学生公寓空气源热泵热水系统工程设计

学生公寓空气源热泵热水系统工程设计内容摘要：

考虑，设定 机组定时运行 8h，分时段供热水 4 h， 总的热水量与耗热量 计算结果 见表 1 表 1 定时供热水系统热水量与耗热量计算结果 系统分类 定时 供水时间 h 机组运行时间 h 设计小时热水量 Qr T/h 设计每天热水总量 T/d 热源 小时供热量 kw 每天 总 供热量 KJ/d 定时集中热水系统 4 8 470 3760 3． 2 总体方案的设计 3． 2． 1 热水系统的分区 六层的学生公寓是多层建筑，不考虑竖向分区。 考虑到建筑物特有的形状以及建筑结构，对建筑进行横向分解，具体的分区如图 1所示，分为 A、 B、 C、D 四 个 区，各 区 设置 1 个热水系统。 3． 2． 2热源的选择 在选择热源时需要考虑地区的气温、日照情况，利用现有的资源，合理选择经济、高效、环保的热源。 对各种能源或热源设备从热效率、能效比等进行比较分析 [3]， 由表 2 可知道，燃料热效率或设备热效率最高的是热泵热水机组，从能量利用的角度看，空气源热泵机组是最理想的选择；从经济的角度看，煤作为燃料制热水 ，由于本身存在价格优势，有一定的经济性，燃煤锅炉作为传统的供热方式一直存在到今天也是得益于这个优势。 但是 ，燃煤锅炉对环境污染严重，而且 这种经济性优势 也 有片面性， 表 2 仅对于燃料的消耗做经济比较，没有考虑到其设备运行费用，燃煤锅炉系统的运行费用 比较高，燃料的供给系统以及空气供给系统 都需要耗费较多的电能。 而 表 2 中空气源热泵机组的费用已经包括了大部分的电能在内，它经济性优势也是明显的。 因此，本设计 热源采用空气 338 源热泵，主机布置在 楼宇 顶层。 表 2 燃料低位发热量和热源设备的热效率分析表 燃料或热源设备名称 燃料单位 低 位发热量kcal 热源热效率 % 实际转化热量kcal 热水所需的 热量 kcal 燃料单位价格 /元 耗燃料数量 热水所需费用 /元 标煤 公斤 7000 60 4200 天然气 立方米 8600 85 7310 液化石油气 公斤 10500 85 8925 电力 度 860 95 817 太阳能 度 860 250 2150 空气源热泵 度 860 350 3010 注 : 2 中各种燃料低位发热量及热效率值参考文献 [3]； Q=（ tr– tl） ，取 1000 千克水由 15℃加热到 60℃ 计算； ，以市场实际价格为准。 学生公寓晚上使用热水比较集中， 采用定时供应热水比较合理与经济。 由于白天室外空气温度较高，空气源热泵机组 运行 的 COP 值较高，消耗相同的电能，得到更多的热量，从而达到节能、省电的目的 ，因而 采用空气源 热泵 热水机组为 热源 加 蓄热水箱全蓄热 系统运行 方式。 机组白天运行 8小时制热水， 将满足全天用水 要求的热水集中存储在蓄热水箱中， 到供水时间用供水泵从蓄热水箱向用户系统管网 供水。 考虑到供水的方便，以及热水的水力平衡， 热水从 蓄热水箱出来经主干管分到立管，由立管往下向每个宿舍供应热水。 为了更好的补充配水管网热量损失，保证配水点的水温，选用立管循环， 循环 管 RH在立管底部与供水立管底部连接。 设置补水泵，在机组运行的制热 过程 加压补水。 图 2是 系统的原理图， 图 2 空气源热泵热水系统原理图 3． 3 热水管网的设计 热水管网的布置与水力计算 热水管网 的 横干管敷设在顶层，沿水流方向保证不少于 的坡度 [4]，供水管越走越高， 循环 管沿水流方向下降 ； 供水管高处设置自动排气阀， 循环 管低处设置 排污阀； 干管上设置波纹管补偿器 ； 立管穿楼板时加上套管，套管内径比通过的热水管外径大 2号，中间间隙填上密封。