1、工程介紹

    南通大學(xué)《南通大學(xué)三期學(xué)生公寓西組團熱泵熱水系統(tǒng)的改造》項目于2006年12月份開工實施，次年3月份基本竣工。項目主要內(nèi)容是為新校區(qū)三期學(xué)生公寓1、2號樓提供洗浴用水，其中1號樓設(shè)計入住學(xué)生1808人，2號樓設(shè)計入住學(xué)生1436人。經(jīng)過學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)調(diào)研和評估，學(xué)校決定采用新型節(jié)能設(shè)備熱泵熱水器，該設(shè)備節(jié)能效果顯著，無任何污染，安裝方便，使用安全。為進一步節(jié)約能源，學(xué)校要求熱泵系統(tǒng)全部使用低谷電進行加熱，低谷電時間段為00：00～08：00，熱泵系統(tǒng)在全年工況下在保證學(xué)校正常用水的同時每天的工作時間不得超過8小時，且必須保證全年每天在低谷電時間段內(nèi)將1、2號樓四只水箱內(nèi)共計86T冷水全部加熱至55℃的熱水。

2、系統(tǒng)設(shè)計思路

   1#樓熱泵系統(tǒng)由兩套獨立子系統(tǒng)組成，八臺KRS-850/G-B熱泵機組分成兩組（1#、2#、3#、4#與5# 、6#、7#、8#）與水箱連接循環(huán)加熱。初始運行時，打開補水電動閥旁通，水箱開始補水，水箱到達滿水位時，浮球閥關(guān)閉，同時關(guān)閉電動閥旁通閥，水箱補水開始由電動閥控制。當(dāng)水箱低溫信號送至熱泵機組時，熱泵機組啟動；當(dāng)水箱高溫信號送至熱泵機組時，熱泵機組停機。水箱補水電動閥定時打開，當(dāng)水箱內(nèi)水補滿后浮球閥關(guān)閉，水箱定時時間根據(jù)客戶實際情況設(shè)定。電加熱組投入量根據(jù)智能控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定的投入環(huán)境溫度及投入時間參數(shù)自行投入。水箱內(nèi)設(shè)極低液位保護裝置，當(dāng)水箱內(nèi)液位低于液位保護裝置下限時，電加熱組斷開，電動閥強制打開補水；當(dāng)水箱內(nèi)液位達到液位保護裝置上限時，保護狀態(tài)消除。六樓高、低區(qū)熱水循環(huán)泵定時啟動，定時時間根據(jù)實際情況設(shè)定。

3、方案設(shè)計論證

1）、項目概況

    根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)，1#樓住宿人數(shù)為1808人，用水為46噸（55℃）；2#樓住宿人數(shù)為1436人，用水為40噸（55℃）。為充分利用低谷電，設(shè)計熱泵加熱時間為8h（00：00～08：00）。

2)、設(shè)計參數(shù)：

1、熱泵選型溫度：環(huán)境溫度5℃

2、電輔助加熱選型溫度：環(huán)境溫度0℃

3、冷水溫度：環(huán)境溫度5℃，冷水計算溫度5℃

   環(huán)境溫度0℃，冷水計算溫度3℃

4、熱水溫度：60℃

5、熱水量：1#樓，46噸      2#樓，40噸

6、熱水加熱時間：8h

7、電輔助加熱設(shè)備效率：0.95

8、熱損耗系數(shù)1.05

3）、熱量計算

1、環(huán)境溫度5℃

1#樓：

50噸×1000kg/噸×（60℃-5℃）×1.05×1kcal/kg·℃÷860kcal/kwh÷8h=420kw

2#樓：

36噸×1000kg/噸×（60℃-5℃）×1.05×1kcal/kg·℃÷860kcal/kwh÷8h=302kw

2、環(huán)境溫度0℃

1#樓：

50噸×1000kg/噸×（60℃-3℃）×1.05×1kcal/kg·℃÷860kcal/kwh÷8h=435kw

2#樓：

36噸×1000kg/噸×（60℃-3℃）×1.05×1kcal/kg·℃÷860kcal/kwh÷8h=313kw

4）、主設(shè)備選型

1、熱泵選型

根據(jù)用戶提供的相關(guān)圖紙及指定的放置位置，建議選用我司空氣源熱泵熱水機組KRS-850/G-B。該型熱泵在環(huán)境溫度5℃時額定輸出功率為26.2kw，則：

1#樓：16臺

2#樓：12臺

2、電輔助加熱設(shè)備選型

KRS-850/G-B空氣源熱泵在環(huán)境溫度0℃時額定輸出功率為21.9kw，制熱水溫度為50℃。根據(jù)以上性能特點，建議電輔助加熱設(shè)備選型如下：

1#樓：電輔助加熱設(shè)備功率：200kw

計算如下：

熱泵總輸出功率：22.3kw/臺×16臺=356.8kw

熱泵與電輔助加熱設(shè)備共同加熱時間：

50噸×1000kg/噸×（50℃-3℃）×1.05×1kcal/kg·℃÷860kcal/kwh÷（356.8 kw＋200 kw ×0.95）=5.2h

電輔助加熱設(shè)備單獨加熱時間：

50噸×1000kg/噸×（60℃-50℃）×1.05×1kcal/kg·℃÷860kcal/kwh÷（200kw ×0.95）=3.2h

  則全部加熱時間=熱泵與電輔助加熱設(shè)備共同加熱時間＋電輔助加熱設(shè)備單獨加熱時間     

                =5.2h＋3.2h

                =8.4h（用戶提供熱水加熱時間）

2#樓：電輔助加熱設(shè)備功率：180kw

計算如下：

熱泵總輸出功率：22.3kw/臺×12臺=267.6 kw

熱泵與電輔助加熱設(shè)備共同加熱時間：

36噸×1000kg/噸×（50℃-3℃）×1kcal/kg·℃÷860kcal/kwh÷（267.6 kw＋180 kw ×0.95）=4.5h

電輔助加熱設(shè)備單獨加熱時間：

36噸×1000kg/噸×（60℃-50℃）×1kcal/kg·℃÷860kcal/kwh÷（180 kw ×0.95）=2.4h

則全部加熱時間=熱泵與電輔助加熱設(shè)備共同加熱時間＋電輔助加熱設(shè)備單獨加熱時間

                =4.5h＋2.4h

                =6.9h（用戶提供熱水加熱時間）

5）：輔助設(shè)備選型

1#樓：

水箱：

根據(jù)用戶要求制熱水的方式及特點，建議水箱有效容積為實際用水量，即50噸。另根據(jù)用戶提供的圖紙及指定的放置位置，建議水箱分成兩個，每個水箱的尺寸為：5000×3000×2000

循環(huán)水泵：8臺，四用四備

          額定流量：30m3，額定揚程：25m，額定功率：4kw

          建議型號：TD65-22/2

2#樓：

水箱：

根據(jù)用戶要求制熱水的方式及特點，建議水箱有效容積為實際用水量，即36噸。另根據(jù)用戶提供的圖紙及指定的放置位置，建議水箱分成兩個，每個水箱的尺寸為：5000×2500×2000

循環(huán)水泵：8臺，四用四備

          額定流量：22m3，額定揚程：23m，額定功率：3kw

          建議型號：TD65-18/2

6）、KRS-850/G-B型空氣能熱泵熱水機組技術(shù)參數(shù)表。

4、施工過程紀要

5、項目經(jīng)濟對比

2007年9月～2008年1月新學(xué)生公寓投入使用以來，學(xué)生熱水使用量如下表（表1）

    從上面的數(shù)據(jù)可以看出，空氣源熱泵可以節(jié)約大量的費用，而且設(shè)備運行時無污染，也響應(yīng)目前國家提出的建設(shè)“節(jié)約型社會”和“綠色中國”的號召。

責(zé)編：dhl