学生热水节能系统方案

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1、学生公寓地源热泵生活热水及饮用开水系统方案目录一、项目概况1二、公司简介1三、地源热泵热水系统原理6四、生活热水系统61、系统方案62、系统材料设备及投资预算9五、饮用开水系统131、系统方案132、系统材料设备及投资预算15六、经济性、技术性和环保分析161、经济性分析162、技术性分析183、环保分析20七、系统投资20一、项目概况学校秉承以学生为本的理念，努力提升学生生活品质，为避免出现洗澡排“长龙”队伍、学生宿舍楼旁摆“暖瓶阵”以及学生在宿舍使用热得快等大功率电器烧水等现象，拟将价格实惠的生活热水供应到学生公寓的每个宿舍，同时将健康的饮用开水供

2、应到每栋楼的每一层楼集中接水点。综合经济、节能、环保以及社会效益等因素考虑，校园建设比较适宜安装地源热泵热水系统。学校所在地岩土热物性良好（经地勘报告结果所得结论），3米以下土壤温度全年约18℃，校园建筑密度低，建筑物周围存在足够的场地用于地埋管施工。学校具备良好的地源热泵热水系统实施条件。二、公司简介瑞格能源成立以来，结合中心的科研项目、试验平台和研发优势，依托湖南大学设计院绿色建筑设计研究所和湖南湖大土木建筑工程检测有限公司建筑节能与环境检测室开展业务，为用户提供节能与新能源和绿色建筑的全方位解决方案。公司主营业务包括：a)建筑能源计量与监管系统；

3、b)能源审计、节能改造与合同能源管理；c)可再生能源技术研究和咨询、产品开发、工程实施与合同能源管理（包括地源热泵及太阳能）；d)绿色建筑设计与咨询。16三、地源热泵热水系统原理地源热泵热水系统是一种利用地表浅层地热资源（也称地能，包括土壤、地下水和江、河、湖、海以及城市污水）等低温位热能的一种高效节能系统。既可用作空调系统，也可单纯的用作热水供应系统。地源热泵可以大地作为热源，蒸发器通过地下埋管换热器不断从土壤低温环境中吸收热量，冷凝器将吸收的热量和消耗的电能传递到待加热睡中，实现制备热水的目的。土壤一定深度下温度较为恒定，不受外界气温变化的影响，一

4、年四季尤其是寒冷的冬季可以为热泵系统提供较高的蒸发温度。根据热力学原理，若降低冷凝温度或提高蒸发温度，都能提高热泵循环效率，因此地源热泵非常节能，能效比可达到3～6。地源热泵除高效节能外，还具有可再生、绿色环保、一机多用、寿命长等优点。地源热泵热水系统主要包括三部分：地下埋管换热器、热泵机组及末端管网。四、生活热水系统1、系统方案（一）系统划分根据公寓楼的布置情况，因地制宜将每栋公寓楼划分为各自热水系统，每栋楼单独为一个系统，地源热泵生活热水系统图如图1所示。16图1地源热泵热水系统原理图#01栋公寓楼有276间宿舍，住宿学生1656人；#02和#03

5、每栋有236间宿舍，每栋楼住宿学生1416人；#13有229间宿舍，住宿学生1374人。设计热水需求量为每人50升/天，学生使用热水系数为0.6，则#10楼系统热水需求量约为50吨/天，#11和#12楼每个系统热水需求量约为42吨/天，#13楼系统热水需求量约为42吨/天。4栋公寓楼总共热水需求量为176吨。（二）机房地源热泵主机设置系统制热水所需热负荷以最不利工况即冬季自来水温最低值为计算基准，取武汉市冬季自来水温度最低值为5℃，热水出水温度为50℃，则#10系统所需热负荷为Q1=50×45℃×1.163=2617kw，#11、#12和#13每个系统

6、所需热负荷为Q2=42×45℃×1.163=2198kw.设定每个系统每天运行16小时，则#10系统每小时制热负荷为2198kw÷16≈164kw，#11、#12和#13每个系统每小时制热负荷为2198kw÷16≈137kw。#10系统设计选用两台制热量为82kw的地源热泵机组，#11、#12和#13每个系统设计选用两台制热量为6916kw的地源热泵机组，每个系统的机房都设置在公寓楼屋顶。每个系统都采用循环加热的方式制备热水。(三)室内热水供水管网设计热水供水管网主要用于将热水从机房保温水箱输送至每个宿舍供学生使用，宿舍内热水供水管网如图2所示。图2室

7、内热水供水管网每栋宿舍的热水供水管网都设计采用上供下回的供回方式，供回水管采用同程连接,保证每个宿舍学生一打开热水阀便有热水。每个宿舍安装一套预付费热水计量系统，学生均需通过自己的校园一卡通按预设的单价购置热水后方可使用，学生用水按流量计费，用多少水收多少费，避免纠纷，（三）地下埋管换热器设计根据公寓楼所在地地质勘探报告，结合同类工程经验数据分析得出该园区PE管双U型换热器换热量可达50w/m。为了保证园区热水系统换热的稳定和安全性，地下换热器换热量取45w/m。#10设计60m深的地能井48口，#11、#12和#13每个系统设计60m深的地能井401

8、6口。每个系统的地能井都是围绕着学生公寓楼周围的空地或绿化带进行排布，井与井间隔约4.5m，地