熱水供應系統規劃簡介三已知條件:員工宿舍3棟 ,每棟地上6層,幹部1棟1員工宿舍每棟8人房共220間,共1760人 (440支淋浴器) 2員工宿舍每棟8人房共210間,共1680人 (420支淋浴器)3員工宿舍每棟8人房共185間,共1480人 (370支淋浴器)4員工宿舍每棟4人房共119間,共476人(119支淋浴器)A)設計重點: 供水溫度的穩定,供水壓力的穩定,熱水供應的速度B)需求量計算一般集體宿舍shower一人次的用水量為70 L ~ 100 L (based on 40︒C)，取85 L為設計值假設冷水最冷平均供應溫度為15︒C, 熱水供應溫度為60︒C<一>1棟1)以鍋爐為能源1760人次x85L/人次 (based on 40︒C Shower用水) x 55.56%(熱水比例) = 83,118L/Day (based on 60︒C供水)熱水升溫所需熱能(∆T = 45︒C，based on 15︒C ↑ 60︒C)83,118L/Day x 45 =3,740,310Kcal/Day3,740,310Kcal/Day x1.1(考慮熱損) =4,114,341Kcal/Day若供應熱水時間每日大約集中為2~3Hr則建議鍋爐選擇為4,114,341Kcal x90%(每天洗澡使用比率) ÷2.5Hr=1,481,163Kcal/Hr----1722kw建議鍋爐採850kw x 2台熱水產能4,292GPH (∆T = 45︒C)/台 =71.5 GPM/台考慮SHOWER 瞬間用量440支 x 3GPM/支 x 40%(同時使用率)=528GPM(528GPM –71.5GPMx2) x 25 min ÷0.85(考慮有效容積)=11324GAL=42,861L⇒供水區設置15000Lx 1座+30000Lx 1座2)以熱泵為能源1760人次x85L/人次 (based on 40︒C Shower用水) x55.56%(熱水比例) x90%(每天洗澡使用比率)= 74,806L/Day (based on 60︒C供水)考慮利用非用水時間及離峰電力---每天運轉10hr(01:00~06:0010:00~15:00 )則74,806L/Day x45(∆T =45︒C，based on 15︒C ↑ 60︒C) x1.1(考慮熱損) ÷10Hr=370,290Kcal/Hr=431KW-----------建議設置出力431KW熱泵- --------耗電量約144KW(能耗比以3計) 74,806L/Day÷0.85(考慮有效容積) =88007L-建議設置30000L熱水儲存槽3座3)以太陽能搭配瓦斯鍋爐 (也可搭配熱泵)為主的熱水系統3-1)以太陽能搭配瓦斯鍋爐其中廣州地區的全年太陽能曝輻量指標為:5,430MJ/m2B).一般依據廣州地區的氣象統計,全年的晴天數佔71%以上,以260天計,太陽能曝輻量指標為:5,430MJ/m25,430MJ/m2 x 1000÷4.187÷260 =4,988 Kcal/m2-----每天太陽能曝輻量C).太陽能熱水系統配置及首次投資4,988Kcal/m2 x 60%(太陽能板效率)=2,993Kcal/m2-----每天太陽能板能吸收曝輻量依1760人用水,(A)春,秋兩季:洗澡水溫以38︒C計,冷水以18︒C供應計,熱水以60︒供應計------溫升42︒C,1760人x 85L/人x47.62%(熱水比例) x42(溫升)x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損)÷ 2,993Kcal/m2=1010m21760人x 85L/人x0.9平均使用率x47.62%(熱水比例) ÷0.85=75,430L(B)夏季: 洗澡水溫以38︒C計,冷水以22︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升38︒C1760人x 85L/人x34.21%(熱水比例) x38x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損) ÷ 2,993Kcal/m2=644 m21760人x 85L/人x0.9平均使用率x34.21%(熱水比例) ÷0.85=54,187L(C)冬季: 洗澡水溫以40︒C計,冷水以15︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升45︒C1760人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損)÷2,993Kcal/m2=1238 m21760人x 85L/人x0.9平均使用率x55.56%(熱水比例) ÷0.85=88,007L註: 1)春,秋季熱水比例38=18(1-X)+60X---------------X=47.62%2)夏季熱水比例35=22 (1-X)+60X---------------X=34.21%3)冬季熱水比例40=15(1-X)+60X---------------X=55.56%由以上計算可得知冬季的需求量最大(設置量最大) : 1238m2 &88,007L春秋兩季設置量:1010m2 & 75,430L夏季設置量:644m2 &54,187L由於冬季的需求量最大(設置量最大)但效果卻不佳,所以建議以春秋兩季為參考設置,但由於屋頂面積有限只能設置太陽能板636m225,000L熱水儲存槽2座冬季時設置輔助鍋爐(1238 m2 -636m2) x2,993Kcal/m2÷2HR=900,893 Kcal/Hr-------1050KW 雨天時設置輔助鍋爐1760人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損)÷7HR=528,986 Kcal/Hr-------615KW建議設置輔助1000KW鍋爐3-2)以太陽能搭配熱泵為主的熱水系統因為太陽能及熱泵均為緩慢加熱(離峰製造),所以太陽能以春秋兩季設置量: 636m2 , 熱水儲存槽以熱泵為主30000Lx3座, 設置431KW熱泵<二>2棟1)以鍋爐為能源1680人次x85L/人次 (based on 40︒C Shower用水) x 55.56%(熱水比例) = 79,340L/Day (based on 60︒C供水)熱水升溫所需熱能(∆T = 45︒C，based on 15︒C ↑ 60︒C)79,340L/Day x 45 =3,570,300Kcal/Day3,570,300Kcal/Day x1.1(考慮熱損) =3,927,300Kcal/Day若供應熱水時間每日大約集中為2~3Hr則建議鍋爐選擇為3,927,300Kcal x90%(每天洗澡使用比率) ÷2.5Hr=1,413,839Kcal/Hr----1644kw建議鍋爐採850kw x 2台熱水產能4,292GPH (∆T = 45︒C)/台 =71.5 GPM/台考慮SHOWER 瞬間用量420支 x 3GPM/支 x 40%(同時使用率)=504GPM(504GPM –71.5GPMx2) x 25 min ÷0.85(考慮有效容積)=10,618GAL=40,189L⇒供水區設置15000Lx 1座+25000Lx 1座2)以熱泵為能源1680人次x85L/人次 (based on 40︒C Shower用水) x55.56%(熱水比例) x90%(每天洗澡使用比率)= 71,406L/Day (based on 60︒C供水)考慮利用非用水時間及離峰電力---每天運轉10hr(01:00~06:0010:00~15:00 )則71,406L/Day x45(∆T =45︒C，based on 15︒C ↑ 60︒C) x1.1(考慮熱損) ÷10Hr=353,460Kcal/Hr=411KW-----------建議設置411KW熱泵- --------耗電量約137KW(能耗比以3計) 71,406L/Day÷0.85(考慮有效容積) =84007L-建議設置28000L熱水儲存槽3座3)以太陽能搭配瓦斯鍋爐 (也可搭配熱泵)為主的熱水系統3-1)以太陽能搭配瓦斯鍋爐依1680人用水,(A)春,秋兩季:洗澡水溫以38︒C計,冷水以18︒C供應計,熱水以60︒供應計------溫升42︒C,1680人x 85L/人x47.62%(熱水比例) x42(溫升)x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損)÷ 2,993Kcal/m2=964m21680人x 85L/人x0.9平均使用率x47.62%(熱水比例) ÷0.85=72,001L(B)夏季: 洗澡水溫以38︒C計,冷水以22︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升38︒C1680人x 85L/人x34.21%(熱水比例) x38x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損) ÷ 2,993Kcal/m2=614 m21680人x 85L/人x0.9平均使用率x34.21%(熱水比例) ÷0.85=51,724L(C)冬季: 洗澡水溫以40︒C計,冷水以15︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升45︒C1680人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損)÷2,993Kcal/m2=1182 m21680人x 85L/人x0.9平均使用率x55.56%(熱水比例) ÷0.85=84,007L 由以上計算可得知冬季的需求量最大(設置量最大) : 1182m2 &84,007L春秋兩季設置量:964m2 & 72,001L夏季設置量:614m2 &51,724L由於冬季的需求量最大(設置量最大)但效果卻不佳,所以建議以春秋兩季為參考設置,但由於屋頂面積有限只能設置太陽能板636m225,000L熱水儲存槽2座冬季時設置輔助鍋爐(1182 m2 -636m2) x2,993Kcal/m2÷2HR=817089 Kcal/Hr-------950KW雨天時設置輔助鍋爐1680人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損)÷7HR=504,940 Kcal/Hr-------587KW建議設置輔助1000KW鍋爐3-2)以太陽能搭配熱泵為主的熱水系統因為太陽能及熱泵均為緩慢加熱(離峰製造),所以太陽能以春秋兩季設置量: 636m2 , 熱水儲存槽以熱泵為主28000Lx3座, 設置431KW熱泵<三>3棟1)以鍋爐為能源1480人次x85L/人次 (based on 40︒C Shower用水) x 55.56%(熱水比例) = 69,895L/Day (based on 60︒C供水)熱水升溫所需熱能(∆T = 45︒C，based on 15︒C ↑ 60︒C)69,895L/Day x 45 =3,145,275Kcal/Day3,145,275Kcal/Day x1.1(考慮熱損) =3,459,803Kcal/Day若供應熱水時間每日大約集中為2~3Hr則建議鍋爐選擇為3,459,803Kcal x90%(每天洗澡使用比率) ÷2.5Hr=1,245,529Kcal/Hr----1448kw建議鍋爐採750kw x 2台熱水產能3,787GPH (∆T = 45︒C)/台 =63.1GPM/台考慮SHOWER 瞬間用量370支 x 3GPM/支 x 40%(同時使用率)=444GPM(444GPM –63.1GPMx2) x 25 min ÷0.85(考慮有效容積)=9,347GAL=35,378L⇒供水區設置15000Lx1座+20000Lx 1座2)以熱泵為能源1480人次x85L/人次 (based on 40︒C Shower用水) x55.56%(熱水比例) x90%(每天洗澡使用比率)= 62,905L/Day (based on 60︒C供水)考慮利用非用水時間及離峰電力---每天運轉10hr(01:00~06:0010:00~15:00 )則62,905L/Day x45(∆T =45︒C，based on 15︒C ↑ 60︒C) x1.1(考慮熱損) ÷10Hr=311,380Kcal/Hr=362KW-----------建議設置362KW熱泵- --------耗電量約121KW(冬季能耗比以3計) 62,905L/Day÷0.85(考慮有效容積) =74006L-建議設置25000L熱水儲存槽3座3)以太陽能搭配瓦斯鍋爐 (也可搭配熱泵)為主的熱水系統3-1)以太陽能搭配瓦斯鍋爐依1480人用水,(A)春,秋兩季:洗澡水溫以38︒C計,冷水以18︒C供應計,熱水以60︒供應計------溫升42︒C,1480人x 85L/人x47.62%(熱水比例) x42(溫升)x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損)÷ 2,993Kcal/m2=850m21480人x 85L/人x0.9平均使用率x47.62%(熱水比例) ÷0.85=63,430L(B)夏季: 洗澡水溫以38︒C計,冷水以22︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升38︒C1480人x 85L/人x34.21%(熱水比例) x38x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損) ÷ 2,993Kcal/m2=540m21480人x 85L/人x0.9平均使用率x34.21%(熱水比例) ÷0.85=45,566L(C)冬季: 洗澡水溫以40︒C計,冷水以15︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升45︒C1480人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損)÷2,993Kcal/m2=1042m21480人x 85L/人x0.9平均使用率x55.56%(熱水比例) ÷0.85=74,006L 由以上計算可得知冬季的需求量最大(設置量最大) : 1042m2 &74,006L春秋兩季設置量:850m2 & 63,430L夏季設置量:540m2 &45,566 L由於冬季的需求量最大(設置量最大)但效果卻不佳,所以建議以春秋兩季為參考設置,但由於屋頂面積有限只能設置太陽能板636m225,000L熱水儲存槽2座冬季時設置輔助鍋爐(1042 m2 -636m2) x2,993Kcal/m2÷2HR=607579 Kcal/Hr-------706KW雨天時設置輔助鍋爐1480人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損)÷7HR=444,828 Kcal/Hr-------517KW建議設置輔助750KW鍋爐3-2)以太陽能搭配熱泵為主的熱水系統因為太陽能及熱泵均為緩慢加熱(離峰製造),所以太陽能以春秋兩季設置量: 850m2 , 熱水儲存槽以熱泵為主30000Lx1座+22,500L熱水儲存槽2座, 設置362KW熱泵<四>4棟1)以鍋爐為能源476人次x85L/人次 (based on 40︒C Shower用水) x 55.56%(熱水比例) = 22,480L/Day (based on 60︒C供水)熱水升溫所需熱能(∆T = 45︒C，based on 15︒C ↑ 60︒C)22,480L/Day x 45 =1,011,600Kcal/Day1,011,600Kcal/Day x1.1(考慮熱損) =1,112,760Kcal/Day若供應熱水時間每日大約集中為2~3Hr則建議鍋爐選擇為1,112,760Kcal x90%(每天洗澡使用比率) ÷2.5Hr=400,594Kcal/Hr----466kw建議鍋爐採250kw x 2台熱水產能1,262GPH (∆T = 45︒C)/台 =21GPM/台考慮SHOWER 瞬間用量119支 x 3GPM/支 x 40%(同時使用率)=142.8GPM(142.8GPM –42GPM) x 25 min ÷0.85(考慮有效容積)=2965GAL=11,221L ⇒供水區設置5500Lx2座2)以熱泵為能源476人次x85L/人次 (based on 40︒C Shower用水) x55.56%(熱水比例) x90%(每天洗澡使用比率)= 22,480L/Day (based on 60︒C供水)考慮利用非用水時間及離峰電力---每天運轉10hr(01:00~06:0010:00~15:00 )則22,480L/Day x45(∆T =45︒C，based on 15︒C ↑60︒C) x1.1(考慮熱損) ÷10Hr=111,276Kcal/Hr=130KW-----------建議設置130KW熱泵- --------耗電量約43.3KW(能耗比以3計) 22,480L/Day÷0.85(考慮有效容積) =26447L-建議設置13500L熱水儲存槽2座3)以太陽能搭配瓦斯鍋爐 (也可搭配熱泵)為主的熱水系統3-1)以太陽能搭配瓦斯鍋爐依476人用水,(A)春,秋兩季:洗澡水溫以38︒C計,冷水以18︒C供應計,熱水以60︒供應計------溫升42︒C,476人x 85L/人x47.62%(熱水比例) x42(溫升)x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損)÷ 2,993Kcal/m2=274m2476人x 85L/人x0.9平均使用率x47.62%(熱水比例) ÷0.85=20,400L(B)夏季: 洗澡水溫以38︒C計,冷水以22︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升38︒C476人x 85L/人x34.21%(熱水比例) x38x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損) ÷ 2,993Kcal/m2=174m2476人x 85L/人x0.9平均使用率x34.21%(熱水比例) ÷0.85=14,655L(C)冬季: 洗澡水溫以40︒C計,冷水以15︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升45︒C476人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損)÷2,993Kcal/m2=336m2476人x 85L/人x0.9平均使用率x55.56%(熱水比例) ÷0.85=23,802L 由以上計算可得知冬季的需求量最大(設置量最大) : 336m2 & 23,802L春秋兩季設置量:274m2 &20,400L夏季設置量:174m2 &14,655 L由於冬季的需求量最大(設置量最大)但效果卻不佳,所以建議以春秋兩季為參考設置建議設置太陽能板274m2, 10,000L熱水儲存槽2座雨天時設置輔助鍋爐476人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損)÷6HR=166,910Kcal/Hr-------194KW建議設置輔助200KW鍋爐3-2)以太陽能搭配熱泵為主的熱水系統因為太陽能及熱泵均為緩慢加熱(離峰製造),所以太陽能以春秋兩季設置量: 274m2 , 熱水儲存槽以熱泵為主13500Lx2座, 設置130KW熱泵四.運轉成本依5340人用水,(A)春,秋兩季:洗澡水溫以38︒C計,冷水以18︒C供應計,熱水以60︒供應計------溫升42︒C,5340人x 85L/人x47.62%(熱水比例) x42(溫升)x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損) = 8,987,399Kcal/DayB)夏季: 洗澡水溫以38︒C計,冷水以22︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升38︒C5340人x 85L/人x34.21%(熱水比例) x38x0.9平均使用率(90%洗澡) x1.1(考慮熱損) = 5,841,605Kcal/Day(C)冬季: 洗澡水溫以40︒C計,冷水以15︒C供應計,熱水以60︒C供應計------溫升45︒C5340人x 85L/人x55.56%(熱水比例) x45x0.9平均使用率(90%洗澡)x1.1(考慮熱損) =11,234,923Kcal/Day1)以鍋爐為能源(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$2.9=R$1,266,214/年其中8500 Kcal/NM3為瓦斯的熱值,平均價按R$2.9元/NM3計(未考慮燃料價格上漲趨勢)2)以熱泵為能源3,154,619,340Kcal/年÷ 860 Kcal /KW÷3(熱泵全年平均能耗比) x.R$0.7/KWx1.1(考慮管路及保溫損失)= RMB941,495/年電費平均價按R$0.7元/度計, 熱泵能耗比夏季>=3.5, 冬季<=2.53-1)以太陽能搭配鍋爐為主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$2.9=R$308,552/年3-2)以太陽能搭配熱泵為主的熱水系統(3,154,619,340Kcal/年-2,385,899,880 Kcal/年)÷860 Kcal /KW÷2.5(熱泵冬季能耗比) x R$0.7/KWx1.1(考慮管路及保溫損失) =R$275,309/年以上運轉費用是以每年100天的雨天計,若越少雨季則費用越低;.。