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| 发布人：西莱克 文章来源：http://www.soheat.com |
本项目是上海横沙岛度假村的洗漱生活热水的节能改造工程。原来洗漱热水供应是采用锅炉蒸汽供热水，能耗高，污染大，急需进行节能改造。甲方要求在满足热水使用的条件下，最大可能的节能和最优的投资方案。
针对该项目，通过施工现场的考察，并经过与甲方深入地交流，了解现阶段的热水使用情况和能耗情况。我们制定了空气能热泵热水器加太阳能的方案。选用该方案，主要基于以下的考虑：
1.甲方为度假村，光照充足，太阳能和热泵主机安装在一个三层独立标准套房的房顶上，楼面安装面积400-500㎡，安装地方太阳无遮挡，满足太阳能的安装条件。度假村共28栋别墅客房，58间标准双人间，客房满员260人。
2.节能改造计划采用目前最节能的太阳能热水器和空气能热泵热水器结合方式，使得运行费用最低。
一、计算热水热负荷和热泵主机的选型：
a)工程热水日用水量：
该工程按客房满员260人，人日均60L热水计算。
V=260X60=15600L≈15t。
b)工程热水热负荷计算：每天的热水用水量约为15t。自来水温度按全年平均12.7℃计算，热水出水度为55℃，则每天的热水热负荷为：
Q=V•c•(tr-tl)/860
=15000×1×(55-12.7)/860
≈738kW
式中：Q——热负荷量(kW);
V——热水量(L);
C——水的比热，取1kcal/(L•℃);
Tr——热水温度(℃);
tl——冷水(自来水)温度(℃)
C)机组选型，计算机组台数和工作时间
空气能热泵热水器选用西莱克LSQ05R机组。在名义工况下，该机组制热量为18kW。若在名义工况下工作时间为14小时(机组每天的工作时间一般不应大于18h)，则所需机组的数量为：
N=Q/(T•W)
=738/(14×18)
=2.85台，取N=3台。
式中：N——机组数量(台);
Q——热负荷量(kW)
T——名义工况下设定的机组运行时间(h);
W——名义工况下机组制热量(kW)
结论：在名义工况下，采用3台西莱克LSQ05R机组，可以满足客房每天的热水需求。
D)冬季校核
热水工程在秋冬季节使用较多，并且此季节的白天与夜间室外温差较大，结合空气源热泵制热运行的热效率受环境温度影响的特点，建议机组在冬季的实际工作时间设定在早6：00～晚10：00的时间段，此时间段当地的最低室外平均温度约为0℃，此时自来水平均温度约2℃。KFXRS-19Ⅱ机组在环境温度2℃时的制热量为12kW。则3台KFXRS-19Ⅱ热泵机组每天完成加热15.0T的55℃热水时间为：
Qd=V•c•(tr-tl)/860
=15000×1×(55-2)/860
≈924kW
Td=Qd/(N•Wd)
=924/(3×12)
=25.7h>18h
故需要增加两台西莱克LSQ05R机组每天加热时间为：
Td=Q/(N•Wd)
=924/(5×12)
=15.4h<18h
式中：Qd—冬季机组日制热量(kJ),Wd—冬季机组单机小时制热量(kW)
N——机组数量(台)，Td——冬季时机组日运行需要时间(h)
故：设计合理，采用5台西莱克LSQ05R机组可以满足秋冬季时的制热需求。
二、太阳能选型
根据热水用水量15t，考虑太阳能的初期投资较大，所以，太阳能采取10t热水的方案去选型。
根据国家气象中心提供的2010年全国各地日均及年总辐射数据(《中国气象辐射资料年册》2010年，单位MJ/㎡)和《春分秋分所在月水平面上日平均太阳辐射量》，查表得，平均太阳辐射量是16.61MJ/㎡。
依据上海地区的纬度是：北纬31°2′。推荐集热器倾角选取31°，用支架安装在楼顶。
集热面积的计算：
式中：
——直接系统集热器采光面积，㎡;
——日均用水量，kg;
——储水箱内水的终止温度(用水温度);
——水的定压比热容，kJ/(㎏•℃);
——水的初始温度;
——当地秋分所在月集热器受热面上晴好天气的日总辐照量，kJ/㎡;
——太阳能保证率;
——集热器全日集热效率，取值为0.50;
——管路及储水箱热损失率，此处取0.1。
对于本系统：每组集热面积5.38㎡，每组按单根真空管2.1m，30根计算。
其他已知：
=55℃，=4.18kJ/(㎏•℃)，=12.7℃，=16.61kJ/㎡×1.3(修正系数)，=1，=0.50，=0.1，=10000L。
故=181㎡。
所以，按34组太阳能设计，即实际集热面积182.9㎡，基本能满足10t水的要求。即晴朗天气下(光辐照不低于16.61kJ/㎡)，34组集热器正常工作每天可让10t水升高42.3°C。
三、本工程热泵系统运行费用分析(略)
结论：太阳能和热泵的结合是热水工程目前最节能的方案，是可以大力推荐的一种新型的热水方案。
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