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典型案例:某小区80吨集中热水工程
某小区座落在北纬37° 29ˊ,东经118°14ˊ,海拔+12米,冬季1月平均气温-2℃—3℃,夏季七月平均气温29℃,多东北风,全年无霜期267天,小区共有居民楼29栋,专家别墅6座,占地面积139500平方米,总住户518户,现有常住人口1780人。小区供水管网配套设施齐全,新建是采用燃煤锅炉供暧和生活热水。后改为蒸气换热采暧,同时得到45℃±3℃冷凝水供小区生活用热水。原有300吨保温水罐10㎝岩棉保温层,改造增加5㎝聚氨酯发泡保温层,外加镀锌铁板防护层,内壁涂刷玻璃钢内衬,以便保证水质清洁和水罐不被腐蚀。
根据需方要求每日生产55℃热水80吨,把需方提供的相关数据输入计算机实况模拟设计软件,得到本热水系统满足实用要求应配置龙普空气源热水机组输入公率89.78KW,每吨热水全年平均能耗费用为6.73元(当地电介0.62元∕KW·H)预算方案报需方工程指挥部讨论研究,制取同等热量,各种不同换热形式耗能及费用比较
经比较重点考虑太阳能和空气源热泵两种形式最为经济环保,但考虑到与小区绿化环境的和谐统一,太阳能工程突出矛盾表现在安装面积过大,预埋件支架及工程量大,安装工期长,后继维修费用高,物业管理不方便等因素,方案最终选定空气源热泵热水机组。根据需方安装空间和机组排列要求,本热水系统选用3P机组24台,机组技术数据如下:
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类别
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项目
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名称
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单位
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数值
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机组技术
性能参数
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项 目
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热水出水温度
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0C
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60
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额定制热量
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KW
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13
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额定小时制热水量
(随环境温度变化)
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L/h
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282
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额定输入功率
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KW
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3.75
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安装条件
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水 路
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外形尺寸
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mm
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1420X1400X400
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净质量
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Kg
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240
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额定水压力
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Mpa
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0.6
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最高水压力
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Mpa
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1
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接管管径
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-
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DN25
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运行条件
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电 气
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使用电压
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V
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3~ /380±10%
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使用频率
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Hz
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50
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最大电流
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A
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15
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接地要求
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Ω
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<10
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温 度
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环境温度范围
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0C
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-5~40
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通过变换支网管径,调节循环流量。机组换热器内高温热水通过2台(一用一备)热水循环泵与300吨保温水罐内低温热水强制循环,本系统采用自控技术实现系统自动化,水温水位显示,可设定任意恒温供水,实际使用时设定水温在52℃。温差跟踪自动循环,对300吨水罐内的水进行加热,储热水箱内的水温达到设定值时55℃自动停机。300吨水罐后的供水管路实行闭路循环,用水终端即开即有热水;低水位控制点设计在200吨水位处,由于使用热水低于此水位,本系统智能控制补入自来水,使冷水进入热泵机组,加热后将非定温水顶入300吨水罐,水位升高直到最高警戒水位,此时由于较低温度的水进入储热水箱,使水罐内的水温低于设定温度时52℃,主机系统启动开始工作,循环热加热到55℃自动停止运行。每栋楼内用户实用热水有300吨保温水罐提供,蓄热水罐全天不低于200吨最低水位警戒,保证24小时的热水使用,热水管网循环泵会间歇循环。温控点设计在300吨保温水罐内200吨水位处,当温度低于52℃时系统开机运行,如此完成一个工作过程。特殊情况用水量增多,可实现系统自动手动切换,可操控性强。
工程完工后,双方人员采用单机抽检和系统时段运行COP 值测定的方式对本热水工程进行了验收 实测数据如下:
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机号
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水温℃
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环境温度℃
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工作时间min
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热水温度℃
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3
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18
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22
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7/9.5
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48/65
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19
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18
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22
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7/10
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48/65
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14
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18
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22
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7/9.5
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48/65
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20
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18
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22
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7/10
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48/65
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加热机组换热器内35kg的18℃冷水,实测结果如上
总制热量=35kg×(65℃-48℃)×1Kcal/kg·℃=595 Kcal
平均耗电量相当热量=3.75kw×{(9.5min+10min)÷2-7min}÷60min×860 Kcal/kg·℃=147.81 Kcal
COP值= 总制热量÷平均消耗的热量=595 Kcal÷147.81 Kcal =4.03
整个系统施压检测、冲洗完毕后,一次性注入300吨18℃自来水,开始试运行,自18日10:10分启动运行至19日晚11:20分储水罐温度到55℃设定温度,系统自动停机。耗时37小时零10分钟,总耗电量为3515.50KWH。考虑到夜间环境温度较低和管网及水罐的散热等因素的影响,综合计算COP值达到3.88。在以后的实际使用中,机组每天工作十到十二个小时,可保证各用水电使用50度以上热水80吨。需方对此结果非常满意。自此工程顺利完成验收交接工作。
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