秦皇岛某空气源热泵热水机组工程应用实例

秦皇岛某空气源热泵热水机组工程应用实例 发布日期 2012 9 19 16 33 56 摘要 本文通过全国政协干部培训中心的热水工程 介绍了空气 源热泵热水机的工作原理 设备选型 运行费用及运行控制等情况 并就空气源热泵热水机组同燃油 燃气等热水加热设备的运行费用 作一对比分析 关键词 热泵 空气源热泵热水机组 保温水箱 空气源热泵热水机组以其高效 节能 环保 安装使用方便等 诸多优点在国内得到越来越多用户的认可和使用 空气源热泵热水 机组是应用热泵技术来制取热水 热泵机组系统本身由四大件组成 见原理图 压缩机 水热交换器 节流元件 空气换热器 翅片 其工作原理是首先在压缩机的作用下工质 也可称冷媒 完成气态的 升压升温过程 随后进入高效率换热器并释放出热能传递给水 同 时冷媒被冷却并变成液态 经过节流元件降压节流后进入蒸发器 液态冷媒吸收大气 阳光的低品味热能并迅速蒸发 沸腾 再次变成 气态 之后工质又被吸入压缩机 这样不断的循环使机组只需要消 耗很少的一点电能就能不断的从空气中得到到很多热量传递给水实 现加热热水的目的 空气源热泵中央热水机组目前广泛应用于宾馆 别墅 度假山庄 健身 桑拿洗浴中心 体育场馆 学校 工厂等 需要集中提供大量热水的场所 工程概况 该工程位于秦皇岛北戴河 项目名称为全国政协干 部培训中心热水工程 建筑面积约 12000 平米 每天共约 800 人 洗浴 总热水用量为 80 吨 天 水温为 50 55 并要求 24 时有生活热水供应 秦皇岛市是全国闻名的度假旅游城市 市政府 对环境污染问题特别重视 在与甲方接触过程中 提出安全 环保 没有污染 运行费用低 系统运行可靠 维护方便等要求 1 设计依据及范围 设计依据及范围 A 本工程依据业主提供的要求 B 芬尼克兹空气源热泵热水机性能特点 C 根据国家规定的供热水标准设计规范进行设计 E 国家现行的其他相关规范及措施 F 设计思想对整个中央热水系统要求投资经济 运行节能 品质高档 操作简单 维护方便 2 当地气象参数当地气象参数 表 1 室外空调计算参数 季节室外计算干球温度 室外计算湿球温度 室外计算相 对湿度 室外风速 m s 大气 压力 hPa 夏季 32 726 2752 31002 2 冬季 12 522 61023 4 3 选型计算 选型计算 空气源热泵热水机组选型重点在于冬季能满足高峰期的热 水使用量 冬季室外环境温度较低时 设自来水进水温度 4 时 热水出水温度 55 即需温升 51 高峰期加热热水所需总热 热量为 80m3 51 4080 大卡 选用 PHNIX 芬尼克兹 直热式空气源热泵热水机 PASHW130SB 单台机组额定制热量为 45 大卡 设机组每天只在 需要是开启 即每天需机组运行的时间按 12 个小时计算 及所需机 组台数为 设备台数 4000 45 12 7 56 故选用 8 台 因此 选用 8 台直热式空气源热泵热水机组 即使在冬季室外 环境温度 10 以上的条件下 空气源热泵热水机组仍然能够正常 工作 保证源源不断的提供用户所需的生活热水 见系统原理图 热泵机组及水箱布置 本项目热水总用水量为 80m3 用水 比较集中为满足高峰用水量的要求 故选用 1 个 80m3 的方形保 温水箱 水箱放置在室内 热泵热水机组为直热式出水 8 台热泵 机组放置在室外 由于室外场地限制 工程中将机组上下架起放置 以节省空间 见现场图片 热水管材采用环保的 PPR 管热熔连 接 管外用橡塑保温材料做保温处理 运行控制情况 机组根据保温水箱设定的高 中 低水位 和温度来控制运行 当感应到水箱水位在低水位时 热泵机组开机 将冷水加热到出水设定温 55 后送到保温水箱 直到水箱水位达 到高水位时热泵机组自动停止运行 在配水点用水时热水供水泵启 动从水箱向管网供应热水 当配水点常时间不用热水 由于热损耗 水箱和管路中的水温下降到设定温度 45 时 机组内置循环水泵 自动开启将水箱内水抽回到热泵机组加热到出水温度后送至水箱 这样不断循环加热从而保证水箱水温始终恒定在设计的温度 4 运行费用经济性分析 运行费用经济性分析 目前市场上热水加热设备很多 下面就热泵热水机组与其它的 热水加热设备在加热 80m3 的热水所需的运行费用作一对比分析 日用水量 m 80m3 加热 80 吨热水所需热负荷 Q cm t 1 80000 55 15 3200000 kcal 空气源热泵热水机组运行费用计算 电发热值 860kcal 度 空气源热泵效率 300 500 全 年效率以 350 计 管道热损失 5 电 0 85 元 度 全年平均能效比 4 0 6 3 0 6 12 3 5 耗电量 3200000 860 3 5 0 95 1119 08 度 天 运行费用 1119 08 0 85 951 21 元 天 平均费用 951 21 80 11 89 元 吨 燃油炉运行费用计算 轻柴油热值 10200 kcal kg 效率 80 管道热损失 5 油 5 8 元 kg 耗电量 3200000 10200 0 8 0 95 412 80 kg 天 运行费用 412 80 5 8 2394 22 元 天 平均费用 29 93 元 吨 燃气炉运行费用计算 液化气热值 23000 kcal kg 效率 80 管道热损失 5 气 12 元 kg 耗电量 3200000 23000 0 8 0 95 183 07 kg 天 运行费用 183 07 12 2196 80 元 天 平均费用 27 46 元 吨 电热水炉运行费用计算 电发热值 860 kcal kg 管道热损失 5 电 0 85 元 度 耗电量 3200000 860 0 95 3916 77 度 天 运行费用 3916 77 0 85 3329 25 元 天 平均费用 41 62 元 吨 运行费用对比 选用设备每吨 55 热水费用每天运行费用全年运行费用 空气源热泵 11 89 元 951 20 元 342432 元 燃油炉 29 93 元 2394 40 元 861984 元 燃气炉 27 46 元 2196 80 元 790848 元 电热水炉 41 62 元 3329 60 元 1198656 元 综合对比 从上表可以看出 现行各种热水加热设备中 空气源热泵热水 机组平均加热一吨水所需费用是最少的 为 11 89 元 吨 那么用 空气源热泵热水机组加热本工程所需的 80 吨 天热水运行费用比采 用燃油水炉相比节省费用 519552 元 年 比燃气炉节省费用 448416 元 年 与用电直接加热相比节省费用 856224 元 年 5 总结 总结 该工程自 5 月份