高校学生用水的特点及校园热水系统的特点:
使用人数多,使用时间长,用水量大。目前学生公寓每天的热水供应时间通常都在六小时以上,分早、中、晚多个时段供水,或24小时供水。学生希望在宿舍里面就可以方便的使用热水,淋浴、洗脸、洗脚等。学生希望每次用热水花钱不多,但是可以经常用热水。校园热水系统可持续性强,校园新建、改建、扩建、迁建机会多。单个项目体量大,项目合同金额高。
高校学生洗浴热水解决方案:
学校是教书育人,培养社会栋梁之才的地方。为提高学生住宿条件,让每个学生都能用到舒适的生活热水,解决他们的生活用水是非常迫切、也是非常重要的。
学校热水工程要解决这几个问题:
1. 用水时间较集中,短时间用水量很大。
2.学生对热水温要求比较高,浪费情况严重,不好管理。
3. 尽可能降低安装成本,使用成本以及维护成本。
4. 兼顾环保、安全等因素。
作为新型节能环保的空气源热泵热水机可以解决学校热水问题,满足学校热水工程的各项要求。
以某校热水工程为例,
1.项目概况:某校浴室空气源系统改造工程,需为部分独立浴室与公共浴室提供热水,满足3000名学生的生活热水需求。
校方要求:
①系统出水温度恒定为55℃,可设定供水时间
②设备智能化运行,无需专人看管,遇故障自动报警
③设备运行安全可靠,稳定性高,使用寿命长
④机组出现故障能及时维修,定期维护和保养
2.气象参数:
冬季 |
大气压力 |
1025.2 |
|
平均风速 |
2.6 |
||
相对湿度 |
73 |
||
干球温度 |
采暖 |
-3 |
|
通风 |
2 |
||
空调 |
-6 |
||
夏季 |
大气压力 |
1004 |
|
平均风速 |
2.6 |
||
相对湿度 |
81 |
||
干球温度 |
空调 |
35 |
|
通风 |
32 |
||
空调平均 |
31.4 |
||
湿球温度 |
空调 |
28.3 |
3.设计依据
建筑给水排水设计手册
建筑给水排水设计规范(GB50015—2003)
建筑给水排水和热水供应设计规范
给水排水建筑标准设计图集
商业或工业用及类似用途的热泵热水机(GB/T 21362-2008)
热泵热水系统选用与安装(06SS127)
热泵产品样本及说明书
热泵智能环境模拟实验室的运行数据
学校提供的资料以及现场踏勘情况
4.设计计算
该校独立浴室及公共浴室共可容纳约3000人洗浴,人均每日每次提供40L热水,则每天提供约120吨热水。
以地表水温度9.0℃,出水温度55℃计算,则每天加热1吨水共需消耗的热量为
Q = CMΔT:即 = 1 * 1000 * (55-9.0) =46000kcal,则120吨水耗热量为5520000kcal。
式中Q--需消耗的热量(kcal)
C--水的比热(1 kcal/ kg. ℃)
M--水的质量(kg)
ΔT---水的温升(℃)
根据当地具体情况与客户要求,配置一次加热型空气源热泵热水机六台。
热水系统运行费用:
以热水120吨/天,全年270天(不含寒暑假)计算,
季节 |
120吨水40度温升耗热量 |
单位转换系数 |
cop(制热能效比) |
电费/度 |
天数 |
费用 |
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,该空气源热水系统,全年需24万元机组运行费用,可满足该校的热水需求。
热水设备运行费用比较:
电价0.5元/kWh,天然气单价2.2元/m³,柴油单价7.48元/kg,蒸汽单价203元/m³。天然气热值8600kcal/m³,热效率80%;柴油热值10200kcal/kg,热效率85%;蒸汽热值600000kcal/m³,热效率90%;电热值860kcal/kWh,热效率95%。
空气源热泵热水系统与常规能源系统对比汇总表
项目 |
A |
B |
C |
D |
E |
热泵 |
燃气锅炉 |
市政蒸汽 |
燃油锅炉 |
电锅炉 |
|
燃料种类 |
电 |
天然气 |
蒸汽 |
油 |
电 |
是否污染环境 |
无污染 |
有污染 |
有污染 |
有污染 |
无污染 |
有无危险性 |
无 |
有 |
有 |
有 |
有 |
系统年运行费用(万元) |
24 |
45 |
53 |
123 |
87 |
年节约费用(万元) |
—— |
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:上述各表中的相关数据虽不能完全反映全部的运行数据,但可从比较宏观的方面反映出系统主要的运行费用。 B、D、E为锅炉类方案,需增加锅炉的日常维保、检测及管理人员费用,其中天然气管路敷设需要增加开户费用等;C为蒸汽换热方案,同样需要开户费用增加,设备日常维保、检测及管理人员费用。A为热泵热水方案,可实现全年无人管理,系统自动运行,不存在压力容器等高危设备,安全性能较锅炉很强。
学校使用的空气源热泵热水系统有能效高,升温快,恒温出水,智能管理的特点,满足学校师生对生活热水的需求,是解决学校热水节能方案的不二之选。
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