压缩式热泵热水机组在中央热水系统中的应用实例

作者：佚名；更新时间：2014-12-05

摘要：文章以工程实例分析了热泵热水机组在中央热水系统应用中的节能情况。采用冬季热负荷为机组选型依据，通过和燃气锅炉进行比较，得出每年的节能费用，说明热泵热水机组在中央热水供应中的发展前景，值得大力推广。

关键词：热泵热水机组中央热水系统燃气锅炉

　　热泵热水机组是最近几年新兴的热水制造设备，它以电为动力，安装方便、施工周期短、占地面积少、无需燃料堆放场所、无排渣的运输费用及三废处理开支、无需专门值班人员，对于城市密集地区的集中供热水系统来说，压缩式热泵热水机组表现出明显的优势[1]。另一方面，热泵可通过吸收环境天然能源及余热、废热，全年供热、夏季供冷，是一种利用可再生能源的高效节能无污染的使用技术[2]。热泵热水机组的制热功率达300%以上，相同的输出，热泵热水机组的输入功率只有电锅炉的1/3～1/4，对供电容量的压力不大，生产热水的成本只有电锅炉的1/3～1/4。热泵热水机组同样可以使用蓄能装置，利用夜间低谷电制取一定温度的热水，储存于保温水箱内，供用电高峰时使用，起到削峰填谷作用。近年来，随着我国节能和环保要求的提高，热泵热水机组在中央供热水系统中得到广泛应用，尤其在我国长江流域以南地区，节能效果十分显著。

1、工程概况

　　深圳某酒店有客房221套，全日供应热水每天用热高峰在晚上8～11点。按入住300人，宾馆客人所用热水按国标每天200L/人计算，约需60t/d热水,用量较大。原设计楼顶设有4台立式燃气锅炉，采用两次循环回路供热水：21层以上两台，高压循环；21层以下两台，低压循环。为了降低成本、节约能源、改善酒店周围环境，酒店决定对中央热水系统进行改造，改造方案采用5台南京华电热泉供热技术有限公司生产的热泵热水机组，改造中酒店原有的热水供应系统保留不变，原来的燃气锅炉作为一个应急设备，燃气房的供、回水总管上，原水管仍在新系统中发挥作用，原有系统的总供、回水主管上连接热泵热水机组的供、回水主管，中间加一个蓄热水箱，以利减少设备的选择容量。系统还采用自动控制，可根据需要设置水温。新设备布置在楼顶上，不影响美观，无噪音干扰。

2、设计参数的选定

　　（1）冷水温度：夏季20℃ 过渡季 17.5℃ 冬季15℃

　　（2）热泵机组热水出口温度55℃，室内用热水出口温度40℃

　　（3）峰期电价0.8元/KWh，储冰电价0.3元/KWh

3、选型

　　热泵热水机组的选型要根据气候条件，平均日用水量及用水温度，用户的补水温度综合考虑，选择机型。机组工作时间一般取一天时间的70%左右。由于机组的能效比受环境温度影响，因此在选择机型时，需同时考虑最恶劣工况和初期投资费用问题[3]。

1 冬季热负荷

Qn=60×1000×4.187×（40-15）×（1+0.1）=6908.6MJ=1919.04KWh

　　（0.10为：系统热损失系数，15为上水温度。）

2 过度季热负荷

Qn=60×1000×4.187×（40-17.5）×（1+0.1）=6217.7MJ=1727.13KWh

3 夏季热负荷

Qn=60×1000×4.187×（40-20）×（1+0.1）=5526.8MJ=1535.23KWh

表1 热泵热水机组能效比

环境温度℃

输入功率KW

输出功率KW

能效比Cop

-5

7.0

15.6

2.23

7.4

17.5

2.36

7.9

20.2

2.56

8.3

23.2

2.80

8.8

26.9

3.10

9.4

31.5

3.35

10.2

38.1

3.74

10.8

43.6

4.04

11.4

48.6

4.26

12.3

52.5

4.27

表2 热泵热水机组主要技术性能参数

类别

项目

名称

单位

数值

机组技术性能参数

项目

热水出水温度

℃

额定制热量

26.9

额定小时制热水量

L/h

600

额定输入功率

8.8

最大输入功率

12.3

安装条件

水

路

外形尺寸

1290×960×1150

净重量

350

额定水压力

MPa

0.6

最高水压力

MPa

1.0

接管管径

DN40

运行条件

电气

使用电压

3~/380±10%

使用频率

最大电流

接地要求

〈10

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