鹤山德万员工宿舍热水系统



一、项目所在地气候特点
项目所在地为广东省鹤山市鹤城新区,鹤山市位于广东省南部珠江三角洲腹地,与南海、顺德隔江相望,325国道、江鹤和佛开高速公路、江肇公路纵横贯穿全市,水陆交通便利。鹤山地理位置,地处北回归线以南(北纬22.29度--22.52度,东经l12.28度--ll3.25度),属南亚热带季风区,境内具有海洋气候特征,温、光、热、雨量充足,四季宜种。年平均日照l789时,年日照率达40.1%日照时数,带来太阳幅射热量大,年平均幅射量l04.08千卡/厘米。气候温和,年平均气温22.6℃,年平均降雨量l700公厘左右,
二、用户要求
1.日供热水总量40m3,供水点温度不低于55℃,满足入住人员生活用热水需求;
2.在控制工程成本的基础,采用新能源、新技术,实现环保、节能、降耗、降噪、减排;
3.计量直观,收费、缴费方便、灵活;
4.作为形象工程,树立新能源应用典范。 
三、产品解决方案
有鉴于项目所在地的气候特点、用户的要求及施工现场的实际情况,设计采用太阳能热—空气源热泵热水系统。具体如下:
1.太阳能集热系统采用防台风型30倾角安装平板太阳能集热器、直接强制循环系统;
2.辅助加热系统采用空气源热泵循环加热系统;
3.自然压力(定时)供水、定温(定时)回水;
4. 低温循环防冻;
5. IC卡机计量消费系统。
四、设计、施工及验收标准和规范
(1)《建筑给水排水设计规范》(GB/50015-2003)
(2)《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》(GB/50364-2005)
(3)《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》(GB/T50495—2009)
(4)《平板型太阳能集热器技术条件》GB/T6424-2007
(5)《平板型太阳能集热器热性能试验方法》GB4271-2007
(6)《居住建筑太阳能热水系统设计、安装及验收规范》DB33/1034-2007
(7)《住宅建筑规范》GB50368-2005
(8)《屋面工程技术规范》GB50345-2004
(9)《屋面工程质量验收规范》GB50207-2002
(10)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
(11)《建筑物防雷设计规范》(2000 年版)GB50057-94
(12)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
(13)《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002
(14)《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
(15)《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005
(16)《钢结构工程施工及验收规范》GBJ205-2000
(17)《碳素钢结构》GB/T700-1988
(18)《设备及管道保温技术通则》GB 4272-1992
(19)《太阳能热利用术语》GB/T 12936-1991
(20)《建筑物防雷设计施工及验收规范》GB 50057-1994
(21)《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242-20021.
五、设计参数
项目名称:鹤山市德万实业有限公司宿舍(三)中央供热水工程项目。
1、用水人数:744人(2层12间、3~6层28间/层,按6人/间计);
2、用热水量:50~60L/人?日;
3、太阳能单位面积配水量:75~95Kg/m2,10P空气源热泵标准工况时产水量:780L/h;热水用水方式:花洒淋浴;
4、热水温度:55℃;总用热水量:40,000L/日;全天候或定时供应热水;
5、热水系统类型:太阳能+热泵辅助加热;
6、本工程为楼面主体工程,冷水、热水及回水管道楼面接驳。
 

六、设计计算
1、热水计算吨位:按每日产40吨55℃热水计算;
2、全年冷水(平均)计算温度:15℃;热水计算温度:55℃;
3、太阳能面积计算
系统集热器总面积的计算依据为:GB 50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》,直接系统集热面积总面积按式(1)计算:
   式(1)
式中:
 ——直接系统集热器采光面积,㎡;
 ——日均用水量,kg;(取40,000Kg/d)
 ——贮水箱内水的设计温度,℃;(取55℃)
 ——水的定压比热容,4.187KJ/(㎏?℃);
 ?—— 水的初始温度,℃;(取15℃)
 ——当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量KJ/㎡;(取11680KJ/㎡)
 ——太阳能保证率,%;根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~80%;(广州为III类资源较富区,取42%)
 ——集热器的年平均集热效率;具体数值应根据集热器产品的实际测试结果而定;(取0.55)
 ——贮水箱和管路的热损失率;根据经验宜取值为0.10~0.20。(取0.10)
计算得,AC=486.64㎡,根据现场实际安装432㎡;
4、综上:全年(按365天计)生产40吨热水的总耗能为:
   式(2)
式中:
c——水的定压比热容;c=4.187KJ/(kg?℃);
m ——生产热水总量(40,000Kg);
tend ——保温水箱的设计温度(55℃);
tl——水的初始温度(15℃);
计算得,Q=2.445×109KJ/年
5、产40000L热水所需热泵机组选型计算:
1)生活热水总需要的热量:
① 设水温10℃升至55℃;
② 每天所需热水40000L;
③ 加热所需的热量:
Q=40000×(55℃-10℃)×1kcal/℃?kg=1800000kcal
单位换算:1kcal=4.1868KJ
④ 总热量:
Q=7536240 KJ=2093.4 kW?h
⑤设机组加热8小时计算
P每小时制热量=261.7 Kw
⑥热泵机组选型:
⑦根据热泵产品技术参数,KRF360/SW-A型号空气源热泵制热量为36Kw,产水量为:780L/H,输入功率为:8.5kW,现根据冬天和阴雨天气热泵机组:
261.7 Kw÷36Kw/台=7.27 台
根据计算结果,该工程选用8台KRF360/SW-A型号空气源热泵热水器机组,总制热量为Q=8×36=288kW(标况)为辅助设备,满足124个房间(740人)的热水要求。


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