三联供优缺点.doc

空气源热泵制热、制冷及生活热水三联供机型优缺点分析作者：北京天普新能源科技有限公司 刘文庆 2014-04-21 18:06:29前言由于地下矿物质能源的日益匮乏，致使新能源节能环保产品不断推出，近几年空气源热泵热水器受到广大用户的青睐，与之相关的节能产品相继走入市场，如三联供产品也受到推销人员的吹捧。近几年各大热泵生产厂家及知名空调厂家纷纷推出三联供机型，即同时可实现制冷、制热及加热生活热水功能。空气源热泵三联供基本原理： 图11 工作原理1）在冬季制热模式（生活热水低于设定温度5，生活热水需要加热）：压缩机排气口1号电磁阀关闭不通生活热水换热器3号电磁阀打开膨胀阀表冷器（蒸发器）四通阀回压缩机吸气。2）在冬季制热模式（生活热水达到设定温度）：压缩机排气口1号电磁阀打开（生活热水冷凝压力高于供暖冷凝器压力）四通阀供暖换热器膨胀阀表冷器（蒸发器）四通阀回压缩机吸气。3）在夏季制冷模式（生活热水低于设定温度5，生活热水需要加热）：压缩机排气口1号电磁阀关闭不通生活热水换热器2号电磁阀打开膨胀阀制冷换热器四通阀回压缩机吸气。4）在夏季制冷模式（生活热水达到设定温度）：压缩机排气口1号电磁阀打开（生活热水冷凝压力高于室外冷凝器压力）四通阀表冷器（冷凝器）膨胀阀制冷换热器四通阀回压缩机吸气。2 优点普通风冷热泵机组在制冷的同时，必须向环境中释放大量的冷凝热，这部分热量加剧了城市热岛效应。拿一台制热量为12kW的机组为例，每小时向空气中释放约10318kCal热量，这些热量在1小时内可使1200kg水温升10。很多这样的企事业单位，生活热水一年四季都是需要的，如果采用三联供余热回收技术，每年会节约大量的生活热水加热费用。目前热泵生产厂家及知名空调厂家已成功开发出风冷三联供产品，该产品制冷、制热的同时加热生活热水，也可各功能独立运行，三联供机组实现了制冷状态下的全热回收，降低了初投资成本。3 弊端1）通常采用三联供技术的单位主要是利用其室内空气调节功能，生活洗浴热水功能为辅。热泵机组一般按房间负荷选配，相比生活热水负荷较小，机组夏季大部分时间工作在制冷模式。用在加热生活热水模式时间很短，包括家用三联供热水机。由于各地区水质不同，洗浴热水换热器每天都流经新水，对换热器的耐腐蚀能力要求很高，好多三联供机组因洗浴热水换热器腐蚀穿透，造成水进入氟路系统，导致整套空调机组报废。如想尽量回避蚀穿问题，洗浴热水做二次换热系统，冷凝温度势必再提高约5，加剧COP值降低，得不偿失。2）生活热水温度一般设置在45左右，甚至更高，此温度可视为生活热水模式中热泵机组的冷凝温度。制冷模式，以北京为例，夏季空气调节设计冷凝温度约为35，在这种环境温度工况中运行，传统空调机组运行非常正常。换做三联供机组在制冷模式运行没问题，如此时洗浴热水需要加热，同时室内需要降温，其冷凝温度必须升至45，冷凝温度从35升至45，冷凝压力提高至约2.7MPa，远高于空气冷却温度压力1.7MPa，增大了压缩比，耗电量加大。所谓空调制冷模式下，免费得到洗浴热水，实际是一部分（35冷凝温度以上）靠提高冷凝温度，加大压缩机能耗换来的。4 结论热泵三联供系统，概念新颖，所谓空调模式运行时可以免费加热洗浴热水，购买一套三联供设备，可以实现室内制冷、供暖及洗浴热水，可以降低部分初投资，但运行费用与空调加空气源热泵热水机的运行费用是相同的，由于洗浴热水拖拽空调，甚至更高。 图2三联供系统一般运行是先保证洗浴热水温度。夏季制冷时，如洗浴热水温度与室内温度都没有达到停机温度，生活热水换热器作为空调的冷凝器时，洗浴水温在35以下运行的情况下（因夏季室外温度（冷凝温度）高于水箱温度），制冷工况是节能的。但洗浴热水一般要升至45甚至更高才停止运行，在3545以上的温度工况运行时，制冷工况是不节能的。考虑其潜在的危险性（由于生活热水蚀穿换热器导致整套系统瘫痪），不如在机组内部把空气源热泵空调部分与生活热水完全分离，风机可以考虑整体使用，这样系统内部互不干扰，工作稳定。（见图3） 图3其他弊端：1、在夏季空调制冷时，生活热水可以采用热回收技术从主机排除的热量中获得免费热量。但在冬季空调制热时，生活热水也需要同时获得热量，主机只能同时空调制热和热水制热，而且主机优先保证生活热水热量，空调效果显著下降。除非加大主机，或少配室内末端，这样就加大了投资。2、在冬季使用地暖时，无法使用空调，水路是采用了阀门换向的，空调水路此时无热水通过，只能吹风，无法制热。3、三联供主机只有12个压缩机，1个主机拖多个末端，主机无法并联联动运行，也就是说开1个末端，就至少需要启动1个压缩机，水泵也是定频，此时能效比甚至会小于1.0，宾馆出现这种情况的几率非常之大，主要在白天大部分客人外出时。举个简单例子，250别墅，采用户式机，每个月总电费2000元左右；采用多联机，每个月总电费1200元左右；采用风管机，每个月总电费1400元左右。4、如采用三联供主机，格力最大为32kW/台，需要7个主机，主机尺寸1460x630x1850，安装在一起需安装空间15mx2m=30，本工程根本不可能提供那么大的安装空间，主机为风冷式，也不可能占用经营面积在室内靠窗做机房。5、即使协调好了物管、业主关系，屋顶清空一片绿化带安放主机，还得建隔音墙等措施来减少噪音。本来三联供就要比风管机贵3050%，甚至更多。6