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  • 宿舍太阳能热水工程热水负荷估算


    宿舍一般仅供应淋浴用热水(不考虑盆浴的狀况),热水提供温度约50~55℃,采用空气对水热泵,原因为宿舍类型建物空调系统大多不是中央式系统,再者即便为中央式系统,冬季也多停转,若规划为水对水系统则回收热源受到限制。规划前应先就使用单位进行如下调查项目(淋浴、洗涤):
    (1).目前使用锅炉类型:调查原使用设备类型及设备容量,依原设备容
    量推算设计使用量。锅炉采燃烧方式产生热水,与热泵主机比较其特性是单一设备可制大量热水,且出入水温差高,需设置储水容积相对较小。
    (2).燃料费用:调查原设备能耗,从燃料使用量及燃料热值计算出消耗热值,再依使用水温及补给水温换算为用水量。
    (3).燃料或电费单价:视原设备使用能源种类调查能源单价,作为改善前制造热水供人员使用的成本评估及改善后回收效益评估。
    (4).房间数量及热水使用人数:调查住宿容量及使用人次,作为热泵系统设备容量计算之基础,依热水使用人数及性别,男生用水量每人每天 60 公升、女生用水量 70 公升(依据个案需求,盆浴不适用此建议用量),计算出单日用水量。
    (5).淋浴间数:宿舍采用集中式浴室或独立卫浴,热水供应有无时间限
    制等因素,会影响人员使用模式,关系储水槽容量的规划及设备容量调整。
    (6).可利用空间:热泵系统加温制造热水的速度受到设备容量的限制,多利用大储水量作为短时间大量用水时的缓冲,克服加热來不及的问题。
    (7).现有热水储水槽设置位置及容量:于改建案考虑整并原有系统降低
    系统初置成本。
    (8).热水供应楼层:储水位置与供水方式有关,宿舍类型建物采行的方式多将热水系统设备(锅炉及储水槽)设置于顶楼,利用重力经由下水管供应至各楼区。设置空间若能邻近原有系统可减少衔接原有供水管线之施工成本,若空间上不允许则另寻合适空间设置。
    (9).系统设置所需的电力供应:热泵系统由电力驱动,若原系统采用电热其电力供应无虞,若为燃油或燃气锅炉者,应调查是否有足够动力供应。
    (10).当调查完成后首先决定热水负荷,决定热水负荷关系主机的制热能力及热水储槽的容积其计算方式有三种。
    方式一、(1).依前调查项目 (1)目前使用锅炉类型、(2)燃料费用及(3)燃料或电费单价各锅炉热水器单位能源产热效率(如下表 3.2-1),推算出单日用水量(假设自來水温度 15℃~20℃、热水供水温度依现场使用温度为准),在空间充裕及设置地点的条件下,增设储水槽容积等于日用水量。
    【表 3.2-1】
    (2).一般热水使用时间约在傍晚 PM 07:00~12:00,其它时间(约 19小时)可用热泵进行储水加热,考虑原有热水供水管线的热损失,建议设备容量在 15 小时内,可将储水加热至使用温度即可。
    方式二、(1).依据前调查项目(4)房间数量及热水使用人数,计算出单日用水量,在空间充裕的条件下,储水槽容积等于日用水量。(2).同方式一。
    方式三、(1).依据调查项目 (5) 淋浴间数或莲蓬头数,计算出尖峰用水量,假设每间淋浴间或每支莲蓬头热水使用情形为 4 人/hr、每次淋浴间或莲蓬头热水使用量为 50 公升(依个案调整假设值),同一时间使用的比
    率 30%~50%,预估单位时间内热水使用量。
    (2).依自來水温及供水温度及单位时间内热水使用量计算热泵主机容量,热泵主机单位时间可提供热值≧单位时用水量由温度 15℃加热至 55℃之热值)。设计时,热泵主机机型及热水储槽可因应业主要求及空间大小等因素作适当调整,规划方式可依据方式一至三相互比对正确性,采用较符合实际需求方式规划。

    (责任编辑:zjbn_zhenhai)
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