隨著(zhù)學(xué)校中央熱水工程的普及和應用規模也越來(lái)越大,學(xué)校熱水工程中存在的問(wèn)題也越來(lái)越多。目前學(xué)校熱水系統普遍存在系統設備容量偏大、熱水系統運行費用偏高,后期運行費用居高不下等問(wèn)題。究其原因,主要是在學(xué)校熱水系統的設計過(guò)程中對學(xué)生生活熱水需求模式確定不合理,具體表現在熱水系統設計指標偏高、冷水計算溫度不科學(xué)、沒(méi)有考慮不同人群區別等方面。由于高校人數眾多,需求集中,需求量大,因此如何提高熱水系統的能源利用效率,在學(xué)校熱水工程設計階段需做好熱水量需求的調查及熱水設備的選型。
以學(xué)校熱水工程為太陽(yáng)能與空氣能熱泵雙熱源熱水系統為例,在更大限度利用太陽(yáng)能熱水系統的情況下,又能保證在太陽(yáng)能不足的時(shí)候,可以確保系統有足夠的生活熱水供應。
1.學(xué)生生活熱水需求量確定
熱水量的確定主要根據《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2009)相關(guān)內容和要求確定。該規范指出,生活熱水系統的生活熱水需求量計算、設計小時(shí)熱水量計算應以更高日生活熱水用水定額為計算依據,并和熱水使用小時(shí)變化系數等因素相關(guān)。利用不同熱水定額得出系統小時(shí)耗熱量,再根據耗熱量得出系統小時(shí)熱水量。
2.學(xué)校生活熱水使用時(shí)間分配
生活熱水系統的熱水使用時(shí)間分配對系統設備的選型和運行有關(guān)鍵影響。熱水使用時(shí)間分配沒(méi)有一個(gè)明確的規定,主要通過(guò)熱水系統的小時(shí)變化系數來(lái)反映,但有兩種比較極端的情況:一種是在24小時(shí)內可以任意分布的熱水系統,比如旅館、別墅、住宅、招待所、帶有住宿的托兒所等;另外一種是熱水使用時(shí)間非常集中的熱水系統,比如生產(chǎn)車(chē)間的工人浴室、體育場(chǎng)館浴室、學(xué)生集中浴室等。
3.學(xué)校熱水工程關(guān)鍵設備選型計算
熱水加熱設備選型
根據《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統應用技術(shù)規范》的要求,太陽(yáng)能集熱器總面積應根據日用生活熱水量,當地年平均日太陽(yáng)輻射量和太陽(yáng)能集熱器效率等因素進(jìn)行計算。太陽(yáng)能熱水系統只有在太陽(yáng)能資源達到要求的情況下才能發(fā)揮預期的作用,由于太陽(yáng)能具有不穩定性,因此需要設置輔助熱源,確保太陽(yáng)能資源不足時(shí)熱水系統仍然能夠正常供應熱水。
儲熱水箱選型
太陽(yáng)能熱水系統儲熱水箱容積,應根據當地太陽(yáng)能輻量、太陽(yáng)能集熱器性能、太陽(yáng)能集熱器面積等因素按下列原則確定。對于全日制24小時(shí)學(xué)校熱水供應系統,熱泵機組儲熱水箱容積應根據熱水系統日耗熱量、熱泵機組連續工作時(shí)間等因素綜合確定;對于定時(shí)供應熱水系統,貯熱水箱的有效容積宜為定時(shí)供應熱水系統更大時(shí)段的全部熱水量。