宿舍热水设计计算.docx
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宿舍热水设计计算
公司内部档案编码：
[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
宿舍热水设计计算
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70L~100L（basedon40?
C），取85L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（basedon40?
CShower用水）x%（热水比例）
=83,118L/Day（basedon60?
C供水）
热水升温所需热能（?
T=45?
C，basedon15?
C?
60?
C）
83,118L/Dayx45=3,740,310Kcal/Day
3,740,310Kcal/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
4,114,341Kcalx90%（每天洗澡使用比率）÷=1,481,163Kcal/Hr----1722kw
建议锅炉采850kwx2台
热水产能4,292GPH（?
T=45?
C）/台=GPM/台
考虑SHOWER瞬间用量
440支x3GPM/支x40%（同时使用率）=528GPM
（528GPM–x25min÷（考虑有效容积）=11324GAL=42,861L
?
供水区设置15000Lx1座+30000Lx1座
2）以热泵为能源
1760人次x85L/人次（basedon40?
CShower用水）%（热水比例）x90%（每天洗澡使用比率）
=74,806L/Day（basedon60?
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:
0010:
00~15:
00）
则
74,806L/Dayx45（?
T=45?
C，basedon15?
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/m2
B）.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/m2
5,430MJ/m2x1000÷÷260=4,988Kcal/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/m2x60%（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x85L/人%（热水比例）x42（温升）平均使用率（90%洗澡）（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=1010m2
1760人x85L/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?
C
1760人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=644m2
1760人x85L/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?
C
1760人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=1238m2
1760人x85L/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636m2
25,000L热水储存槽2座
冬季时设置辅助锅炉
（1238m2-636m2）x2,993Kcal/m2÷2HR=900,893Kcal/Hr-------1050KW
雨天时设置辅助锅炉
1760人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷7HR=528,986Kcal/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（basedon40?
CShower用水）x%（热水比例）
=79,340L/Day（basedon60?
C供水）
热水升温所需热能（?
T=45?
C，basedon15?
C?
60?
C）
79,340L/Dayx45=3,570,300Kcal/Day
3,570,300Kcal/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
3,927,300Kcalx90%（每天洗澡使用比率）÷=1,413,839Kcal/Hr----1644kw
建议锅炉采850kwx2台
热水产能4,292GPH（?
T=45?
C）/台=GPM/台
考虑SHOWER瞬间用量
420支x3GPM/支x40%（同时使用率）=504GPM
（504GPM–x25min÷（考虑有效容积）=10,618GAL=40,189L
?
供水区设置15000Lx1座+25000Lx1座
2）以热泵为能源
1680人次x85L/人次（basedon40?
CShower用水）%（热水比例）x90%（每天洗澡使用比率）
=71,406L/Day（basedon60?
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:
0010:
00~15:
00）
则
71,406L/Dayx45（?
T=45?
C，basedon15?
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x85L/人%（热水比例）x42（温升）平均使用率（90%洗澡）（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=964m2
1680人x85L/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?
C
1680人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=614m2
1680人x85L/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?
C
1680人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=1182m2
1680人x85L/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636m2
25,000L热水储存槽2座
冬季时设置辅助锅炉
（1182m2-636m2）x2,993Kcal/m2÷2HR=817089Kcal/Hr-------950KW
雨天时设置辅助锅炉
1680人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷7HR=504,940Kcal/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（basedon40?
CShower用水）x%（热水比例）
=69,895L/Day（basedon60?
C供水）
热水升温所需热能（?
T=45?
C，basedon15?
C?
60?
C）
69,895L/Dayx45=3,145,275Kcal/Day
3,145,275Kcal/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
3,459,803Kcalx90%（每天洗澡使用比率）÷=1,245,529Kcal/Hr----1448kw
建议锅炉采750kwx2台
热水产能3,787GPH（?
T=45?
C）/台=台
考虑SHOWER瞬间用量
370支x3GPM/支x40%（同时使用率）=444GPM
（444GPM–x25min÷（考虑有效容积）=9,347GAL=35,378L
?
供水区设置15000Lx1座+20000Lx1座
2）以热泵为能源
1480人次x85L/人次（basedon40?
CShower用水）%（热水比例）x90%（每天洗澡使用比率）
=62,905L/Day（basedon60?
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:
0010:
00~15:
00）
则
62,905L/Dayx45（?
T=45?
C，basedon15?
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x85L/人%（热水比例）x42（温升）平均使用率（90%洗澡）（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=850m2
1480人x85L/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?
C
1480人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=540m2
1480人x85L/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?
C
1480人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=1042m2
1480人x85L/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&45,566L
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636m2
25,000L热水储存槽2座
冬季时设置辅助锅炉
（1042m2-636m2）x2,993Kcal/m2÷2HR=607579Kcal/Hr-------706KW
雨天时设置辅助锅炉
1480人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷7HR=444,828Kcal/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（basedon40?
CShower用水）x%（热水比例）
=22,480L/Day（basedon60?
C供水）
热水升温所需热能（?
T=45?
C，basedon15?
C?
60?
C）
22,480L/Dayx45=1,011,600Kcal/Day
1,011,600Kcal/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
1,112,760Kcalx90%（每天洗澡使用比率）÷=400,594Kcal/Hr----466kw
建议锅炉采250kwx2台
热水产能1,262GPH（?
T=45?
C）/台=21GPM/台
考虑SHOWER瞬间用量
119支x3GPM/支x40%（同时使用率）=
–42GPM）x25min÷（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（basedon40?
CShower用水）%（热水比例）x90%（每天洗澡使用比率）
=22,480L/Day（basedon60?
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:
0010:
00~15:
00）
则
22,480L/Dayx45（?
T=45?
C，basedon15?
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x85L/人%（热水比例）x42（温升）平均使用率（90%洗澡）（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=274m2
476人x85L/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?
C
476人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=174m2
476人x85L/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?
C
476人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）÷2,993Kcal/m2=336m2
476人x85L/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&14,655L
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x85L/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x85L/人%（热水比例）x42（温升）平均使用率（90%洗澡）（考虑热损）=8,987,399Kcal/Day
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?
C
5340人x85L/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?
C
5340人x85L/人%（热水比例）平均使用率（90%洗澡）
（考虑热损）=11,234,923Kcal/Day
1）以锅炉为能源
（8,987,399Kcal/Dayx180+5,841,605Kcal/Dayx90+11,234,923Kcal/Dayx90）
=3,154,619,340Kcal/年
3,154,619,340Kcal/年÷8500Kcal/NM3÷85％（一般效率）xR$
=R$1,266,214/年
其中8500Kcal/NM3为瓦斯的热值,平均价按R$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÷860Kcal/KW÷3（热泵全年平均能耗比）xR$（考虑管路及保温损失）
=RMB941,495/年
电费平均价按R$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/m2x3066m2x260天=2,385,899,880Kcal/年
（3,154,619,340Kcal/年-2,385,899,880Kcal/年）÷8500Kcal/NM3÷85％（一般效率）xR$=R$308,552/年
3-2）以太阳能搭配热泵为主的热水系统
（3,154,619,340Kcal/年-2,385,899,880Kcal/年）÷860Kcal/KW÷（热泵冬季能耗比）xR$（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
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