,熱水形成螺旋對流,啟動后2.5分鐘或8分鐘后可用
。如采用即熱式或速熱式,由于加熱原理和功率的影響
,必須做到安裝到戶
,即每個房間的每個熱水器為一個單獨的主體,這樣不利于統(tǒng)一的控制和節(jié)能的管理
,且初次投入的成本和后續(xù)的管理
、維護成本較高,故不建議采用
。
目前
,絕大多數(shù)高校均采用儲水式供熱模式,統(tǒng)一加熱,分戶定時供應(yīng)(一般為17:00-24:00)
,這種方式較容易實現(xiàn)統(tǒng)一的控制和節(jié)能的管理,故建議采用這種方式
。
2)熱水系統(tǒng)按照熱源來源的不同主要分成四大類:天然氣熱水系統(tǒng)
、太陽能熱水系統(tǒng)、電熱水系統(tǒng)和空氣能熱水系統(tǒng)
。下面將這四種方式的主要優(yōu)缺點簡單如下:
1
、天然氣熱水系統(tǒng)
優(yōu)點:加熱快、出水量大
、溫度穩(wěn)定
,結(jié)水垢少。
缺點:使用過程中會因燃燒不充分而排出有毒氣體
,有較大的安全隱患
;起動水壓高
,若樓層較高
,需裝增壓泵否則無法起動;不同的燃氣
,其燃燒器形狀
、噴嘴大小、燃氣通道截面積均不同
;安裝不方便
,該校天然氣管道鋪設(shè)至教師生活區(qū),學(xué)生宿舍樓無天然氣管道
。
2
、太陽能熱水系統(tǒng)
優(yōu)點:安全,避免了燃氣熱水器和電熱水器存在的安全隱患
,不存在中毒和觸電的隱患,十分安全
。節(jié)能
,太陽能熱水器可節(jié)省日常用于加熱水電費、氣費90%
,減少地球有限能源的消耗
,使這些能源用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,生產(chǎn)更大的社會效益
。環(huán)保
,減少由于燃煤向大氣排放的二氧化碳
、一氧化碳、粉塵
、二氧化硫
、氮氫化合物等
。
缺點:安裝較復(fù)雜
,室外維護較麻煩;普通的落水式太陽能熱水器的出水靠落差水壓
,如果樓頂與出水點的距離小于三米的話
,出水壓力不大;對上水時間有限制
,中午暴曬后不允許上水
,否則有可能炸管;由于廣州地區(qū)的氣候特點
,冬季光照強度不夠
,往往需要空氣能和電輔熱,在對廣外
、美院、廣藥等高校的調(diào)研中了解到太陽能的投資較大
,收回成本周期較長
,且冬季制熱效果不理想,均不推薦
。
3
、電熱水系統(tǒng)
優(yōu)點:能適應(yīng)于任何天氣變化,長時間通電可以大流量供熱水
。目前市場上銷售的電熱水器多數(shù)還帶有防觸電裝置。
缺點:占用室內(nèi)空間較大
,易結(jié)水垢
,對電能浪費大;最新型的電熱水器內(nèi)置了陽極鎂棒除垢裝置
,解決了該產(chǎn)品容易結(jié)垢的問題
,但陽極鎂棒需兩年更換一次
,保養(yǎng)難度大
;防觸電漏電工作需嚴格到位,否則將會出現(xiàn)極大的安全隱患
。
4
、空氣能熱水系統(tǒng)
優(yōu)點:超大水量
,水箱容量根據(jù)具體要求量身訂做,水量充足
;經(jīng)濟節(jié)省
,從空氣中獲取大量的能源,能效比高達300%~400%
;適合范圍廣
,不受陰雨天等氣候影響,在環(huán)境溫度為-25℃~43℃下能正常工作
;持久恒溫,使用非常簡單
,整個熱水系統(tǒng)配套自動化智能控制系統(tǒng)
;安全環(huán)保,結(jié)構(gòu)上水電安全分離
,且無任何有害有毒氣體排放或燃燒
,不受以臺風(fēng)等自然災(zāi)害的影響;防凍功能
,具有智能化霜功能
,確保熱水器在低氣溫環(huán)境下穩(wěn)定運行;使用壽命長
,維護費用低
,設(shè)備性能穩(wěn)定,使用壽命一般可達15年以上
。
缺點:冬季氣溫低時制熱能力衰竭嚴重,與其它熱水系統(tǒng)相比較
,初次投入成本較高
;體積較大,安裝地方有限制
。
(2)熱水系統(tǒng)的比較
以熱水量為80噸/天方案為例
,各種制熱設(shè)備性價比較參考:

注:表中每天用水量為80噸,熱水溫度為55℃
,升溫40℃為例計算
,燃料價格按市場價為參考,太陽能按每年30%~40%陰雨天氣用電輔助加熱或熱泵熱水器加熱
。
根據(jù)上述分析的內(nèi)容和調(diào)研時其它高校的經(jīng)驗
,以及在廣州冬季日照差的氣候特點,再結(jié)合我校的具體情況
,空氣能熱水系統(tǒng)較為適合該校的實際需注
。
主要理由如下:
1)安全性:不用燃氣,不會產(chǎn)生任何廢氣
,避免了“煤氣中毒”的安全隱患
;不用電加熱棒加熱,避免了“漏電”的安全隱患
。安全性是空氣能系統(tǒng)對于公共機構(gòu)用熱最為突出的優(yōu)點
。
2)經(jīng)濟性:空氣能熱泵以環(huán)境空氣作為冷熱源,通過熱泵夏季制冷
,冬季制熱
。下表為制取1噸熱水所需能源費用對比。

太陽能熱水器受日照影響明顯
,在廣州冬季日照差
,其單位面積產(chǎn)水量低,與產(chǎn)水量與熱水需求量不一致
,其只能與其它加熱方式配合使用,因此存在重復(fù)投資建設(shè)的可能
,根據(jù)調(diào)研學(xué)校的實際應(yīng)用情況
,效果并不理想。由以上分析可知
,空氣能熱泵在經(jīng)濟性優(yōu)勢比較明顯
。
3)水垢問題的考慮
一般情況下溫度越高結(jié)垢會越嚴重,因空氣能熱泵熱水系統(tǒng)出水溫度55℃
,不容易產(chǎn)生水垢
。而電熱水器高溫280~300℃加熱,很容易產(chǎn)生水垢
,繼而造成熱效率降低
,耗電量增加,出水壓力減少
,甚至引發(fā)安全事故
。
三
、投資回報分析
(1)總投資估算
1)熱泵主要設(shè)備總價的估算(熱泵機組
、保溫水箱)
根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)
,初步估算各區(qū)域空氣能熱泵機組制熱量能力理論選取值如下表所示:
以8棟宿舍為例
,其計算過程如下所示:
環(huán)境溫度取5℃,自來水溫度按冬季冷水溫度10℃計算
,則每天將42.6噸10℃冷水加熱成55℃熱水所需的熱量:
Q=CM△=1Kcal/L℃x42.6Tx(55-10)℃=1917000Kcal
設(shè)計機組平均運行時間為12小時
,最不利天氣條件下
,不超過16小時,此次估算取16小時計算
,則8棟宿舍選定的主機效率應(yīng)不小于:
19170010Kcal÷860Kcal/KW÷16小時=139.32Kw/h
以10匹空氣能熱泵機組為例進行估算
,10p空氣能熱泵機組理論制熱量為33kw/h,故理論需要的機組數(shù)量為:
139.32kw/h÷33kw/h≈4.22
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