高校学生生活热水需求模式研究

摘要

目前，高校学生生活热水系统普遍存在系统设备容量偏大、后期运行费用偏高等问题。究其原因，主要是在学生生活热水系统的设计过程中生活热水需求模式确定不合理，具体表现在生活热水系统设计指标偏高、冷水计算温度不科学、没有考虑不同人群区别等方面。基于此，本文针对对高校学生生活热水系统的生活热水需求模式进行分析研究，着重研究高校学生生活热水需求模式的实际情况，并分析其如何对系统关键设备和运行能耗造成影响，为高校生活热水系统设计提供参考。
　　 首先，本文通过对高校生活热水系统的设计过程进行研究，阐述了在目前的设计方法和设计应用指标下，高校学生生活热水需求模式的确定方法。并以工程实例为背景，计算得出了生活热水系统的生活热水需求量和系统关键设备容量等数据。同时，将实际热水工程中使用的热水抄表数据与设计过程中使用的指标进行分析，挖掘出导致生活热水系统设备容量偏大和运行费用偏高的原因主要有三点:一是个人生活热水用量指标偏高;二是生活热水冷水计算温度偏低;三是对不同人群实行无区别对待。
　　 其次，本文针对高校学生生活热水需求进行了大量的问卷调查和跟踪调查。通过对调查收回数据进行统计和分析，得出了集中澡堂男生、集中热水到户男生和集中热水到户女生三种不同类型的生活热水需求模式，进一步验证了高校学生生活热水系统设计中存在的问题，并提出了对于上述三种人群的生活热水需求量设计指标:集中澡堂男生为14.61L/(人·天)，集中热水到户男生为19.0L/(人·天)，集中热水到户女生为36.66L/(人·天)。
　　 最后，本文应用TRNSYS模拟软件建立了太阳能与地源热泵双热源生活热水系统模型。通过对不同生活热水需求模式关键设备进行计算，得出了单位体积生活热水量与关键设备容量大小的关系，即每增加1m3生活热水量，太阳能集热器面积约增加11.153m2，太阳能储热水箱增大0.565m3，地源热泵机组供热容量增加3.563KW，地源热泵储热水箱增大1.175m3，地埋管长度增长56.097m。通过对不同生活热水需求模式进行模拟，得出了不同生活热水需求模式下单位面积太阳能集热器热水生产率，及生产单位体积热水热泵机组耗电量。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 生活热水供应系统研究现状

1．2．2 生活热水需求模式研究现状

1．3 本文研究内容

1．4 研究意义

第2章 基于热水需求的高校生活热水系统设计分析

2．1 生活热水需求量确定

2．1．1 全日制供应热水系统设计小时耗热量计算

2．1．2 定时供应热水系统设计小时耗热量计算

2．1．3 设计小时热水量计算

2．2 生活热水使用时间分配

2．3 生活热水系统关键设备选型计算

2．3．1 太阳能加热设备选型计算

2．3．2 太阳能储热水箱容积选型计算

2．3．3 热泵机组选型计算

2．3．4 热泵机组储热水箱选型计算

2．3．5 地埋管换热器长度计算

2．4 实例计算

2．4．1 设计小时耗热量和热水量

2．4．2 太阳能集热器面积

2．4．3 太阳能储热水箱

2．4．4 热泵机组设计小时供热量

2．4．5 热泵机组储热水箱容积

2．4．6 地埋管换热器长度

2．4．7 实例计算各项结果汇总

2．4．8 实例热水需求模式

2．4．9 实例每月生活热水耗量

2．5 本章小结

第3章 高校学生生活热水需求模式调研

3．1 热水需求模式问卷调查数据处理

3．1．1 调研内容与目的

3．1．2 调研对象

3．1．3 调研方式

3．2 热水需求模式问卷调查数据处理

3．2．1 每月生活热水预算

3．2．2 生活热水使用百分比

3．2．3 生活热水使用频率

3．2．4 生活热水使用时间分布

3．2．5 每月生活热水使用费用

3．3 热水需求模式跟踪调查数据处理

3．3．1 跟踪调查男生数据处理结果

3．3．2 跟踪调查女生数据处理结果

3．4 热水需求模式分析

3．4．1 个人平均每月洗澡次数

3．4．2 个人平均每月生活热水费用

3．4．3 个人平均每日生活热水耗用量

3．4．4 个人平均生活热水耗用量随时间的分布情况

3．4．5 基于调研数据得出的热水需求模式

3．5 本章小结

第4章 不同热水需求模式对热水系统的影响分析

4．1 模型介绍

4．1．1 太阳能集热器

4．1．2 储热水箱

4．1．3 热泵机组

4．1．4 地埋管换热器

4．1．5 地埋管换热器

4．1．6 地源热泵热水系统运行控制器

4．1．7 用户端热水负荷需求模块

4．1．8 热水系统模型计算流程

4．2 不同热水需求模式下关键设备基本参数设置

4．2．1 不同生活热水需求模式下的关键设备计算

4．2．2 不同生活热水需求模式下的关键设备计算

4．3 不同热水需求模式模拟分析

4．3．1 不同热水需求模式下系统热水产量比

4．3．2 系统能耗分析

4．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 高校学生热水需求模式问卷调查表

附录B 高校学生热水需求模式跟踪调查表