空氣能熱泵在賓館集中供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

劉帥帥（廣東美的暖通設(shè)備有限公司，廣東佛山，528311）

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空氣能熱泵在賓館集中供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

劉帥帥
（廣東美的暖通設(shè)備有限公司，廣東佛山，528311）

隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)節(jié)能產(chǎn)品的要求也越來(lái)越高。本文主要研究了空氣能熱泵在賓館集中供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用，以期空氣能熱泵技術(shù)得到進(jìn)一步的提升。

空氣能熱泵；賓館集中供熱系統(tǒng)；應(yīng)用

0　引言

目前，我國(guó)在節(jié)能減排上設(shè)定的要求越來(lái)越高，人們對(duì)各種節(jié)能產(chǎn)品的推廣、應(yīng)用也給予了一定的重視?？諝饽軣岜米鳛橐环N高效的節(jié)能技術(shù)，也逐漸在我國(guó)人民的生活、生產(chǎn)中得到了大力的應(yīng)用。

1　空氣能熱泵技術(shù)原理

空氣能熱泵技術(shù)原理，即液態(tài)冷媒通過(guò)蒸發(fā)器對(duì)大氣中的低溫?zé)崮苓M(jìn)行吸收，液態(tài)冷媒蒸發(fā)成為高溫低壓的氣體，再經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w，在冷凝器中高溫高壓的氣體把熱量傳遞給水介質(zhì)后，生成低溫高壓的液體，低溫高壓液態(tài)再通過(guò)降壓絕熱節(jié)流轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w，再通過(guò)蒸發(fā)器從空氣中吸收熱量。就是在這樣一個(gè)不斷得以重復(fù)的循環(huán)過(guò)程中，熱泵熱水機(jī)有效的將空氣中的熱量傳遞到介質(zhì)水中，而不是采用電加熱直接產(chǎn)生熱量。由熱泵熱水機(jī)將熱源有效地引入至水中，這樣可以合理的利用熱泵本身少量的高質(zhì)量電能來(lái)當(dāng)作驅(qū)動(dòng)能源，再由低溫?zé)嵩磳?duì)低品位熱能進(jìn)行科學(xué)的吸收，同時(shí)傳輸至高溫?zé)嵩粗?，從而?shí)現(xiàn)泵熱的目的。另一方面，熱泵技術(shù)本身就是可以強(qiáng)化能量品位的技術(shù)之一，不完全受能量轉(zhuǎn)換效率的約束，而會(huì)受到逆卡諾循環(huán)效率的影響，不屬于轉(zhuǎn)換能量的過(guò)程。其中制熱性能系數(shù)也被稱為能效比，其實(shí)就是傳遞熱量能力和投入熱泵的電能的比例。

2　空氣源熱泵工程應(yīng)用

2.1項(xiàng)目概況

某賓館位于繁華的商貿(mào)服務(wù)中心地帶，該酒店擁有單人間52個(gè)，雙人標(biāo)準(zhǔn)間45個(gè)，足浴中心1個(gè)，總統(tǒng)套房3個(gè)。依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，該賓館日用熱水量約30t。在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要充分考慮采用熱泵夜間加熱熱水，最大化的使用夜間低谷用電。

2.2項(xiàng)目負(fù)荷計(jì)算

一般情況下，1L水溫若是需要上升1℃就需要1千卡的熱量，而1度電的實(shí)際熱值為860千卡。這就需要充分的考慮冬季電的使用狀況，冷水的進(jìn)水溫度需要按照15℃的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，水需要加熱至的溫度大約在55℃左右。加熱量的計(jì)算方式為：Q = CM（T2 -T1）式中：C 表示水的比熱容，M代表熱水量；Q代表加熱量，單位為kJ；單位為L(zhǎng)（kg）；T1指的是冷水的進(jìn)口溫度，單位為℃。

2.3氣象數(shù)據(jù)

因?yàn)樵撡e館處于長(zhǎng)江以南的地區(qū)，該地區(qū)空氣能利用能效比較高，年平均氣溫高，鑒于此，空氣能熱泵技術(shù)非常適用于該地區(qū)。溫度尤其是最低溫度氣象資料于空氣能選型、利用息息相關(guān)。依據(jù)相關(guān)的氣象資料顯示，該賓館所在地區(qū)年平均氣溫大約在18℃上下，適合空氣能熱泵的應(yīng)用。該賓館的當(dāng)?shù)刈畹蜏囟取?℃的天數(shù)可以高達(dá)60天，主要集中分布在1、2、3、12 月這4個(gè)月份中，然而因?yàn)樵撡e館位于高海拔的地區(qū)，一般在這個(gè)期間是進(jìn)行停業(yè)，合理科學(xué)的避開(kāi)了空氣能熱泵能效較低的工作環(huán)境，在一定程度上更加適用于空氣能熱泵技術(shù)的大力利用。

2.4水文數(shù)據(jù)

按照相關(guān)的該賓館所在地區(qū)給予的數(shù)據(jù)資料，可以發(fā)現(xiàn)自來(lái)水水源全年水溫大約處于10℃左右，冬季為6℃，夏季為12℃。

2.5空氣源熱泵選用

在實(shí)際的空氣源熱泵工程應(yīng)用中，選用的是國(guó)內(nèi)某知名品牌的3臺(tái)均可以在標(biāo)準(zhǔn)工況前提下臺(tái)制熱量能夠達(dá)到36kw的空氣源熱泵。在冬天處于低溫0℃以下的情況下，熱泵一整天的運(yùn)行時(shí)間大概在17.3h上下。將標(biāo)準(zhǔn)工況環(huán)境溫度20℃作為空氣能熱泵熱水器的熱效率，水溫依照15℃的標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)計(jì)算。太陽(yáng)能熱水器把帶電輔助加熱當(dāng)作對(duì)比的對(duì)象，全年陰天需要依照120天來(lái)進(jìn)行核算，熱效率可以達(dá)到280%左右。一般情況下若是空氣能熱泵熱水器使用的是峰谷電，則電費(fèi)降低，每噸熱水的成本在一定程度上會(huì)進(jìn)一步降低。

2.6熱量校核

根據(jù)該賓館的當(dāng)?shù)貧鉁叵嚓P(guān)的數(shù)據(jù)資料顯示，在環(huán)境溫度處于最低氣溫也就是—4. 1℃的時(shí)候，出水溫度是55℃，進(jìn)水溫度大概在6℃上下，溫度會(huì)上升至49℃。選擇3臺(tái)輸入功率在36kw空氣源熱泵制熱供水，制熱性能系數(shù)選取經(jīng)驗(yàn)值1. 6，一旦最低環(huán)境溫度達(dá)到—4. 1℃的時(shí)候，工作時(shí)間需要達(dá)到16 h。

2.7工程效益分析

根據(jù)相關(guān)科學(xué)人員對(duì)電熱水器以及空氣能熱泵熱水器、燃?xì)鉄崴?、太?yáng)能熱水器等相關(guān)產(chǎn)品彼此之間的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行的對(duì)比研究中，可以發(fā)現(xiàn)空氣能熱泵熱水器相比其他類(lèi)型的產(chǎn)品具有很大的優(yōu)勢(shì)，尤其是在環(huán)保、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用等相關(guān)方面，明顯優(yōu)于如今市場(chǎng)上存在的其他種類(lèi)的熱水器產(chǎn)品。在對(duì)各種熱水器把100L水由之前的14℃上升至 56℃的性能比較的研究中，可以清楚的看出要想將100L水由 14℃加熱至56℃，針對(duì)年運(yùn)行費(fèi)用而言，空氣能熱泵熱水器要比太陽(yáng)能熱水器節(jié)省92.3元人民幣，比電熱水器節(jié)省大約800.1元人民幣，比燃?xì)鉄崴鞴?jié)省大概274.2元人民幣，假設(shè)如果該賓館每一天需要使用30t的熱水，空氣能熱泵熱水器要比太陽(yáng)能熱水器節(jié)省2.21萬(wàn)元，較電熱水器年大約節(jié)省費(fèi)用19.71萬(wàn)元，比燃?xì)鉄崴鞴?jié)省大概6.41萬(wàn)元。鑒于此，可以得出研究結(jié)果，即該賓館采用空氣能熱泵熱水器來(lái)進(jìn)行加熱水，可以呈現(xiàn)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，在熱效率、危險(xiǎn)性等相關(guān)的方面上，空氣能熱泵熱水器相較與其他熱水器，具有優(yōu)良顯著的優(yōu)勢(shì)。

3　總結(jié)

綜上所述，賓館集中供熱系統(tǒng)作為一門(mén)系統(tǒng)的科學(xué)，我們簡(jiǎn)析了空氣能熱泵在賓館集中供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用方式，目的是為了更好維護(hù)賓館集中供熱系統(tǒng)的高效性。

［1］高鳳華，槐曉強(qiáng).華北地區(qū)集中供暖空氣源熱泵的工程應(yīng)用探討——以濟(jì)南市高墻王小區(qū)集中供暖空氣源熱泵項(xiàng)目為例［J］.工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2016，01（2）：39-43.

［2］呂鐵明.空氣源熱泵、太陽(yáng)能、鍋爐熱水系統(tǒng)在某酒店項(xiàng)目中結(jié)合使用的探討［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，12（5）：111-114.

［3］計(jì)欣.太陽(yáng)能輔助空氣源熱泵集中供熱水系統(tǒng)在大型企業(yè)職工浴室中的應(yīng)用［J］.建筑施工，2014， 36（7）：876-878.

劉帥帥（1988·8）男；民族：漢族；籍貫：河南省夏邑縣。2014年畢業(yè)于中南大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。 職稱：性能開(kāi)發(fā)工程師；學(xué)位：碩士研究生；研究方向：空氣能熱泵。

Discussion on Application of air energy heat pump in central heating system of Hotel

Liu Shuaishuai
（Guangdong American HVAC Equipment Co.， Ltd.， Foshan， Guangdong，528311）

With the improvement of people's living standard，people's demand for energy saving products is higher and higher.This paper mainly studies the application of air energy heat pump in the central heating system of the hotel，in order to improve the technology of air heat pump.

Air energy heat pump；hotel central heating system；application