高层公寓热水系统分析报告.doc

葛洲坝福湾高层公寓热水系统分析报告1. 项目简介及分析依据1.1 项目简介：a. 葛洲坝福湾北区公寓建筑面积6.5万，共计444户，由三栋高层公寓楼组成。其中：一居室270户、二居169户、三居2户、四居3户，设计入住人数约1025人。每人每天设计用热水量为80l。设计小时热水量：4242.12 (l/h),设计小时耗热量：733461.18 (kj/h) 。b. 为保证建造热水系统具有经济合理性，结合项目特点，列出四个方案进行技术经济分析。方案一：太阳能+户内燃气热水器系统（设计院提供的分户方案）方案二：太阳能+储热式电热水器系统（副总经理提供的分户方案）方案三：太阳能+空气源热泵系统（集中）方案四：太阳能+燃气锅炉系统（集中）1.2 分析依据a. 根据现行规范。b. 不管是集中热水系统还是分户热水系统均是计量收取冷水水费，故本分析报告不计算冷水水量费用。c. 电网销售价格为0.85元/1kwh。d. 当地天然气热值为8700kcal/nm，燃气价格为3.15元/m。e. 热水循环泵功率3.5kw，扬程20米，流量10m/h，一用一备，共计6台。f. 太阳能循环泵功率4.0kw，扬程35米12米，一用一备，共计6台。g. 空气源热泵制冷量78kw、输入功率18kw，产水量1665l/h噪声65分贝，数量9台、机器尺寸2000 mm1100 mm1850mm。1.3 系统简介方案一：全年采用太阳能+户内燃气热水器联合运行满足每栋楼生活热水负荷，太阳能集热板产生的高温热水通过水泵送至户内200l的换热水罐，对户内房间冷水进行预热，当冷水预热温度达到60时，太阳能热水旁通阀门打开，停止户内热水预热，当太阳能热量不够时，户内燃气热水器启动加热，太阳能热水进水阀门关闭。此方案的系统示意图详见如下：图纸略方案二：太阳能+户内储热式电热水器系统联合运行满足每栋生活热水符合，太阳能产生的高温热水通过水泵直接供至电热水器，每户需要设置ic卡计量表。当温度低于60时，电热水器加热，高于60时，电热水器停止加热。图纸略方案三：太阳能+空气源热泵联合运行满足每栋楼的生活热水负荷，太阳能将自来水加热成高温水储存在屋顶水箱内，由热水泵送到每户户内，供水立管设置在建筑物公共区域内，每户设ic卡水表计量。当阴雨天或水温低于55摄氏度时，空气源热泵启动，此方案示意图详见如下：图纸略方案四：采用太阳能+热水锅炉联合运行满足每栋楼的生活热水负荷，太阳能将自来水加热高温水储存在屋顶水箱内，由热水泵送到每户户内，供水立管设置在建筑物公共区域内，每户设ic卡水表计量。当阴雨天或水温低于55摄氏度时，由燃气热水锅炉进行加热。此方案的系统示意图详见如下：图纸略2. 热水系统分析 2.1 方案一：太阳能+户内燃气热水器系统使用性能分析如下：a. 属于半集中式分户供水系统，能保证10秒出热水，并持续供应恒定温度热水，方案满足环保政策要求;b. 每户200l容积式换热器和燃气热水器采用壁挂式安装，影响建筑物外观;c. 热水立管设置在户内卫生间，影响后期检修维护。d. 燃气热水器不宜采用一用一备形式，一旦发生故障，会影响用户生活。e. 太阳能泵发生的电费需要分摊，每户业主每年需要承担57元，燃气费由户内燃气表直接计取，加热费用计算方式简单，由用户直接承担。2.2 方案二：太阳能+户内储热式电热水器系统性能分析： a. 属于半集中间歇性分户供水系统，能保证10秒出热水，方案满足环保政策要求;b. 分户储热式电热水器的储水量仅为50升和太阳能供水温度不能稳定因素，本系统不能持续供应恒定温度热水，一定程度上会影响品质;c. 为保证卫生间吊顶和墙体美观，需要将储热式电热水器按照在吊顶内，后期维护困难;d. 太阳能泵发生的电费需要分摊，每户业主每年需要承担57元，户内储热式电热水器电费由户内电表直接计取，不需要分摊。e. 储热式电热水器无宜采用一用一备形式，一旦发生故障，会影响用户生活。2.3 方案三：太阳能+空气源热泵集中热水系统性能分析：a. 属于24小时恒定温度供水系统，保证10秒出热水，满足环保政策要求;b. 空气源热泵，属于机械加热装置，加热速度慢，设备故障率高，后期维护成本比其他系统高;c. 辅助加热设备采用一用一备形式，即使发生故障，也不会影响热水供应。d. 空气源热泵运行噪音65分贝，会对周围环境噪音影响，尤其是顶层用户。e. 空气源热泵重量达到622kg，每平米楼层荷载350kg，需要占用6.6的屋顶面积，会影响太阳能集热板布置方案。2.4 方案四：太阳能+燃气锅炉集中热水系统性能分析a. 属于24小时恒定温度供水系统，保证10秒出热水，满足环保政策要求;b. 锅炉选用壁挂式采暖型锅炉，不要占用机房面积，系统属于常压，不要办理锅炉和消防证书;c. 锅炉采用一用一备形式，即使发生故障，也不会影响热水供应;d. 锅炉热效率达95%以上，天然气利用率高，噪音45 db，对周围环境影响小;e. 锅炉属于采暖型，零部件耐久性强，不易发生故障，维护费用低。3. 不同方案初投资分析设备名称太阳能+分户燃气热水器太阳能+分户储热式电热水器太阳能+空气源热泵集中系统太阳能+燃气锅炉集中系统合价/万元合价/万元合价/万元合价/万元太阳能板105105105105容积式换热器201燃气热水器81阀门阀件18404040热水泵一1212锅炉63热水水箱1010双泵（方案二）77储热电热水器140空气源热泵36合计470297198225注：设备价格均按合资产品进行估算。 5. 系统运行费用分析高层公寓设计户数444户，入住人数约1025人，每人用热水量80l/d。本项目属于旅游地产，其中淡季有240天的入住率以5%考虑，入住人数以55人计算，设计小时热水量：733.33 (l/h)，设计小时耗热量：120755.31 (kj/h)；旺季入住率以70%考虑，入住人数720人，大约天数为125天，设计小时热水量：7749.94 (l/h)，设计小时耗热量：1276154.69 (kj/h)。5.1 方案一：太阳能+户内燃气热水器方案运行费用a. 由于需要每户都安装户内热水器作为辅助热源，因此需将计算太阳能水泵运行费用，费用计算公式如下水泵全年费用：4.5kw3台6h365d0.85元=25130.25元式中：4.5kw太阳能热水泵4.5kw/h，一用一备，共6台。6h每台水泵每天运行时间365天为全年时间数0.85元电网销售价格为，0.85元/1kwh。上述费用需要由每户业主共同分摊，平均每户业主每年需要分摊57元。b. 用天然气将1立方自来水从20的冷水加热到60的费用：4200j/kg1000l404.18kj（8700 kcal85%）3.15元/m=40133 kcal（8700 kcal85%）3.15元/m=17元/m式中： 4200 j/kg水的比热 1000l水的质量40温升4.18kj1kcal等于4.18kj85%燃气热水器的热效率为85%家用燃气热水炉将1立方自来水从20的冷水加热到60需要17元，平均每人以80l热水的费用为1.36元/d5.2 方案二：太阳能+储热式电热水器系统运行费用a. 由于需要每户都安装户内热水器作为辅助热源，因此需将计算太阳能水泵运行费用，费用计算公式如下水泵全年费用：4.5kw3台6h365d0.85元=25130.25元式中：4.5kw太阳能热水泵功率，4.5kw/h，一用一备，共6台。6h每台水泵每天运行时间365天为全年时间数上述费用需要由每户业主共同分摊，平均每户业主每年需要分摊57元。b. 全年阴雨天数约80天左右，需要用储热式电热水器进行制热水，电能转换热能的效率100%，将1m冷水从20升温至60的费用： 4200j/kg1000l404.18kj860kcal0.85元=40191 kcal860kcal0.85元/m=39.72元/m用储热式电热水器将1立方冷水从25加热到60的费用为39.72元，平均每人用80l热水的费用为3.18元/d。5.3 方案三：太阳能+空气源热泵集中系统运行费用a. 水泵全年耗电费用4.5kw36h365d0.85元=30715元/ab. 太阳能+空气源热泵集中系统产水水量a. 全年热水需求总量（包含淡季5%的入住率与旺季70%的入住率）（10255%240d80l+102570%125d80l）=8159m/ab. 太阳能全年产水量=太阳能面积每平米集热板1000l=17580l285天1000l=3990m/ac. 空气源热泵全年加热水量 =全年总水量太阳能全年产水水量=8159m/a3990m/a=4169 m/ac. 全年太阳能产值金额：（用天然气加热费用与太阳能提供的热量比较） 17580l285天1000l17元/m=67830元/ad. 空气源热泵全年时间= 空气源热泵全年加热热值空气源热泵每小时制热量= 4200j/kg4169000l404.18kj（78kw857cal9台）= 280he. 空气源热泵全年运行的电费 =运行时间功率设备台数电费单价=280h18kw 9台0.85kw=38556元/af. 每立方热水综合单价 =全年设备运行费用全年总水量=（30715元/a+38556元/a）8159m/a= 8.12元/m当淡季5%和旺季70%入住率时，加热费用8.12元/m，平均每人每天用80l热水费0.65元/d。5.4 方案四：太阳能+燃气锅炉集中系统运行费用a. 设备全年耗电费用（4.5kw+1 kw）3台6h365d0.85元=30715.00元/ab. 太阳能+燃气锅炉集中系统产水水量a. 全年热水需求总量（包含淡季5%的入住率与旺季70%的入住率）（10255%240d80l+102570%125d80l）=8159m/ab. 太阳能全年产水量=太阳能面积每平米集热板1000l=17580l285天1000l=3990m/ac. 燃气锅炉全年加热水量 =全年总水量太阳能全年产水水量=8159m/a3990m/a=4169 m/ac. 全年太阳能产值金额：（用天然气加热费用与太阳能提供的热量比较） 17580l285天1000l17元/m=67830元/a式中：175每栋太阳能集热板面积 80l每平米太阳能集热板全天产生的热水水量，80l1000l1立方热水17元/m用家用燃气热水器将自来水从20加热到60的费用d. 燃气锅炉全年运行费用：a. 全年使用锅炉加热的水量 =全年总需热水水量太阳能产热水水量=8159m/a-3990m=4169 m/ab. 全年使用燃气锅炉燃气费用=总热值每立方燃气热值燃气单价=4200j/kg4169000l404.18kj（8700 kcal95%）3.15元/m=167557894 kcal8265 kcal3.15元/m=63860元/ae. 太阳能+燃气锅炉热水系统热水费用综合单价=（设备全年电费+燃气锅炉全年费用）总水量=（30715.00元/a+94575元/a）8159m/a=15.35元/ m当淡季5%和旺季70%入住率时，加热费用15.35元/m，平均每人每天用80l热水费1.22元/d。5.5 不同系统加热水费用分析项目名称1m热水费用 80l热水费用备注太阳能+户内燃气热水器17.0元1.36元分户太阳能+户内电热水器34.75元2.78元分户太阳能+空气源热泵8.12元0.65元集中太阳能+燃气锅炉15.35元1.22元集中备注：淡季入住时间3-10月份，入住率为5%考虑，旺季入住时间11月-第二年2月，入住率以70%计算。6. 总结与建议通过对上述四种方案进行经济指标分析对比，得出如下结论：6.1 方案一：太阳能+户内燃气热水器系统，初投资470万人民币，辅助热源选用户内燃气热水器，系统能持续供应热水。因户内容积式换热器和燃气热水器排烟影响精装美观，户内燃气热水器故障时，会影响业主日常生活，虽然满足环保政策要求，但不推荐选用；6.2 方案二：太阳能+户内电热水器系统，初投资297万人民币，辅助热源选用户内储热式电热水器。由于储热式水箱容积有限，不能持续供应恒定温度的热水；户内电热热水器故障时，会影响业主日常生活。本方案会对楼盘品质有一定影响，不推荐选用。6.3 方案三：太阳能+空气源热泵系统，初投资198万人民币