水环热泵空调的节能分析说课材料

1、水环热泵空调的节能分析0 前言随着燃气、燃油等能源价格的不断攀升，越来越多的相关企业对其运行成本的不断增加而感 到无所适从。燃气锅炉、燃油锅炉作为水冷螺杆机组、离心机组等传统中央空调采暖的加热 源同样因为能源价格的升高而造成运行成本的增加。水环热泵中央空调系统因其全年运行成 本低且初期投资不高受到越来越多用户的青睐。1 水环热泵空调系统的主要特点1）水源稳定由于水环热泵的热源温度全年较为稳定，一般为1025，其制冷、制热系数可达4.04.7， 与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的5060。 2）高效节能水源热泵机组可利用的环境水体温度冬季为1222，水体温度比环

2、境空气温度高，所以热 泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为1835，水体温度比环境温度低， 所以制冷的冷凝温度降低，机组效率提高。而且 phnix 水源热泵机组采用独创的高效换热器， 内外螺纹不但增大换热面积，提高了换热效率高，且具有不容易结垢、有自清洁能力等优点， 克服了一般板式换热器容易堵、易漏、不易清洗等缺点。3）运行稳定可靠水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空 调冷源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性 和经济性。且无须专人维护或操作，运行维护费用极少。不存在空气源热泵的冬季除霜等难 点问题。

3、4）环境效益显著水环热泵使用电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物 和二氧化碳温室气体的排放。所以节能的设备本身的污染就小。设计良好的水环热泵机组的 电力消耗，与空气源热泵相比，相当于减少30以上，与电供暖相比，相当于减少70以上。 水环热泵机组的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废 弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。2011-03-31 15:09回复2楼5）应用范围广水环热泵系统可供暖、空调，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装 置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水环热泵有着明显 的优点。不

4、仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的 要求，减少了设备的初投资。水环热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校 等建筑。6）水管不需要保温空气源热泵机组夏季输送的是冷冻水，冬季输送的是热水，因此，管路系统 必须保温，而水源热泵的空调系统，夏季管内冷却水供回水设计温度30 35，冬季供热水温度仅为1621，因此，水管路系统可以不保温，管 路系统的初投资与维护费用降低。7）便于计量和收费水源热泵空调系统的能耗主要是水源热泵机组，各用户能够安装独立的电表 分户计费，便于物业管理和系统能源的管理。各个独立机组，各个独立区域 的空调均可单独的计量与收费。这对于用户合理使用空调系统，节约空调

5、系 统的能耗，公平、公正、公开地摊派空调运行管理是很有利的。8）节约投资水源热泵系统不需设冷冻机房，不设大的通风管道，不设大的锅炉房和没有 冷冻水系统，管道因是冷却水系统，不需保温，故安装和投资费用大大减少。9）冬季辅助热源：可以是燃气锅炉、燃油锅炉、蒸汽锅炉或空气源热泵等。2 节能的主要因素如下：1 水源热泵机组直接安放在户内，热网输配损失可忽略不计。2 水源热泵机组采暖能效系数 cop 大于4，部分负荷时，cop 值仍很稳定。 以自来水为热源的冬季需加辅助热源的水源热泵系统，由于考虑压缩机 发热量，住宅同时使用系数及夜间调节温度等措施后辅助加热容量约为热负 荷的1/21/3。3 水源热泵采

6、暖空调方案工程项目投资偏低的主要原因： 不设专用机房。中央空调的机房面积(包括空调装置、电气及其它)约为 空调建筑面积的5 8%，其中空调装置约占45%。水源热泵将空调装置分 散设在每户，不仅减少了机房的建设费用，在寸土寸金的地区，增加的办公面积，营业面积的作用就更大了。2 封闭水管不要保温，对竖井没有特殊要求。中央空调系统的竖井占有较 多建筑物的有效 面积，全空气系统的竖井面积更大。竖井布置的是否恰当， 不仅会影响空调系统的效率，而且对空调的投资有较大的影响。2 没有燃煤、燃气、燃油的运输费用、储运费用以及相应工人的工资。4 水源热泵系统运行费用偏低的原因：1 水源热泵机组直接设置在用户房间

7、内，减少了输配损失。2 水源热泵机组能效系数较高，且性能系数的稳定性较好。3 水源热泵系统具有热回收性能。当同一建筑中有的房间需供热，有的房间 需制冷时，往往无需冷却散热及辅助加热。5 水源热泵系统的可靠性采暖、空调系统运行的可靠性指的是系统稳定性好，调节灵活。所谓稳定性 好指的是采暖空调房间的温度、湿度、气流速度等热舒适性参数不受外界的 影响，保持在设计范围内，即当系统的某一部分发生事故，或某用户的设备 发生故障时，对另外的房间没有影响或影响较少。水源热泵系统的热泵机组 设置在每个房间内，当某一台发生故障后，只要将联接该设备的供、回水阀 关断，就不会对相邻用户产生任何影响。所以说，水源热泵的

8、稳定性非常好。 水源热泵的温度自控装置组合在热泵机组中，无需另设控制中心或控制室， 用户根据自己的愿望，可灵活地控制室温和风机转速。除此之外，水源热泵系统便于进行热计量，物业公司根据用户的耗电 量就可向用户收费，是解决当前采暖、空调收费难的一项重要举措。 6 初投资及运行费用分析以下对某一建筑面积为15000平方米的场所采用双螺杆冷水机组+（燃煤、燃 油、燃气锅炉）与采用水环热泵机组+热泵热水机组方案对其主要设备的出 投资及运行费用进行了分析对比：a：采用双螺杆冷水机组为主机2011-03-31 15:09回复3楼（1）空调机房（制冷部分）主要设备初投资费用表1设备名称合计(万元)双螺杆冷水机

9、组 64.12风机盘管 22.4空调水泵 2.61冷却水泵 2.61磁水处理仪 3.04冷却水塔 6.00合计 100.83(万元)注：空调水泵两用一备，冷却水泵两用一备。（2）空调机房（采暖部分）主要设备的初投资费用表2采暖方式(万元)设备名称合计1燃煤锅炉 14.50排烟设施 1.60板式换热器 3.00温控系统 1.00合计 21.10(万元)注：必须有储煤场所。有些地区要求必须配备脱硫除尘设备，否则不允许使用燃煤锅炉。23燃油锅炉 13.80 日用油箱 0.30 室外储油罐 2.00 油泵 0.10 油路系统及阀 0.15 机房通风系统 1.40 机房排烟系统 1.60 板式换热器 3

10、.00 温控系统 1.00 合计 23.35(万元) 燃气锅炉 16.00 机房通风系统 1.40 机房排烟系统 1.60 板式换热器 3.00 温控系统 1.00 合计 23.00(万元)（3）空调机房主要设备运行费用表3设备名称每天使用时间(h)夏季运行费用(万元)冬季运行费用(万元)双螺杆冷水机组 8 12.25 0风机盘管 8 1.48 1.23 空调水泵 8 1.61 1.35 冷却水泵 8 1.61 0 冷却塔风机 8 0.35 012燃煤蒸汽锅炉 8 9.78 燃油锅炉 8 28.862011-03-31 15:09回复4楼3循环油泵 8 0.05 机房风机 8 0.68 燃气锅

11、炉 8 20.35 机房风机 8 0.68冷水机组+燃煤小计 17.3 12.36 冷水机组+燃油小计 17.3 32.17 冷水机组+燃气小计 17.3 23.61 冷水机组+燃煤合计 29.66 (万元) 冷水机组+燃油合计 49.47(万元) 冷水机组+燃气合计 40.91(万元)b、采用水环热泵机组为主机（1）空调机房（制冷部分）主要设备的初投资费用表4设备名称合计(万元)水环热泵机组 84冷却水泵 2.61磁水处理仪 1.74冷却水塔 6.00合计 94.35(万元)注：冷却水泵两用一备。（2）空调机房（采暖部分）设备的初投资费用表5采暖方式设备名称合计(万元)热泵热泵热水机组 39

12、（3）空调机房主要设备运行费用表5设备名称每天使用时间(h)夏季运行费用(万元)冬季运行费用(万元)水环热泵机组 8 12.67 6.25水泵 8 1.61 0.5冷却塔风机 8 0.35 0热泵热水机组 8 0 12.96水环热泵机组+热泵热水机组合计 34.34(万元)注：运行费用计算参数及方法机组设有温控装置：出水温度达到高位设定值后，机组停止运行或以低能量 级状态运行；出水温度降到低位设定值后,机组启动。因此机组在整个运行 时间区间内并不连续工作，存在一个运行系数 k，根据试验 k 取值0.7。机组 和水泵间设有联动开关，两者同时开停,k 同样适合水泵。计算是以：夏季制冷期120天，冬

13、季采暖期水环热泵100天，辅助热源采暖期 40天（注：水环热泵的冬季采暖期与水冷螺杆采暖期对辅助热源的开启条件 不同），每天空调使用时间:8小时，0.65元/度电，0.60元/kg 煤、3.4元/m3 燃气、5.6元/kg 轻油为标准进行的。运行费用=空调实用功率*每天空调使用时间*运行系数*电费价*供冷（暖） 期锅炉运行费用=每小时所耗燃料量*每天空调使用时间*运行系数*燃料单价* 供暖期运行费用不包括燃煤、燃气、燃油的运输费用，储运费用；不包括相应工人 的工资。热泵热水机组运行费用=每吨要求水温加热成本*每天空调使用时间*运行系 数*用电单价*辅助供暖期2011-03-31 15:09回复

14、5楼综合以上四种方案的列表如下： 项目表7方案主要设备投资 （万元）夏季万元元/ m2运行费用冬季万元全年元/ m2万元元/ m21水环热泵+热泵热水机组 133.35 14.63 9.8 19.21 12.8 34.34 22.62冷水机组+燃煤锅炉 121.93 17.3 11.5 12.36 8.3 29.66 19.8冷水机组+燃油锅炉 124.18 17.3 11.5 32.1721.5 49.47 33冷水机组+燃气锅炉 123.83 17.3 11.5 23.61 15.8 40.91 27.37、结语经过分析对比，可以得知水环热泵系统是一种节能、环保、无污染的中央空 调系统。特别适用于需要同时制冷和制热的商场项目中。根据运行费用比较， 可以知道水环热泵中央空