1、工程介紹

    南通大學《南通大學三期學生公寓西組團熱泵熱水系統的改造》項目于2006年12月份開工實施，次年3月份基本竣工。項目主要內容是為新校區(qū)三期學生公寓1、2號樓提供洗浴用水，其中1號樓設計入住學生1808人，2號樓設計入住學生1436人。經過學校領導調研和評估，學校決定采用新型節(jié)能設備熱泵熱水器，該設備節(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，學校要求熱泵系統全部使用低谷電進行加熱，低谷電時間段為00：00～08：00，熱泵系統在全年工況下在保證學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將1、2號樓四只水箱內共計86T冷水全部加熱至55℃的熱水。

2、系統設計思路

   1#樓熱泵系統由兩套獨立子系統組成，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，浮球閥關閉，同時關閉電動閥旁通閥，水箱補水開始由電動閥控制。當水箱低溫信號送至熱泵機組時，熱泵機組啟動；當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，當水箱內水補滿后浮球閥關閉，水箱定時時間根據客戶實際情況設定。電加熱組投入量根據智能控制系統內設定的投入環(huán)境溫度及投入時間參數自行投入。水箱內設極低液位保護裝置，當水箱內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；當水箱內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，定時時間根據實際情況設定。

3、方案設計論證

1）、項目概況

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

2)、設計參數：

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、電輔助加熱設備效率：0.95

8、熱損耗系數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）、主設備選型

1、熱泵選型

根據用戶提供的相關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℃。根據以上性能特點，建議電輔助加熱設備選型如下：

1#樓：電輔助加熱設備功率：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備共同加熱時間＋電輔助加熱設備單獨加熱時間     

                =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備共同加熱時間＋電輔助加熱設備單獨加熱時間

                =4.5h＋2.4h

                =6.9h（用戶提供熱水加熱時間）

5）：輔助設備選型

1#樓：

水箱：

根據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參數表。

4、施工過程紀要

5、項目經濟對比

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

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

責編：dhl