 设置362KW热泵<四>4栋1)以锅炉为能源476人次x85L/人次 (based on 40?C Shower用水) x %(热水比例)= 22,480L/Day (based on 60?C供水)热水升温所需热能(?T = 45?C，based on 15?C ? 60?C)22,480L/Day x 45 =1,011,600Kcal/Day1,011,600Kcal/Day (考虑热损) =1,112,760Kcal/Day若供应热水时间每日大约集中为2~3Hr则建议锅炉选择为1,112,760Kcal x90%(每天洗澡使用比率) ÷=400,594Kcal/Hr----466kw建议锅炉采250kw x 2台热水产能1,262GPH (?T = 45?C)/台 =21GPM/台考虑SHOWER 瞬间用量119支 x 3GPM/支 x 40%(同时使用率)=–42GPM) x 25 min ÷(考虑有效容积)=2965GAL=11,221L? 供水区设置5500Lx2座2)以热泵为能源476人次x85L/人次 (based on 40?C Shower用水) %(热水比例) x90%(每天洗澡使用比率)= 22,480L/Day (based on 60?C供水)考虑利用非用水时间及离峰电力---每天运转10hr(01:00~06:00 10:00~15:00 )则22,480L/Day x45(?T =45?C，based on 15?C ? 60?C) (考虑热损) ÷10Hr=111,276Kcal/Hr=130KW-----------建议设置130KW热泵- --------耗电量约(能耗比以3计)22,480L/Day÷(考虑有效容积) =26447L-建议设置13500L热水储存槽2座3)以太阳能搭配瓦斯锅炉 (也可搭配热泵)为主的热水系统3-1)以太阳能搭配瓦斯锅炉依476人用水,(A)春,秋两季:洗澡水温以38?C计,冷水以18?C供应计,热水以60?供应计------温升42?C,476人x 85L/人%(热水比例) x42(温升)平均使用率(90%洗澡) (考虑热损)÷2,993Kcal/m2=274m2476人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=20,400L(B)夏季: 洗澡水温以38?C计,冷水以22?C供应计,热水以60?C供应计------温升38?C476人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损) ÷ 2,993Kcal/m2=174m2476人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=14,655L(C)冬季: 洗澡水温以40?C计,冷水以15?C供应计,热水以60?C供应计------温升45?C476人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损)÷2,993Kcal/m2=336m2476人x 85L/人平均使用率%(热水比例) ÷=23,802L由以上计算可得知冬季的需求量最大(设置量最大) : 336m2 & 23,802L春秋两季设置量:274m2 &20,400L夏季设置量:174m2 &14,655 L由於冬季的需求量最大(设置量最大)但效果却不佳,所以建议以春秋两季为参考设置建议设置太阳能板274m2, 10,000L热水储存槽2座雨天时设置辅助锅炉476人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损)÷6HR=166,910Kcal/Hr-------194KW建议设置辅助200KW锅炉3-2)以太阳能搭配热泵为主的热水系统因为太阳能及热泵均为缓慢加热(离峰制造),所以太阳能以春秋两季设置量: 274m2 , 热水储存槽以热泵为主13500Lx2座, 设置130KW热泵四.运转成本依5340人用水,(A)春,秋两季:洗澡水温以38?C计,冷水以18?C供应计,热水以60?供应计------温升42?C,5340人x 85L/人%(热水比例) x42(温升)平均使用率(90%洗澡) (考虑热损) = 8,987,399Kcal/DayB)夏季: 洗澡水温以38?C计,冷水以22?C供应计,热水以60?C供应计------温升38?C5340人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损) = 5,841,605Kcal/Day(C)冬季: 洗澡水温以40?C计,冷水以15?C供应计,热水以60?C供应计------温升45?C5340人x 85L/人%(热水比例) 平均使用率(90%洗澡)(考虑热损) =11,234,923Kcal/Day1)以锅炉为能源(8,987,399 Kcal/Day x180+5,841,605 Kcal/Day x 90+11,234,923 Kcal/Day x 90)=3,154,619,340Kcal/年3,154,619,340Kcal/年÷ 8500Kcal/NM3 ÷85％(一般效率) xR$=R$1,266,214/年其中8500 Kcal/NM3为瓦斯的热值,平均价按R$元/NM3计(未考虑燃料价格上涨趋势)2)以热泵为能源3,154,619,340Kcal/年÷ 860 Kcal /KW÷3(热泵全年平均能耗比) x R$(考虑管路及保温损失)= RMB941,495/年电费平均价按R$元/度计, 热泵能耗比夏季>=, 冬季<=3-1)以太阳能搭配锅炉为主2,993Kcal/ m2 x 3066m2 x 260天=2,385,899,880Kcal/年(3,154,619,340Kcal/年-2,385,899,880 Kcal/年)÷ 8500Kcal/NM3 ÷85％(一般效率) xR$=R$308,552/年3-2)以太阳能搭配热泵为主的热水系统(3,154,619,340Kcal/年-2,385,899,880 Kcal/年)÷860 Kcal /KW÷(热泵冬季能耗比) x R$(考虑管路及保温损失) = R$275,309/年以上运转费用是以每年100天的雨天计,若越少雨季则费用越低。