宿舍热水设计计算.docx

宿舍热水设计计算.docx

《宿舍热水设计计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宿舍热水设计计算.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

宿舍热水设计计算

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70L~100L（basedon40C），取85L為設計值

假設冷水最冷平均供應溫度為15C,熱水供應溫度為60C

<一>1棟

1）以鍋爐為能源

1760人次x85L/人次（basedon40CShower用水）x55.56%（熱水比例）

=83,118L/Day（basedon60C供水）

熱水升溫所需熱能（T=45C，basedon15C60C）

83,118L/Dayx45=3,740,310Kcal/Day

3,740,310Kcal/Dayx1.1（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

4,114,341Kcalx90%（每天洗澡使用比率）÷2.5Hr=1,481,163Kcal/Hr----1722kw

建議鍋爐採850kwx2台

熱水產能4,292GPH（T=45C）/台=71.5GPM/台

考慮SHOWER瞬間用量

440支x3GPM/支x40%（同時使用率）=528GPM

（528GPM–71.5GPMx2）x25min÷0.85（考慮有效容積）=11324GAL=42,861L

供水區設置15000Lx1座+30000Lx1座

2）以熱泵為能源

1760人次x85L/人次（basedon40CShower用水）x55.56%（熱水比例）x90%（每天洗澡使用比率）

=74,806L/Day（basedon60C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/Dayx45（T=45C，basedon15C60C）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/m2

B）.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/m2

5,430MJ/m2x1000÷4.187÷260=4,988Kcal/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/m2x60%（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38C計,冷水以18C供應計,熱水以60供應計------溫升42C,

1760人x85L/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=1010m2

1760人x85L/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38C計,冷水以22C供應計,熱水以60C供應

計------溫升38C

1760人x85L/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=644m2

1760人x85L/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40C計,冷水以15C供應計,熱水以60C供應計------溫升45C

1760人x85L/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=1238m2

1760人x85L/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636m2

25,000L熱水儲存槽2座

冬季時設置輔助鍋爐

（1238m2-636m2）x2,993Kcal/m2÷2HR=900,893Kcal/Hr-------1050KW

雨天時設置輔助鍋爐

1760人x85L/人x55.56%（熱水比例）x45x0.9平均使用率（90%洗澡）

x1.1（考慮熱損）÷7HR=528,986Kcal/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（basedon40CShower用水）x55.56%（熱水比例）

=79,340L/Day（basedon60C供水）

熱水升溫所需熱能（T=45C，basedon15C60C）

79,340L/Dayx45=3,570,300Kcal/Day

3,570,300Kcal/Dayx1.1（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

3,927,300Kcalx90%（每天洗澡使用比率）÷2.5Hr=1,413,839Kcal/Hr----1644kw

建議鍋爐採850kwx2台

熱水產能4,292GPH（T=45C）/台=71.5GPM/台

考慮SHOWER瞬間用量

420支x3GPM/支x40%（同時使用率）=504GPM

（504GPM–71.5GPMx2）x25min÷0.85（考慮有效容積）=10,618GAL=40,189L

供水區設置15000Lx1座+25000Lx1座

2）以熱泵為能源

1680人次x85L/人次（basedon40CShower用水）x55.56%（熱水比例）x90%（每天洗澡使用比率）

=71,406L/Day（basedon60C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/Dayx45（T=45C，basedon15C60C）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38C計,冷水以18C供應計,熱水以60供應計------溫升42C,

1680人x85L/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=964m2

1680人x85L/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38C計,冷水以22C供應計,熱水以60C供應

計------溫升38C

1680人x85L/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=614m2

1680人x85L/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40C計,冷水以15C供應計,熱水以60C供應計------溫升45C

1680人x85L/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=1182m2

1680人x85L/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636m2

25,000L熱水儲存槽2座

冬季時設置輔助鍋爐

（1182m2-636m2）x2,993Kcal/m2÷2HR=817089Kcal/Hr-------950KW

雨天時設置輔助鍋爐

1680人x85L/人x55.56%（熱水比例）x45x0.9平均使用率（90%洗澡）

x1.1（考慮熱損）÷7HR=504,940Kcal/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（basedon40CShower用水）x55.56%（熱水比例）

=69,895L/Day（basedon60C供水）

熱水升溫所需熱能（T=45C，basedon15C60C）

69,895L/Dayx45=3,145,275Kcal/Day

3,145,275Kcal/Dayx1.1（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

3,459,803Kcalx90%（每天洗澡使用比率）÷2.5Hr=1,245,529Kcal/Hr----1448kw

建議鍋爐採750kwx2台

熱水產能3,787GPH（T=45C）/台=63.1GPM/台

考慮SHOWER瞬間用量

370支x3GPM/支x40%（同時使用率）=444GPM

（444GPM–63.1GPMx2）x25min÷0.85（考慮有效容積）=9,347GAL=35,378L

供水區設置15000Lx1座+20000Lx1座

2）以熱泵為能源

1480人次x85L/人次（basedon40CShower用水）x55.56%（熱水比例）x90%（每天洗澡使用比率）

=62,905L/Day（basedon60C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/Dayx45（T=45C，basedon15C60C）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38C計,冷水以18C供應計,熱水以60供應計------溫升42C,

1480人x85L/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=850m2

1480人x85L/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38C計,冷水以22C供應計,熱水以60C供應

計------溫升38C

1480人x85L/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=540m2

1480人x85L/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40C計,冷水以15C供應計,熱水以60C供應計------溫升45C

1480人x85L/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=1042m2

1480人x85L/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&45,566L

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636m2

25,000L熱水儲存槽2座

冬季時設置輔助鍋爐

（1042m2-636m2）x2,993Kcal/m2÷2HR=607579Kcal/Hr-------706KW

雨天時設置輔助鍋爐

1480人x85L/人x55.56%（熱水比例）x45x0.9平均使用率（90%洗澡）

x1.1（考慮熱損）÷7HR=444,828Kcal/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（basedon40CShower用水）x55.56%（熱水比例）

=22,480L/Day（basedon60C供水）

熱水升溫所需熱能（T=45C，basedon15C60C）

22,480L/Dayx45=1,011,600Kcal/Day

1,011,600Kcal/Dayx1.1（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

1,112,760Kcalx90%（每天洗澡使用比率）÷2.5Hr=400,594Kcal/Hr----466kw

建議鍋爐採250kwx2台

熱水產能1,262GPH（T=45C）/台=21GPM/台

考慮SHOWER瞬間用量

119支x3GPM/支x40%（同時使用率）=142.8GPM

（142.8GPM–42GPM）x25min÷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（basedon40CShower用水）x55.56%（熱水比例）x90%（每天洗澡使用比率）

=22,480L/Day（basedon60C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/Dayx45（T=45C，basedon15C60C）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38C計,冷水以18C供應計,熱水以60供應計------溫升42C,

476人x85L/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=274m2

476人x85L/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38C計,冷水以22C供應計,熱水以60C供應

計------溫升38C

476人x85L/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=174m2

476人x85L/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40C計,冷水以15C供應計,熱水以60C供應計------溫升45C

476人x85L/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=336m2

476人x85L/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&14,655L

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x85L/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38C計,冷水以18C供應計,熱水以60供應計------溫升42C,

5340人x85L/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/Day

B）夏季:

洗澡水溫以38C計,冷水以22C供應計,熱水以60C供應

計------溫升38C

5340人x85L/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40C計,冷水以15C供應計,熱水以60C供應計------溫升45C

5340人x85L/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/Day

1）以鍋爐為能源

（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$2.9

=R$1,266,214/年

其中8500Kcal/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÷860Kcal/KW÷3（熱泵全年平均能耗比）xR$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<=2.5

3-1）以太陽能搭配鍋爐為主

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$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-2,385,899,880Kcal/年）÷860Kcal/KW÷2.5（熱泵冬季能耗比）xR$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