热水系各种热值指标

一、 设计依据：《建筑给排水设计规范》（GB 50015-2003） 二、 方案选择

1、 地源热泵热水机组 2、 电锅炉

3、 空气源热泵热水机组

这次设计说明主要是分析这三种方案的可行性及经济性能。 三、 耗热量计算 1、 计算设计小时耗热量

设计小时耗热量的计算公式： QmqrC(TrTl)rhKh86400 式中：Qh——设计小时耗热量（W）；

m——用水计算单位数（人数或床位数），这里取200； qr——热水用水定额（L/人.d或L/床.d），这里取40 L/人；C——水的比热，C=4187（J/kg. ℃）； Tr——热水温度（℃），这里取60℃； Tl——冷水温度（℃），浙江地区为5℃； ρr——热水密度（kg/L），按1 kg/L计算； Kh——小时变化系数，这里取4.9。

则Q404187(605)1h5.6120086400=12KW

2、计算容积式水加热器的设计小时供热量 容积式水加热器的设计小时供热量的计算公式：

QgQh1.163VrTTrTl 式中：QG——储热水罐的设计小时供热量（W）； QH——设计小时耗热量（W）；

η——有效贮热容积系数，容积式水加热器η=0.75；

VR——总贮热容积（L），这里选用一个4m3

的储热水罐；

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1）

2 ）（公式 （公式

热水系统设计说明

T——设计小时耗热量持续时间（h）,T=2～4h，这里取3； TR——热水温度（℃），按设计水加热器出水温度或贮水温度计算； Tl——冷水温度（℃），浙江地区可选为5℃； ρ——热水密度（kg/l）。 则Qg1196201.163四、方案可行性分析

表1、三种方案的综合性能比较表

项 目 总投资 地源热泵热水机组 一般，室外施工费用大 电锅炉 低 最高 对配电容量有较高要求 空气源热泵热水机组 一般 较高，冬季除霜耗能较多 容易受环境影响，温度高或低时机组能效比降低，甚至开不了机，沿海空气含盐度高的地区对机组腐蚀性大 0.7540006051=55.6KW

3年运行费用 低，能量3/4来自地能 受环境 影响 冷热源温度稳定，系统运行稳定可靠 对环境 影响 使用 寿命 结论

无燃烧产物排放，对周无燃烧污染，但电力 噪音大，易形成热岛效应而围环境没有影响，为环消耗大 换热效率衰减 保型空调，机组噪声小 地源热泵机组寿命15--20年 使用寿命10年左右 主机寿命8—10年 地源热泵具有最佳的综合性能，为国家大力提倡的能源应用形式。 五、设备选型

根据计算得出的容积式水加热器的设计小时供热量，则设备选型如下表：

表2、设备选型表

项 目 设备选型 总制热量 输入功率 地源热泵热水机组 VKC040WH3一台 55KW 11.1KW 1.水泵 其他设备 2.储热水罐

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电锅炉 电锅炉 55.6KW 61.8 KW 1.水泵 空气源热泵热水机组 HL20NR一台 58KW 18KW 1.水泵 2.储热水罐 2.储热水罐 3.辅助电加热器 热水系统设计说明 六、经济性能比较 1、初投资

初投资总额=∑分项投资 （公式3） 2、运行费用分析

年运行费用=设备耗电量×制热时间（10h/d）×年使用天数（365d/y） （公式4）

×小时变化系数×季节变化系数

根据上述公式，则这三种方案的经济性能比较如下表：

表3、经济性能分析表

项目 地源热泵热水机组 总价 设备型号及数量 （万元） 初 VKC040WH3一台 投 储热水罐一个 资 室外打井二口 投资累计 机组耗电KWH 运行 水泵耗电KWH 费用 年能耗费用合计 结论 2.637 年能耗费用合计 13 年能耗费用合计 4.865 0.368 水泵耗电KWH 0.368 水泵耗电KWH 0.368 2 12 2.269 — — 投资累计 机组耗电KWH 9 12.632 辅助电加热器一个 投资累计 机组耗电KWH 1 12 4.497 5 储热水罐一个 5 储热水罐一个 5 5 电锅炉一台 4 HL20NR一台 6 设备型号及数量 （万元） 电加热器 总价 设备型号及数量 （万元） 空气源热泵热水机组 总价 1、这三种方案均能利用蓄热方案，即利用夜间低谷电制热水，储存起来使用。

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热水系统设计说明

附录 各种常规热源制热水性能表

附表1：各种热值指标

各种热源 电热水器 液化气 天然气 管道煤气 柴油锅炉 地源热泵 空气源热泵

附表2：制热水成本比较

以将1吨15℃的冷水,加热至55℃的热水,需40000千卡的热量为例： 各种热源 电热水器 液化气 管道煤气 柴油锅炉 地源热泵 空气源热泵

1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（KW） 1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（KW）

（注：1冷吨就是使1吨0℃的水在24小所内变为0℃的冰所需要的制冷量。） 制冷技术中常用单位的换算：

1马力（或1匹马功率）=735.5瓦（W）=0.7355千瓦（KW） 1千卡/小时（kcal/h）=1.163瓦（W）

1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（KW） 1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（KW）

热值 860千卡/度 10800千卡/千克 8400千卡/立方米 3800千卡/立方米 10300千卡/千克 860千卡/度 860千卡/度 热效率 热效率90% 燃烧效率65% 燃烧效率65% 燃烧效率65% 燃烧效率65% 热效率480% 热效率250% 实际热值 774千卡/度 7020千卡/千克 5460千卡/立方米 2470千卡/立方米 6695千卡/千克 4128千卡/度 2150千卡/度 所需热源数值 40000千卡÷774千卡/度=51.68度 40000千卡÷7020千卡/千克=5.7千克 40000千卡÷2470千卡/立方米=16.1立方米 40000千卡÷6695千卡/千克=5.7千克 40000千卡÷4128千卡/度=9.6度 40000千卡÷2150千卡/度=18.6度 热源单价 0.73元/度 3.5元/千克 热源总价 37.73元 19.95元 1.1元/立方米 17.82元 3.0元/千克 0.73元/度 0.73元/度 17.91元 7.01元 13.58元 第 4 页 共 4 页