壓縮式熱泵熱水機組在中央熱水系統(tǒng)中的應用實例

1、    壓縮式熱泵熱水機組在中央熱水系統(tǒng)中的應用實例            作者：劉軍 劉海生時間：2007-11-24 14:16:00                     摘要：文章以工程實例分析了熱泵熱水機組在中央熱水系統(tǒng)應用中的

2、節(jié)能情況。采用冬季熱負荷為機組選型依據，通過和燃氣鍋爐進行比較，得出每年的節(jié)能費用，說明熱泵熱水機組在中央熱水供應中的發(fā)展前景，值得大力推廣。 關鍵詞：熱泵熱水機組 中央熱水系統(tǒng) 燃氣鍋爐 熱泵熱水機組是最近幾年新興的熱水制造設備，它以電為動力，安裝方便、施工周期短、占地面積少、無需燃料堆放場所、無排渣的運輸費用及三廢處理開支、無需專門值班人員，對于城市密集地區(qū)的集中供熱水系統(tǒng)來說，壓縮式熱泵熱水機組表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢1。另一方面，熱泵可通過吸收環(huán)境天然能源及余熱、廢熱，全年供熱、夏季供冷，是一種利用可再生能源的高效節(jié)能無污染的使用技術2。熱泵熱水機組的制熱功率達300%以上，相同的輸出，熱泵熱

3、水機組的輸入功率只有電鍋爐的1/31/4，對供電容量的壓力不大，生產熱水的成本只有電鍋爐的1/31/4。熱泵熱水機組同樣可以使用蓄能裝置，利用夜間低谷電制取一定溫度的熱水，儲存于保溫水箱內，供用電高峰時使用，起到削峰填谷作用。近年來，隨著我國節(jié)能和環(huán)保要求的提高，熱泵熱水機組在中央供熱水系統(tǒng)中得到廣泛應用，尤其在我國長江流域以南地區(qū)，節(jié)能效果十分顯著。1、工程概況深圳某酒店有客房221套，全日供應熱水每天用熱高峰在晚上811點。按入住300人，賓館客人所用熱水按國標每天200L/人計算，約需60t/d熱水,用量較大。原設計樓頂設有4臺立式燃氣鍋爐，采用兩次循環(huán)回路供熱水：21層以上兩臺，高壓循

4、環(huán)；21層以下兩臺，低壓循環(huán)。為了降低成本、節(jié)約能源、改善酒店周圍環(huán)境，酒店決定對中央熱水系統(tǒng)進行改造，改造方案采用5臺南京華電熱泉供熱技術有限公司生產的熱泵熱水機組，改造中酒店原有的熱水供應系統(tǒng)保留不變，原來的燃氣鍋爐作為一個應急設備，燃氣房的供、回水總管上，原水管仍在新系統(tǒng)中發(fā)揮作用，原有系統(tǒng)的總供、回水主管上連接熱泵熱水機組的供、回水主管，中間加一個蓄熱水箱，以利減少設備的選擇容量。系統(tǒng)還采用自動控制，可根據需要設置水溫。新設備布置在樓頂上，不影響美觀，無噪音干擾。 2、設計參數的選定（1）冷水溫度： 夏季20 過渡季 17.5 冬季15（2）熱泵機組熱水出口溫度55，室內用熱水出口溫度

5、40 （3）峰期電價0.8元/KWh，儲冰電價0.3元/KWh3、選型熱泵熱水機組的選型要根據氣候條件，平均日用水量及用水溫度，用戶的補水溫度綜合考慮，選擇機型。機組工作時間一般取一天時間的70%左右。由于機組的能效比受環(huán)境溫度影響，因此在選擇機型時，需同時考慮最惡劣工況和初期投資費用問題3。1 冬季熱負荷Qn=60×1000×4.187×（40-15）×（1+0.1）=6908.6MJ=1919.04KWh（0.10為：系統(tǒng)熱損失系數，15為上水溫度。）2 過度季熱負荷Qn=60×1000×4.187×（40-17.5）&

6、#215;（1+0.1）=6217.7MJ=1727.13KWh3 夏季熱負荷Qn=60×1000×4.187×（40-20）×（1+0.1）=5526.8MJ=1535.23KWh表1 熱泵熱水機組能效比 環(huán)境溫度輸入功率KW輸出功率KW能效比Cop-57.015.62.2307.417.52.3657.920.22.56108.323.22.80158.826.93.10209.431.53.352510.238.13.743010.843.64.043511.448.64.264012.352.54.27表2 熱泵熱水機組主要技術性能參數 類別項目

7、名稱單位數值機組技術性能參數項目熱水出水溫度55額定制熱量KW26.9額定小時制熱水量L/h600額定輸入功率KW8.8最大輸入功率KW12.3安裝條件水路外形尺寸mm1290×960×1150凈重量Kg350額定水壓力MPa0.6最高水壓力MPa1.0接管管徑DN40運行條件電氣使用電壓V3/380±10%使用頻率Hz50最大電流A28接地要求10溫度環(huán)境溫度范圍-540額定工況下參數按標準Q/3201HDRQ-01-2002，冷水18，熱水55，干球溫度55，濕球溫度12根據冬季熱負荷及機組性能參數，在環(huán)境溫度7條件下，1臺HAM096型熱泵熱水機組輸出功率2

8、1.4kw，5臺總輸出功率為107kw，每天運行18小時可滿足熱負荷需要。4、經濟性分析（1） 熱源的熱效率和熱值表表3 熱源熱值表 熱源燃料熱值熱效率，%實際熱值燃氣鍋爐26000kcal/m36516900熱泵860kcal/kwh3503010 （2）兩種方式加熱1噸水的成本以1000公斤（1噸）15度的冷水，加熱至40度的熱水，需要25000千卡的熱量為例，兩種熱源的成本比較。(1000×25=25000千卡)。表4 費用表 熱源動力消耗單價費用燃氣鍋爐1.48m313元/m319.24元熱泵 （峰期電價）8.31kwh0.8元/kwh6.65元熱泵 （低谷電價）8.31kw

9、h0.3元/kwh2.49元注：燃氣按現(xiàn)貴酒店提供的13元/立方米算。（3）費用計算以冬季熱負荷為計算依據，利用熱泵熱水系統(tǒng)供熱水，每天使用低谷電8個小時，產熱水量為27t，電費為67.23元，每天使用峰電10小時，產熱水量為33t，電費為219.45元，合計286.68元。而該酒店原來使用的燃氣鍋爐制熱水的費用為每天1154.4元。改造后該酒店每天可節(jié)約運行費用為867.72元，每年節(jié)約運行費用31萬多元。（4）熱泵與燃氣鍋爐的日常運行和維護費比較熱泵這一新型的節(jié)能產品之所以能很快的在中央供熱水系統(tǒng)中被廣泛應用，主要因為其具有節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適等諸多優(yōu)點受到了越來越多用戶的青睞。其日常的

10、維護費用也比常規(guī)的熱水系統(tǒng)低，主要體現(xiàn)在以下各方面。1 熱泵熱水機組由儲熱水箱組成，可以隨時使用熱水，不用專人開關機和維護。比燃氣鍋爐節(jié)省一個鍋爐工的費用。2 熱泵熱水機組的維護包括：機器外殼、蒸發(fā)器散熱片的清洗。主要是清洗蒸發(fā)器散熱片上的灰塵，燃氣鍋爐以燃氣作為燃料，屬于易燃、易爆的危險物品，具有不安全因素。3 熱泵熱水機組可以放置在室外樓頂等地方，不影響工作效率。而燃氣鍋爐要定期經技術、安全監(jiān)督局的檢查、認可。4 熱泵熱水機組使用電能清潔能源，絕不會造成空氣污染。燃氣鍋爐燃氣燃燒，其排出的煙氣仍含有二氧化硫、氧化氮、一氧化碳等有害氣體，長期排放，會污染周圍環(huán)境。5 熱泵熱水機組采用機組并聯(lián)運行，分別單獨控制，假如其中一臺出現(xiàn)故障，不影響其它機組的正常運轉。6 熱泵熱水機組的使用壽命可高達15年，折算起來，比使用燃氣鍋爐成本更低。5、結束語通過以上分析，可以進一步認識到熱泵熱水機組在中央熱水系統(tǒng)中應用的前景。該項目投入運行后，在一年內收回了設備的投資成本，得到了業(yè)主的好評。照此該酒店在該套熱泵熱水機組壽命期限內可節(jié)約