珠海某酒店空氣源熱泵熱水方案及運(yùn)行費(fèi)用研究

高文財(cái) 李棱雪/廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院

珠海某酒店空氣源熱泵熱水方案及運(yùn)行費(fèi)用研究

高文財(cái) 李棱雪/廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院

空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，該系統(tǒng)不但環(huán)保、安全、管理簡單，本文針對珠海某酒店空氣源熱泵熱水方案進(jìn)行研究，從運(yùn)行費(fèi)用可以看出空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用是燃油鍋爐熱水系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用的62.2％，燃?xì)忮仩t熱水系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用的75.7％。運(yùn)行不到2年就可收回投資。

空氣源熱泵；設(shè)備選擇；運(yùn)行費(fèi)用

0.工程概況

該酒店位于珠海，共有公寓500套，計(jì)算用水人數(shù)1000人，每人每日55℃衛(wèi)生熱水用水定額70L；考慮到該酒店的滿客率（按80％計(jì)），熱水日最大熱水用量為56噸。該酒店要求全年提供生活衛(wèi)生熱水，24小時(shí)不定時(shí)供水；根據(jù)該酒店的用水要求，熱水系統(tǒng)使用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，該系統(tǒng)不但環(huán)保、安全、管理簡單(全自動控制)，而且是目前所有熱水系統(tǒng)中運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益最好的熱水系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)可以為用戶帶來十分可觀的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。

1.設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

額定工況空氣干球溫度：21℃/空氣相對濕度：70％/室外空氣平均風(fēng)速：2.4m/s；低溫工況空氣干球溫度：6℃/空氣相對濕度：60％/室外空氣平均風(fēng)速：1.8m/s；額定工況冷水計(jì)算溫度：15℃/熱水計(jì)算溫度：55℃；低溫工況冷水計(jì)算溫度：10℃/熱水計(jì)算溫度：55℃。

2.設(shè)計(jì)說明

本系統(tǒng)擬采用“科宇牌”高效節(jié)能空氣源衛(wèi)生熱水器供熱系統(tǒng)。為保證穩(wěn)定的沐浴熱水溫度，熱水系統(tǒng)采用全蓄熱搬運(yùn)形式，即熱水機(jī)組+加熱水箱+蓄熱水箱。

加熱設(shè)備的選擇：

（1）設(shè)計(jì)日熱水用量、平均小時(shí)熱水產(chǎn)量、設(shè)計(jì)小時(shí)高峰熱水用量。

Ld=m·qr·80％ =1000×70×0.8=56m3(客滿率為80％)

Lp= Ld /T1=56÷10=5. 6 m3/h

Lh= Ld·Kh/T2=56×4÷24=9.3 m3/h

（2）加熱設(shè)備的選擇

設(shè)計(jì)日55℃熱水用量低溫工況耗熱量為：56000×（55-10）=2520000kCal=2930.2kWh

設(shè)計(jì)日小時(shí)耗熱量為：2930.2kWh÷10=293.02 kW

A．選用科宇空氣源衛(wèi)生熱水器ZKFRS-60 5臺。

額定工況下空氣源衛(wèi)生熱水器制熱能力：

單臺產(chǎn)熱量60kW，單臺小時(shí)產(chǎn)55℃熱水量 60 × 0.86 ÷（55-15）=1.29m3，5臺機(jī)小時(shí)產(chǎn)熱水量（ 55 ℃）共6.45 m3。機(jī)組日實(shí)際運(yùn)行時(shí)間為56÷6.45=8.68小時(shí)。

低溫工況下空氣源衛(wèi)生熱水器制熱能力：

單臺產(chǎn)熱量42kW，單臺小時(shí)產(chǎn)55℃熱水量42×0.86÷（55-10）=0.803m3，5臺機(jī)小時(shí)產(chǎn)熱水量（ 55 ℃）共4.015 m3。機(jī)組日實(shí)際運(yùn)行時(shí)間為21.08÷4.015=13.94小時(shí)。

B．加熱水箱的選擇

加熱箱加熱時(shí)間應(yīng)不大于50分鐘為佳，所以選用1個(gè)5m3圓形不銹鋼內(nèi)膽加熱水箱。

C．蓄熱水箱的選擇

容積= Lh·3.5=9.3×4=37.2 m3（貯存不少于4個(gè)小時(shí)的高峰期熱水用量），取整數(shù)選用4個(gè)9m3圓形不銹鋼內(nèi)膽蓄熱水箱。額定工況加熱水箱加熱時(shí)間36÷6.45=5.58小時(shí)；低溫工況加熱水箱加熱時(shí)間36÷4.015=8.96小時(shí)。

因?yàn)槿兆畲鬅崴昧俊葱顭嵯淙莘e+加熱箱容積+最冷工況機(jī)組產(chǎn)熱量×4h=56m3〈36+5+4×4=57 m3

所以選型能滿足系統(tǒng)熱水要求。

3.空氣源熱泵熱水器年運(yùn)行費(fèi)用

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4.年運(yùn)行費(fèi)用分析

經(jīng)過計(jì)算分析，燃油鍋爐年運(yùn)行費(fèi)用為434716元，燃?xì)忮仩t年運(yùn)行費(fèi)用為406750元，而空氣源熱泵熱水器年運(yùn)行費(fèi)用為206041元，從運(yùn)行費(fèi)用我們可以看出空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用是燃油鍋爐熱水系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用的62.2％，燃?xì)忮仩t熱水系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用的75.7％。雖然空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在初投資高出6.7萬元，但運(yùn)行不到2年就可收回投資，而熱泵系統(tǒng)的壽命在20年以上。

[1] 趙艷龍.空氣源與燃?xì)忮仩t系統(tǒng)熱水方案對比淺析[J].城市建設(shè)理論研究，2016，(16).

[2] 何緒春.空氣源熱泵在學(xué)生公寓的熱水改造工程中的應(yīng)用[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2012，31(1).