热水系各种热值指标.doc

热水系统设计说明一、 设计依据：建筑给排水设计规范（GB 50015-2003）二、 方案选择1、 地源热泵热水机组2、 电锅炉3、 空气源热泵热水机组这次设计说明主要是分析这三种方案的可行性及经济性能。三、 耗热量计算1、 计算设计小时耗热量设计小时耗热量的计算公式： （公式1） 式中：Qh设计小时耗热量（W）；m用水计算单位数（人数或床位数），这里取200；qr热水用水定额（L/人.d或L/床.d），这里取40 L/人；C水的比热，C=4187（J/kg. ）；Tr热水温度（），这里取60；Tl冷水温度（），浙江地区为5；r热水密度（kg/L），按1 kg/L计算；Kh小时变化系数，这里取4.9。则=120KW2、计算容积式水加热器的设计小时供热量容积式水加热器的设计小时供热量的计算公式： （公式2 ） 式中：QG储热水罐的设计小时供热量（W）； QH设计小时耗热量（W）；有效贮热容积系数，容积式水加热器=0.75； VR总贮热容积（L），这里选用一个4m3的储热水罐； T设计小时耗热量持续时间（h）,T=24h，这里取3； TR热水温度（），按设计水加热器出水温度或贮水温度计算； Tl冷水温度（），浙江地区可选为5； 热水密度（kg/l）。则=55.6KW四、方案可行性分析表1、三种方案的综合性能比较表项 目地源热泵热水机组电锅炉空气源热泵热水机组总投资一般，室外施工费用大低一般年运行费用低，能量3/4来自地能最高较高，冬季除霜耗能较多受环境影响冷热源温度稳定，系统运行稳定可靠对配电容量有较高要求容易受环境影响，温度高或低时机组能效比降低，甚至开不了机，沿海空气含盐度高的地区对机组腐蚀性大对环境影响无燃烧产物排放，对周围环境没有影响，为环保型空调，机组噪声小无燃烧污染，但电力 消耗大噪音大，易形成热岛效应而换热效率衰减使用寿命地源热泵机组寿命15-20年使用寿命10年左右主机寿命810年结论地源热泵具有最佳的综合性能，为国家大力提倡的能源应用形式。五、设备选型根据计算得出的容积式水加热器的设计小时供热量，则设备选型如下表：表2、设备选型表项 目地源热泵热水机组电锅炉空气源热泵热水机组设备选型VKC040WH3一台电锅炉HL20NR一台总制热量55KW55.6KW58KW输入功率11.1KW61.8 KW18KW其他设备1.水泵2.储热水罐1.水泵2.储热水罐1.水泵2.储热水罐3.辅助电加热器六、经济性能比较1、初投资初投资总额=分项投资 （公式3）2、运行费用分析年运行费用=设备耗电量制热时间（10h/d）年使用天数（365d/y） （公式4）小时变化系数季节变化系数根据上述公式，则这三种方案的经济性能比较如下表：表3、经济性能分析表项目地源热泵热水机组电加热器空气源热泵热水机组初投资设备型号及数量总价（万元）设备型号及数量总价（万元）设备型号及数量总价（万元）VKC040WH3一台5电锅炉一台4HL20NR一台6储热水罐一个5储热水罐一个5储热水罐一个5室外打井二口2 辅助电加热器一个1投资累计12投资累计9投资累计12运行费用机组耗电KWH2.269机组耗电KWH12.632机组耗电KWH4.497水泵耗电KWH0.368水泵耗电KWH0.368水泵耗电KWH0.368年能耗费用合计2.637年能耗费用合计13年能耗费用合计4.865结论1、这三种方案均能利用蓄热方案，即利用夜间低谷电制热水，储存起来使用。附录 各种常规热源制热水性能表附表1：各种热值指标各种热源热值热效率实际热值电热水器860千卡/度热效率90%774千卡/度液化气10800千卡/千克燃烧效率65%7020千卡/千克天然气8400千卡/立方米燃烧效率65%5460千卡/立方米管道煤气3800千卡/立方米燃烧效率65%2470千卡/立方米柴油锅炉10300千卡/千克燃烧效率65%6695千卡/千克地源热泵860千卡/度热效率480%4128千卡/度空气源热泵860千卡/度热效率250%2150千卡/度附表2：制热水成本比较以将1吨15的冷水,加热至55的热水,需40000千卡的热量为例：各种热源所需热源数值热源单价热源总价电热水器40000千卡774千卡/度=51.68度0.73元/度37.73元液化气40000千卡7020千卡/千克=5.7千克3.5元/千克19.95元管道煤气40000千卡2470千卡/立方米=16.1立方米1.1元/立方米17.82元柴油锅炉40000千卡6695千卡/千克=5.7千克3.0元/千克17.91元地源热泵40000千卡4128千卡/度=9.6度0.73元/度7.01元空气源热泵40000千卡2150千卡/度=18.6度0.73元/度13.58元1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（KW） 1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（KW） （注：1冷吨就是使1吨0的水在24小所内变为0的冰所需要的制冷量。） 制冷技术中常用单位的换算： 1马力（或1匹马功率）=735.5瓦（W）=0.7355千瓦（