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学校学生宿舍热水解决方案

  背景资料: 宜昌某中学,共有师生2500人,住校学生512人,学生宿舍64个房间,每间住8名学生。

  1. 要求24小时提供宿舍用热水。

  2. 提供学校食堂10个洗涤盆用水。

  使用能源:天然气(2000Pa)

  计算如下:

  1. 学生宿舍用水计算:

  根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003),全日供应热水的宿舍,集中热水供应系统设计小时耗热量应按下式计算:

  

  =3.4×64×8×90×4.187×(60-5)×1÷24

  =1503300 kJ/h

  =416 KW

  式中: Qh ---- 设计小时耗热量(kJ/h);

  m ----- 用水计算单位数(人数或床位数);

  qr ----- 热水用水定额(L/人·d或L/床·d),按本规范表5.1.1,宿舍最高日用水定额为70~100L,这里取90L;

  C ----- 水的比热,C=4.187(kJ/kg·℃);

  tr ----- 热水温度, tr = 60(℃);

  t1 ----- 冷水温度,按本规范表5.1.4选用,无锡冷水温度查表取5℃;

  ρr ---- 热水密度(kg / L),40℃~60℃的热水密度都接近1,这里取1;

  T ---- 每日使用时间(h),按本规范5.1.1采用,这里24小时;

  Kh ----小时变化系数,可按表5.3.1采用,取3.4 。

  2. 厨房洗涤盆用水计算:

  根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003),选取厨房洗涤盆的每小时用水量为250L/h,用水温度为50℃,则每小时需要的热量为:

  

  =1×250×10×(50-5)

  =112500 Kcal (131 KW)

  式中 Ql——洗涤盆的小时所需的热负荷(Kcal)

  C——水的比热取1kcal/(℃.kg)

  m——淋浴器的小时用水量(L),查表洗涤盆取250L/h;

  n——洗涤盆的个数,这里有10个;

  Tr——厨房洗涤盆的洗浴用水温度(℃),这里取50℃;

  Tl——冷水温度(℃),按当地自来水温度取5℃;

  根据以上计算,考虑到宿舍高峰用水与厨房的用水高峰时间不重叠,故每小时所需热量取最大值宿舍小时负荷为:416 KW。

  项目选型:

  参考Rheem/瑞美公司商用产品样本,选用1台WH1826直流式燃气热水炉配一个12吨的热水储水箱。

  WH1826参数:

  额定输入功率:438.7KW

  热效率:≥91%

  外形尺寸(长×宽×高):2270mm×826mm×2162mm

  12吨水箱(60℃),可以存储的热负荷为:

  12000×(60-5)= 660000Kcal(即767KW)

  水箱加热时间为:767 ÷ 438.7=1.75小时

  水箱在宿舍高峰用水前2个小时加热好,在洗浴过程中,热水炉还可以提供热负荷。

  项目说明:

  由于是学生宿舍,学生作息时间比较统一,需考虑集中高峰洗浴的情况,故配一个水箱,满足高峰用水瞬间的大量热水需求。在高峰用水前加热好热水箱,在使用过程中,热水炉还能持续不断的提供热负荷,满足用水要求。