高校学生宿舍生活热水系统的设计与分析

南工院学生宿舍供热系统设计方案课程名称：建筑给排水综合实训指导教师：王俊琪、彭夷项目设计：学生宿舍班级：空冷1111项目小组：第三组提交日期：2013.10.25目录1 建筑物概述 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 设计参数 (1)2 建筑物供暖热负荷计算 (1)2.1 采暖设计热负荷 (1)2.1.1 建筑物得热量和失热量 (1)2.1.2 确定热负荷的基本原则 (2)2.1.3 供暖设计热负荷的概算 (2)2.2 围护结构的基本耗热量、附加耗热量、冷风渗透耗热量的计算 (3)3 散热器选型 (4)3.1 散热器选择原则 (4)3.2 散热器的选择 (4)3.3 散热器的计算 (4)3.3.1 散热面积的计算 (4)3.3.2 散热器片数及长度的确定 (5)3.4 散热器的布置 (5)4 供热系统设计 (5)4.1 供热系统介绍 (5)4.1.1 基本原理 (5)4.1.2 系统组成 (5)4.1.3 设备构成 (5)4.1.4 特点 (6)4.2 供热系统散热器布置平面图 (7)4.3 供热系统施工注意事项 (7)5 系统的水力计算 (7)5.1 供热系统水力计算原理 (7)5.2 供热系统水力计算的任务与方法 (8)5.2.1 水力计算的任务： (8)5.3 供热系统水力计算的过程 (8)6 制热设备和水泵的选型 (10)6.1 循环水泵选型 (10)6.1.1 泵选择的目的与原则 (10)6.1.2 泵选型条件 (10)6.1.3 泵选型依据 (11)6.1.3 泵选型依据 (11)6.1.5 泵的台数和备用率 (13)6.2 水泵选型 (13)6.2.1 选择原则 (13)6.2.2 选择流程 (13)6.3水泵性能参数表格 (14)参考文献 (16)1 建筑物概述1.1 工程概况学生宿舍坐北朝南，左右大概对称。

总占地面积为 1891 m2 。

宿舍分为3层，每层层高为 3.14 m，每一楼层分为一个个小的房间，房间的主要功能为学生住宿。

珠海某大学学生宿舍热泵热水系统设计学院机械与车辆学院专业：姓名：指导老师：热能与动力工程学号：职称：110405021002教授中国·珠海二○一五年五月诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文《珠海某大学学生宿舍热泵热水系统设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。

承诺人签名：日期：年月日珠海某大学学生宿舍热泵热水系统设计摘要在当代伴随着人们生活质量的提高,一系列的问题接踵而来。

生活水平的日益提高，人们逐渐对居住环境的要求也是越来越高。

与此同时人们对能源的需求量的增大逐渐成为一个话题，伴随着人们对能源需求的逐步增加,能源的供需质量与供需量的问题日益突出。

节能环保,以及人们对使用能源的要求，已成为当今社会迫切的问题。

当今社会的我们大量使用天然气、煤炭、石油等不可再生能源，同时在这些能源的使用时给我的环境也造成了严重的损坏，在人们对能源需求的日益增大的情况下，能源日渐枯竭，能源危机的问题也同样是人们必须严肃已待的。

在日常生活中消耗能源以换取我们必须的物质。

卫生热水就是我们日常生活中必不可缺的一项,随着生活水平的提高，人们对于日常所需也并不在那么吝啬。

随之而来的是人们对于卫生热水需求的增加,生活卫生热水的能耗也是日益加大。

那么如何降低热水系统的能耗,也成为人们日常生活中的不离口的问题，也是国家节能减排、环保的问题。

在科技日益发展的当今，更新换代的热水系统是通过将空气源热泵技术应用在其上，达到新一代热水系统的应用标准,空气源热泵热水系统将取代使用传统能源的热水系统。

更好的节能、环保等优势及其一身空气源热泵热水系统。

在追求实用的同时对能源的消耗也是干净清洁的能源，可以大大减小当代对传统能源需要的压力。

本设计《珠海某大学大学学生宿舍热泵热水系统》选取北京理工大学珠海学院第36栋宿舍楼进行设计。

通过根据舒适、实用、便于学校管理的原则，并且充分的考虑节能以及环保的要求，通过对各式多样的热水系统进行原则分析以及经济分析和节能环保分析，结合我校的第36栋学生宿舍的热水使用情况，本设计采用空气源热泵热水系统，以其进行我校的第36栋学生宿舍的空气源热泵热水系统的整个设计。

• 97•学生宿舍的热水供应既要稳定、充足，又要节能环保。

夏热冬暖地区的热水系统已有许多研究成果，既有仿真对比，又有实物实验，既有节能效果分析，又有经济效益分析，既有定性分析，又有定量分析。

通过分析学生使用热水的规律，为热水供应做参考；通过总结分析各种制热设备，对比太阳能、空气源热泵等，认为空气源热泵+太阳能复合热水系统是既节能又有效益的热水系统，根据热水供应存在的问题，提出使用能源监控系统和组态软件来进行热水系统监管。

引言：夏热冬暖地区是指我国最冷月平均温度大于10℃，最热月平均温度满足25~29℃，日平均温度≥25℃的天数为100~200天的地区，是我国五个气候区之一。

在夏热冬暖地区的学生宿舍多数都是各宿舍楼单独的建设热水系统，随着太阳能技术的成熟，近十几年学生宿舍多数都采用太阳能热水系统或者太阳能加热棒辅助热水系统，但在使用中，这些系统存在一些问题。

1 学生宿舍热水供应存在的问题学生宿舍热水系统由制热、储热、输送、回水四个部分组成。

通常输送管道和回水管不会出问题，而供应热水的制热、储热部分常常不能及时提供足够的热水，现有的热水系统通常为太阳能加辅助电热，詹训进（詹训进，学生宿舍热水系统节能的探讨分析，南方金属，2018年）认为存在以下几个问题：1)夏季、秋季热水供应充足，热水温度较高。

但学生热水需求少，通常供应过量；2)春季，特别是冬季，通常供应的热水温度低，供应量少；3)设备耗电量大，特别是春季、冬季，开启电热设备时间长，节能效果差；4)男、女学生用水量和用水规律不同，热水供应没有做好相应的设计；5)出现故障后，排查时间长，经常导致几天没热水用。

2 学生宿舍使用热水的规律在设计热水系统前，有必要对学生使用热水的规律进行研究，通常学生宿舍为六人间或四人间，每间宿舍有一个或两个热水供应水龙头，且配有热水表，一栋宿舍通常入住一两千人，热水需求量较大，因此要研究学生宿舍的热水使用规律。

周晋（周晋，基于群体特征的高校生活热水使用行为仿真，系统仿真学报，2019年第1期145-148页）通过分析高校学生宿舍热水使用情况后认为，热水使用情况跟学生性别有关，男生用水次数少，但单次用水量大，而女生用水频繁，单次用水量小。

热水系统概述：
原理：利用太阳能、空气能、电能热水器生产热水，并铺设管道到学生宿舍等设施，通过在每个出水节点上设置刷卡水表，给每个学生发放IC卡，用水时刷卡计量。

IC卡是提前充值型，确保资金回笼保障。

投资模式：以能源投资管理模式操作，由我方全额投资整个系统，与校方签订合同管理协议，年限15年，前五年我方全额收取水费，后十年与校方进行一定比例的分成。

投资收益分析：预计投资成本为200元/人，每年的水费利润为100元/人以上，也就是说投资成本回收周期在1年半到2年之间。

需要前期了解的信息：1.学校是否已经做过类似项目？2.学生数量？
3.学校几年内有没有搬迁的风险？
下一步操作：厂方可派人来上饶对学校的设施进行考察，并制定详细方案及成本分析，完成后即可进行项目的实际操作。

学校生活热水使用方案建议书一、学校生活热水的现状分析1、生活热水的来源：锅炉电锅炉、燃气锅炉或燃油锅炉是目前学校生活热水的主要来源。

2、生活热水的应用方式：集中式供应学校生活热水分两类，一类是学生洗澡用热水，一类是学生饮用开水。

两种热水的供应方式一般都是集中式供应，包括集中时间、集中地点供应。

3、现有热水系统的优点分析Ø 初投资少。

由于采取的是集中地点供应，即集中澡堂、集中开水房等，热水系统的管路短，同时锅炉的采购成本也比较低。

Ø 管理方便。

地点集中和时间集中都给热水系统的管理带来了便利性，比如集中售票或打卡等等。

4、现有热水系统的缺点分析Ø 运行成本高。

锅炉的能源使用效率在热水系统中是比较低的，加上没有实行计量收费,浪费严重；高昂的运行成本给学校带来了很大的负担，学校只能象征性的向学生收取部分费用，而收取的这部分费用基本无法维持热水的正常供应，因此校方还必须额外投入运行资金。

如锅炉日常维护费用、燃料采购管理人员成本等。

Ø 维护成本高。

原有锅炉热水系统需要配置专人进行维护和管理，这也额外增加了运行成本。

Ø 环境污染严重。

锅炉系统由于存在较大的环境污染，所以近年来一直是国家要提倡改进的方向，尽管锅炉生产企业也不断的在改进技术降低污染，但受制于成本的压力且无法从根本上解决环境污染问题，因此部分地区已经开始要求在新的建筑中对锅炉尤其是燃煤锅炉的使用进行限制。

Ø 安全方面存在隐患。

锅炉属于高压力容器，且燃气锅炉存在气体泄漏的隐患，这些都会给正常使用带来一定危害。

Ø 使用不方便。

由于是集中时间、集中地点供应热水，除了给学生的使用带来了很大的不方便外，公共卫生也是难以克服的一个问题。

二、空气能热泵热水系统简介1、空气能热泵是当今世界上最先进的能源利用产品之一随着经济的快速发展与人们生活品位的提高，生活用热水已成为人们的生活必需品，然而传统的热水器（电热水器，燃油、气热水器）具有能耗大、费用高、污染严重等缺点；而节能环保型太阳能热水器的运行又受到气象条件的制约。

夏热冬暖地区学生宿舍热水系统分析在夏热冬暖地区的学生宿舍，热水系统的设计和运行对于保证学生的生活质量和舒适度非常重要。

这是因为夏热冬暖地区的气候特点是夏季炎热干燥，冬季温暖湿润。

因此，在设计和搭建热水系统时，需要考虑以下几个关键因素：热水供应方式、能源选择、节能措施以及系统运行和维护等。

首先，热水供应方式是设计热水系统的首要因素之一、常见的供热方式包括集中供热和分散供热。

集中供热是指通过中央供热系统将热水集中供应给整栋学生宿舍楼。

这种方式可以实现能源集约化和管理的集中化，但也可能存在热水供应不足或供应过剩的问题。

分散供热是指每个学生宿舍单元独立供热，这种方式可以根据需要进行个别调整和控制，但也可能增加能源的浪费和管理成本。

其次，能源选择对于热水系统的运行和维护具有重要影响。

在夏热冬暖地区，太阳能热水系统和电热水系统是常见的能源选择。

太阳能热水系统是利用太阳能将其转化为热能来供应热水的系统。

这种方式环保、可持续，并且具有零排放的特点，但需要适应地区的光照和气候条件。

电热水系统是利用电能来供应热水的系统，这种方式便捷、稳定，但会增加电力负荷，并且对能源的消耗较大。

第三，节能措施是在设计和运行热水系统时应该重视的因素。

夏热冬暖地区的学生宿舍热水系统可以通过以下方式实现节能：使用高效节能的热水设备，如太阳能热水器、节能水龙头等；增加绝热保温层，减少热量损失；设置定时和智能控制系统，合理控制热水的供应时间和温度等。

最后，系统运行和维护是保证热水系统正常运行和使用寿命的关键。

主要包括以下几个方面：定期检查和维护热水设备，如太阳能集热器、热水锅炉等；及时修复和更换故障设备，避免热水供应中断；优化系统运行，使其达到最佳工作状态；对热水系统进行数据监测和分析，及时发现和解决问题。

总之，夏热冬暖地区的学生宿舍热水系统的设计和运行是一个复杂而重要的问题。

只有综合考虑热水供应方式、能源选择、节能措施以及系统运行和维护等因素，才能够保证学生宿舍的热水供应安全、高效和可持续。

以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown 文本格式输出，不要带图片，标题为：宿舍热水方案# 宿舍热水方案## 引言在宿舍中，提供舒适的热水供应对于居住环境的舒适度至关重要。

为了满足学生和其他居住者的需求，我们制定了一套宿舍热水方案。

本文将介绍该方案的主要组成部分，包括热水供应源、热水系统和温度控制。

## 热水供应源宿舍热水方案的首要任务是确保可靠的热水供应。

为了实现这一目标，我们建议选用以下热水供应源之一：1. 太阳能热水器：太阳能热水器利用太阳能将水加热，是一种环保且经济有效的选择。

它可以从太阳能板中吸收热量，并将其传输到水箱中。

太阳能热水器在大部分地区都可以提供稳定的热水供应。

2. 燃气热水器：燃气热水器使用天然气或液化石油气作为燃料，通过燃烧加热水。

这种类型的热水供应源通常具有较高的加热效率和稳定的热水供应。

然而，燃气热水器需要安装烟道等设施，以确保排放废气。

3. 电热水器：电热水器通过电能将水加热。

它们通常比太阳能热水器和燃气热水器更容易安装，并且在全天候都能提供热水。

然而，电热水器的运行成本相对较高。

在选择热水供应源时，我们建议综合考虑能源消耗、安装成本和操作便利性等因素来做出最终决策。

## 热水系统一旦确定了热水供应源，接下来需要设计一个合适的热水系统来分配热水到各个宿舍。

以下是一些可能的方案：1. 集中供热系统：这种系统将热水从热水供应源输送到整个宿舍楼。

热水可以通过水管网络分配到各个宿舍中的水龙头和淋浴器。

这种系统需要安装复杂的管道和泵等设施，以确保热水的供应稳定。

同时，集中供热系统还需要考虑热水的储存和循环问题。

2. 分布式供热系统：这种系统在每个宿舍中安装独立的热水供应装置。

每个宿舍都有自己的热水储存设备，可以独立供应热水。

这种系统的好处是每个宿舍都能够根据需求来控制热水的供应，但是系统的成本可能会比较高。

根据宿舍的规模和预算限制，我们建议选择适合的热水系统方案。

谈谈学生公寓热水系统选用和设计1.概况随着我国教育的飞速发展，越来越多的学生进入高等学校接受教育。

各所高校的学生大多数都寄宿在学生公寓里，他们的生活离不开热水的使用。

如此庞大的一个使用群体，有着这么大的热水使用量，在高校学生公寓的设计当中，热水系统的设计尤为值得重视。

针对这类型建筑，如果系统选择不当，不仅会造成不必要的能源浪费以及经济损失，同时也会在供水安全性和稳定性上存在问题，影响热水使用的舒适度。

因此，在学生公寓的设计阶段，就应当对热水供应系统进行考虑，使其满足节能化、高效化、自动化的要求，为学生提供稳定、舒适的热水使用环境。

2.热水系统热水系统的传统供热方式主要包括燃煤锅炉加热、燃气锅炉加热等，新的供热方式主要包括电热水器、太阳能、热泵等。

各种的供热方式组成的系统都有他们不同的特点，下面就几种主要的热水系统进行分析比较。

2.1 锅炉热水系统这种传统的热水系统主要有三种加热方式，燃气锅炉加热、燃油锅炉加热、以及电锅炉加热。

前两种加热方式，是靠消耗不可再生能源产生热量来达到加热目的，这些资源的开采利用也对环境产生巨大影响，二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物的大量排放造成严重的空气污染。

在国内已有部分地区不再审批新增加的燃油加热锅炉，已使用的燃油锅炉，也开始慢慢被改造为清洁能源。

电锅炉是靠转换电能而产生热能对冷水进行加温的设备，在使用的过程中不产生污染，属于一种环保设备，但电能属一种高品位的能源，如果直接将其转换成热量，显得比较浪费。

虽然各类型的锅炉结构简单，热效率相对较高，前期投入较少，适用于热水用量较大的地方，如工厂、酒店、学校等等。

但是锅炉每年运行费用很高，需要专业技术人员进行维护及操作，人工费用也很高。

同时，锅炉在安装前要向消防、安监等部门报批，手续复杂；同时安装位置受到很大的限制，锅炉及燃料输送管道还存在一定的安全隐患。

因此，目前我国除了有条件的工厂，部分酒店使用锅炉热水系统外，很少在新建的学生公寓采用这类型的热水系统。

宿舍给水课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解宿舍给水系统的基本构成，掌握其主要部件的功能及工作原理。

2. 学生能描述给水系统中涉及的水质标准及相关环保法规。

3. 学生能运用基本的物理原理，解释给水系统中压力、流速等参数之间的关系。

技能目标：1. 学生能够分析宿舍给水系统图，并进行简单的故障排查。

2. 学生能够设计简单的给水系统改进方案，提升系统的效率与安全性。

3. 学生通过实际操作，学会使用常见工具进行给水设施的日常维护。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对给水系统重要性的认识，增强节能减排和环保的意识。

2. 培养学生的团队协作意识，提高在团队项目中沟通交流的能力。

3. 通过对给水系统的学习，激发学生对水利工程和科技创新的兴趣。

课程性质：本课程结合物理、环境科学和工程技术，以实践操作和问题解决为导向，旨在提高学生的理论联系实际的能力。

学生特点：考虑到学生为初中生，已具有一定的物理知识和动手能力，课程设计注重将复杂知识简化，以互动和实操的方式提高学习兴趣。

教学要求：课程强调理论与实践相结合，通过项目式学习，让学生在实际情境中学习和应用知识，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过具体的学习成果分解，为后续的教学设计和评估提供明确标准。

二、教学内容1. 宿舍给水系统的基本构成：- 系统组成：水源、输水管、给水泵、水箱、分配管网等。

- 功能与工作原理：介绍各部件的作用及其协同工作原理。

2. 水质标准与环保法规：- 水质指标：学习pH值、硬度、悬浮物等基本指标。

- 环保法规：了解与宿舍给水相关的环保法规及其实施要求。

3. 物理原理的应用：- 压力与流速：掌握流体力学基本概念，理解在给水系统中的应用。

- 能量转换：分析给水泵工作过程中的能量转换。

4. 故障排查与维护：- 故障分析：学习常见故障现象及成因。

- 维护方法：介绍日常维护方法，如清洗过滤器、检查阀门等。

5. 给水系统改进方案设计：- 提高效率：探讨如何优化系统设计，降低能耗。

2010年第9期总第147期福 建 建 筑Fujian A rchitecture &Co nstr uctionN o9 2010V ol 147某学生宿舍太阳能-热泵热水系统设计及经济性分析邓玉梅(中国瑞林工程技术有限公司 361012)摘 要:介绍了福州某学院学生宿舍太阳能辅助空气源热泵热水系统的工程设计,主要从加热系统选择、热水系统设计、自动运行控制、注意细节及存在问题等方面进行介绍。

关键词:太阳能-热泵热水系统 工程案例 节能中图分类号:T K 51 文献标识码:B 文章编号:1004-6135(2010)09-0106-04One student dormitory for the solar energy -heat pump hot water system design and economy analysisDeng Y umei(China Ner in Eng ineering Co.,LT D. 361012)Abstract:T his pa per int roduces a co llege student dor mito ry of fuzhou so lar aux iliary a ir source heat pump hot w ater system of eng ineering desig n,mainly fr om the heating sy stem,ho t w ater system desig n and automat ic o per ation contro l,pay attentio n to detail and exist ing pro blems w ere int roduced.Keywords:T he solar energ y-heat pump hot w ater system T he engineer ing ex ample T he energ y co nserv ation作者简介:邓玉梅,女,1974年11月出生,水电安装专业,给水排水专业,本科,工程师。