PP电子热水机工程案例 1. 工程概况 重庆某学校学生宿舍，该楼有六层，楼高21.6m，每层层高3.6m。每层有52间宿舍，配有淋浴卫生间，可住4名学生。采用24小时不定时集中供水系统。 2. 设计依据 《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》 《实用供热空调设计手册》 3. 设计参数 重庆地区夏季、冬季气象设计参数：夏季：33℃、相对湿度：70%；冬季：干球温度5℃、相对湿度：80%。冬季冷水温度7℃。系统必须满足冬季低温气候条件下热水需求量。 4. 方案设计 4.1 热水量确定 根据建筑给排水规范可知，有自备热水供应和沐浴设备住宅类建筑最高日用水定额每人40～80L学生每人每天用热水0L（55℃）计算，则生活热水量为： 4.2 热负荷计算 在进水温度为7℃的情况下，所需加热量Q： 4.3 主机配置 4.3.1 机组选型 根据计算的热负荷，在标准室外工况下，取机组加热时间为小时，则所需机组加热功率为： 拟选用格力B系列直热循环型热泵热水机组，初步确定使用KFRS-39ZM/BS机组，在标准工况下，机组制热量为39KW，则所需机组数量： 选用台KFRS-39ZM/BS机组。 4.3.2 机组选型校核 （1） 夏季校核 取制热水小时为1h，单台KFRS-39ZM/BS的制热功率为39KW，台机组的制热水能力为KW，大于实际所需KW。 此时制取热水的时间为： （2）冬季校核 考虑冬季能力衰减，干球温度5℃，出水温度55℃查表得KFRS-39ZM/BS的制热水量为22.4KW。 机组在冬天日实际运行时间： 故六台KFRS-39ZM/BS运行1 h不能满足工程需要，但需运行h才能满足工程的需要。 在冬季最不利情况下，机组加热时间为 h，冬季加热时间过长。在最不利情况下，推荐机组加热时间不要超过1h（合理加热时间为10~14h），若冬季加热时间超过上述限定，一般采取以下两种解决措施：增加机组数量；增加电辅助加热。 在本案例中，我们对两种解决措施作简单介绍。 方案一：增加机组数量 为保证冬季加热时间低于h，所需机组功率为： 所需机组台数： 需选用台KFRS-39ZM/BS，即在原选型基础上增加台机组。冬季最不利情况下，台机组加热时间为： 方案优点：全部采用空气源热泵，在5℃的情况下仍能保证较高的能效比，节能性比直接使用电辅助加热好。 方案缺点：初投资较高，且在出现极端恶劣天气的情况下机组可能无法启动，导致热水供应不足。 方案二：增加电辅助加热 由上面的计算可知，为保证冬季加热时间低于h，所需机组功率为KW，在5℃的情况下，机组可提供的功率为22.4×= 201.6KW，则所需电辅热功率： 其中1.1为电辅热安全系数。根据实际情况，可取1.1~1.2，对于北方地区，应取较大值。 方案优点：初投资较低，即便出现极端恶劣天气，也能提供部分热水； 方案缺点：电辅热直接加热热水，能耗较高。 注：对方案二，电辅热必须与机组并联安装。 本案例采用第二种方案PP电子，即选取台KFRS-39ZM/BS机组+KW电辅热。 4.4 热水系统 机组运行系统图如下所示： 市政管网的冷水经冷水供水泵增压后进入空气源热泵机组，冷水在机组内被直接加热到55℃后进入储热水箱，当水箱内水温低于45℃时（循环温度可设定），循环水泵启动，保证储热水箱内水温维持在50℃左右。冬季用户可根据需要设定电辅热是否启动，当用户设定启动电辅热后，机组可智能控制电辅助加热器的启停。 当用户侧淋浴喷头开启后，变频水泵可自动检测到末端压力变化，从而输出恒温恒压的热水。当给水管网长时间无热水流动，管网内水温将降低，回水电磁阀自动检测管网水温，若水温降低于设定温度（一般为40℃），则回水电磁阀开启，给水水泵运转，管网内的低温热水重新输送至储热水箱，保证用户任何时刻打开水龙头都能享受到舒适的热水。 4.5 水箱配置 取安全系数为1.2，热水小时变化系数为4，高峰用水时间为4 h，每天供水时间为24小时，则热水箱容积为： 选用一个0m3的开式不锈钢保温水箱。 学生宿舍选用一个总容积0立方米的双层不锈钢保温水箱，内胆SUS304不锈钢，底板≥1.5mm，下侧板≥1.5 mm，上侧板≥1.2mm，外胆SUS201≥0.5mm，中间层为50mm厚聚氨酯整体发泡（四周及上下底面均为聚氨酯整体发泡），24小时温降小于5℃PP电子。带内外爬梯，高不超过2米。采用可调节开关，水位可在50％，75％，100％调节。 内胆尺寸：长000mm 宽长5000mm 高2000 mm 4.6 水管选型 热水机组水管的选型是按照保证水路流速在下表所规定的范围为基准的PP电子。 公称直径（mm） 15～20 25～40 50～70 ≥80 水流速度（m/s） ≤1.0 ≤1.2 ≤1.5 ≤1.8 4.7 水泵配置 水泵选型依据：水泵流量及扬程。 ① 冷水增压泵选型 冷水增压泵流量应根据所选机组可能出现的最大流量作为水泵流量，在本案例中，在环境温度为45℃，进水温度为30℃的情况下单台机组将出现最大产水量1.75m3/h(详见设计选型手册“产品能力修正”)，考虑到1.15的安全系数，则台机组并联运行时，所选冷水增压泵流量： 一般而言，可根据下表确定单台机组所需水泵流量 机型 KFRS-12ZM/BS KFRS-20ZM/BS KFRS-39ZM/BS 冷水增压泵流量（m3/h） 0.6 1 2 冷水增压泵扬程根据与室外给水管网连接方式不同，其扬程可以按以下不同公式计算： 当水泵与室外给水管网直接相连时： 其中——水泵扬程，KPa； ——引入管至配水最不利配点（出水口）静压，KPa； ——水泵吸水管至配水最不利点沿程及局部水力损失（包含机组压降），KPa； ——最不利配水点的流出水头，KPa； ——室外给水管网所能提供的最小压力，KPa。 当水泵与室外管网间接连接，从水池抽水时： 其中、、同上式，为水池最低水位至配水最不利点所需的静压。 本案例水泵直接与室外给水管网连接，室外管网最低供水压力=Pa，机组置于10楼楼顶，热水出水口距市政给水管网垂直高度为20m，则引入管至配水最不利配点（出水口）静压为： 在方案设计阶段，可能需要估算水管阻力损失，沿程损失按照每100m水管损失5 m H2O计算，局部损失则按照沿程损失的25%~30%估算，水泵及其连接附件的水阻力取5 m H2O。 若水泵吸水管至配水最不利点的管长为50m，则估算水泵流量沿程阻力约为2.5m H2O，局部阻力损失约为0.75m H2O，水泵及其连接附件的水阻力取5 m H2O，KFRS-39ZM/BS机组压降为13 m H2O，则水箱最低水位至配水最不利点沿程及局部水力损失总为： 室外管网最低供水压力 取最不利配水点流出水头 计算冷水增压泵的扬程： 考虑到1.1~1.2的安全系数（本案例选1.15），则最终所选冷水增压泵扬程： 即冷水增压泵的流量为1m3/h，扬程为mH2O。 ② 热水循环泵选型 热水循环水泵流量可按照下表确定 机型 KFRS-12ZM/BS KFRS-20ZM/BS KFRS-39ZM/BS 热水循环泵流量（m3/h） 2.1 3.4 6.7 六台KFRS-39ZM/BS机组并联所需循环水泵的流量为： 水泵扬程按照下式确定： 其中——水泵扬程，KPa； ——热水出水口至水箱水位最低点（水柱）静压，KPa； ——水泵吸水管至配水最不利点沿程及局部水力损失（包含机组压降），KPa； ——最不利配水点的流出水头，KPa； 在本案例中，热水出水口至水箱水位最低点高差为1.5m，则所需静压 最不利配水点流出水头 若水泵吸水管至配水最不利点的管长为50m，则估算水泵流量沿程阻力约为2.5m H2O，局部阻力损失约为0.75m H2O，水泵及其连接附件的水阻力取5 m H2O，KFRS-39ZM/BS的机内压损为13 m H2O，则水箱最低水位至配水最不利点沿程及局部水力损失总为： 计算热水循环水泵的扬程： 考虑到1.1~1.2的安全系数（本案例选1.15），则最终所选冷水增压泵扬程： 即热水循环水泵流量为m3/h，扬程为 mH2O。 ③给水泵选型 给水泵流量应按照热水给水最大设计秒流量确定，建筑物设计秒流量计算方式如下： 集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量，应按下式计算： 式中--计算管段的给水设计秒流量（L/s）； --计算管段的卫生器具给水当量总数； --根据建筑物用途而定的系数，应按表下表采用。 注：如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量； 如计算值大于该管段上按卫生器具给水额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用； 综合楼建筑的值应按加权平均法计算。 根据建筑物用途而定的系数值(值) 建筑物名称 值 幼儿园、托儿所、养老院 1.2 门诊部、诊疗所 1.4 办公楼、商场 1.5 学校 1.8 医院、疗养院、休养所 2.0 集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆 2.5 客运站、会展中心、公共厕所 3.0 工企业的生活间、公共浴室、职工食堂或营业餐馆的厨房、体育场运动员休息室、剧院的化妆间、普通理化实验室等建筑的生活给水管道的设计秒流量，就按下式计算： 式中——计算管段的给水设计秒流量（L/s）； ——同类型的一个卫生器具给水额定流量（L/s）； ——同类型卫生器具数； ——卫生器具的同时给水百分数，应按下表采用。 注：如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。 企业生活间、公共浴室、剧院化妆间、体育场馆运动员休息室等卫生器具同时给水百分数 卫生器具名称 同时给水百分数（%） 工业企业 生活间 公共浴室 剧院化妆室 体育场馆运动员 休息室 洗涤盆（池） 33 15 15 15 洗手盆 50 50 50 50 洗脸盆、盥洗槽水嘴 60～100 60～100 50 80 浴盆 — 50 — — 无间隔淋浴器 100 100 — 100 有间隔淋浴器 80 60～80 60～80 60～100 大便器冲洗水箱 30 20 20 20 大便器自闭式冲洗阀 2 2 2 2 小便器自闭式冲洗阀 10 10 10 10 小便器（槽）自动冲洗水箱 100 100 100 100 净身盆 33 — — — 饮水器 30～60 30 30 30 小卖部洗涤盆 — 50 — 50 注：健身中心的卫生间，可采用本表体育场馆运动员休息室的同时给水百分率。 职工食堂、营业餐馆厨房设备同时给水百分数 厨房设备名称 同时给水百分数(%) 污水盆(池) 50 洗涤盆（池） 70 煮锅 60 生产性洗涤机 40 器皿洗涤机 90 开水器 50 蒸汽发生器 100 灶台水嘴 30 注:职工或学生饭堂的洗碗台水嘴,按比例100%同时给水,但不与厨房用水叠加。 实验室化验水嘴同时给水百分数 化验水嘴名称 同时给水百分数（%） 科学研究实验室 生产实验室 单联化验水嘴 20 30 双联或三联化验水嘴 30 50 水泵扬程应满足下列要求： 其中——水泵扬程，KPa； ——水箱，KPa； ——最不利沿程及局部水力损失（包含机组压降），KPa； 在本案例中，水泵流量： 淋浴的当量数为0.75，则，取=2.5，计算水泵流量为： 最不利管长约250m，则估算水泵流量沿程阻力约为12.5m H2O，局部阻力损失约为3.75m H2O，水泵及其连接附件的水阻力取5 m H2O，则沿程及局部水力损失总为： 水箱 计算给水泵的扬程： 考虑到1.1~1.2的安全系数（本案例选1.15），则最终所选冷水增压泵扬程： 即给水泵的流量为28m3/h，扬程为mH2O。

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