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1、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
2、)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
3、吨/天，水温为 5055，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
4、风速(m/s)大气压力(hPa)夏季 32.726.2752.31002.2冬季-12 522.61023.43.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： 80m351=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(4512) = 7.56 故选用 8 台
5、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
6、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=cmt
7、=180000(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：(4.06)+(3.06)/12 = 3.5耗电量：32000008603.50.95=1119.08(度/天)运行费用：1119.080.85=951.21(元/天)平均费用：951.2180=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：3200000102000.80
8、.95=412.80(kg/天)运行费用：412.805.8=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：3200000230000.80.95=183.07(kg/天)运行费用：183.0712=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：32000008600.95=3916.77(度/天)运行费用：3916.770.85=3329.25(元/天)平均费
9、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 月份安装调试运行至现在，热泵系统运行效果较理想。由于热泵机组投入运行时间较短，需要经过更长时间的运行才能检验出机组的性能，为此我们将做好售后跟踪服务。总之，空气源热泵热水器是一种节能、环保、高效的热水加热设备，是一种清洁的可再生能源利用的设备，因此，空气源热泵热水器的市场前景将越来越广泛。
