空气源热泵热水机组在酒店中的应用

SOUTHWEST W A TER&WAS TEW A TER西南给排水V ol.34No.42012摘要空气源热泵热水机组在酒店中的应用曾峥，蒋苗，李元元（1.重庆市供水管理处，重庆市401147；2.重庆雅凯斯凯建筑设计有限公司，重庆市400020；3.重庆市建筑工程设计有限公司，重庆市400013）空气源热泵机组是一种利用可再生能源的高效节能技术。

通过工程实例，详细介绍了酒店客房热水供应机组的方案选择情况，同时比较了空气源热泵热水机组同电锅炉、燃气锅炉的年运行费用差异。

结果表明，空气源热泵热水系统的应用具有较大的节能潜力，在酒店客房的热水供应中有广泛的应用前景。

关键词空气源热泵热水机组热水系统节能环保能效比0引言水进行加热，其工作原理为一个逆卡诺循环，热泵随着经济的发展和人民生活水平的逐步提高，工作时，从环境中介质中提取一部分能量Q1，在蒸能源的消耗与日俱增，我国作为能源消耗大国，越发器中被吸收，其本身消耗一部分能量，即压缩机来越注重能源的节约。

消耗电量Q2，通过热工循环系统在冷凝器中放热，空气源热泵热水机组是从环境中抽取热量对冷放出能量Q3，显然Q3=Q1+Q2，即热泵输出能量由压△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△管道中的积气。

当空气进入减压管网或管网内随压件的产品标准规定的水压试验压力，否则应调整减力变化时气体从水中析出时，会导致区域内用户的压分区或采用减压阀串联使用(当减压阀串联使水压极不稳定，处在供水最不利点用水器更是压力用，按其中一个失效情况下，计算阀后最高压力；变化急骤，有时呈现虚假的峰值压力，发生抽吸断配水件的试验压力，一般按其工作压力1.5倍计)”，水，甚至管网还会发出撞击声。

气堵、气蚀现象很减压阀的设置部位，应便于管道过滤器的排污和减严重的话，会影响燃气热水器、电热水器、家用燃压阀的检修，地面宜有排水设施。

无论选用比例式气锅炉等的稳定工作，严重的还会被毁坏；同时还还是可调式减压阀，其减压比不宜过大，一般应控会产生一些水表无法正确计量，出现用户不用水，制在5∶1之内。

超过这个范围易产生气蚀现象，损水表也会不断地转动的现象。

所以，如图1、图3坏阀件，产生啸叫噪音。

就造价而言，在考虑减压所示，设有减压阀的给水系统立管顶端应设排气阀设置位置时，设计人员往往也会纠结于设在干管阀，设有减压阀的给水横管也应在阀前高点设置排还是设在支管，其实，并不是简单的就可以说干管气阀。

生活用减压阀的设置应尽量一用一备，并应定设比支管设就便宜———————，要视具体情况确定＃。

123减压阀失效的工况进行校核，其压力不应大于配水·57·SOUTHWEST W A TER&WAS TEW A TER西南给排水V ol.34No.42012缩机的做功和热泵从环境中吸收的能量组成。

由于采用一个集中热水制备系统。

每个床位用水定额为热泵机组需从环境中取热，故其制热效率受环境的140L/d,酒店工作人员120位，每人的用水定额为影响较大，在0℃以上时COP值一般为2~5。

故其50L/d。

全年各季的入住率均按100％计。

具有安全、环保、节能高效，安装简便等特点，[1]适 1.2气候条件合在一些公共建筑如酒店实际案例分析、公寓等项目中使用。

气候条件均气温：宜宾地区属于夏热冬冷地区夏季酷热，年平时常11.1项目概述17.7～18.7℃，出现超过40℃的高温。

26.5～28.1℃，冬季阴冷，平均温度为9.1-项目位于四川省宜宾市，为一类高层建筑，其10.4℃，[2]最冷日平均温度在5-7℃。

罕有0℃以下天地上7层至28层为酒店客房，共有672个床位，气。

月份平均气温平均水温1月8.57.52月10.49.23月14.112.9表1四川宜宾地区各月平均气温、水温统计表（单位：4月5月6月7月8月16.518.522.826.228.015.217.720.924.126.2℃）9月26.824.110月21.218.511月15.311.112月10.29.01.3热水供热设备的选择式中：m—用水单位床位数，其中客房床位为1.3.1热水供热设备的选择672个，服务人员120个；目前市场上主要的制热设备有电锅炉、燃气锅q—热水用水定额，客房用水定额为140L/人.炉、燃油锅炉，太阳能集热器及空气源热泵热水机天，服务人员用水定额为50L/人.天；组等。

资料显示，该地区属太阳能资源2Ⅳ类地区，C—水的比热，C=4.187（kJ/kg·℃）；年辐照量少于4200MJ/m，保证率低于40%，属太t2—热水温度，t2=60℃；阳能资源贫乏区，热水安全性得不到保证，显然太t1—热水温度，t l=7℃；阳能供热方式不适用于本工程。

燃油锅炉由柴油给ρr—热水密度0.983kg/L。

水加热，虽然投资不高，但燃油储存容量较大，对则：Q1(客房最高日耗热量)=20522471kJ，消防设置要求相对较高，且必须有专人负责管理，Q2(服务人员最高日耗热量)=1636039kJ。

加上由于本项目地处繁华区域，燃油燃烧的尾气对故，该系统全天耗热量为Q=Q1+Q2=22158510环境也有一定的影响，故不建议在本工程中使用。

kJ＝5296011kcal燃气锅炉相比燃油锅炉，气源由市政管网供 1.3.3空气源热泵热水机组的系统设计给，接入较方便，减少了设备房间，且初投资与燃由于该低区实施谷峰分时电价，根据甲方提供油锅炉相差不多，对环境的污染也相对较小。

在公的资料（见表2）可知在23：00~7：00为低谷电价，共建筑类工程中广泛被使用。

电价为0.367元/kW·h，是最高时段电价的1/3。

因电热锅炉空气源热泵热水机组采用电能，对环为空气源热泵热水机组的COP值（即能效比=输出境污染较少且机组安装方便，适用于电力资源充沛功率/输入功率）受环境温度的影响，在低谷电价热负荷计算时，室外温度较低导致COP值较低，机组输出功1.3.2率小；在白天时，C OP值较高，机组输出功率大，根据国标《节能系列图集》中7.1.4的公式，但运行电费相对较高。

综合考虑，还是确定机组在最高日耗热量为Q＝m×q×c×pr×（t2-t1）夜间低谷电价时运行的方案·58·。

表 2时间与电价对应表( 单位： 元/kW.h) 机组制热设备的运行时间段为 23:00~7:00， 合时间23点～7点 7点~11点 11点～15点 15点～19点 19点～23点计运行时间约为 8 小时。

机组在夜间运行时 （环境电价0.367 0.734 1.15 0.734 1.15温度为 15℃）， 单台输出功率为 76kW ， 单台8 小时项目选用直 热 式 热 泵 热 水机组 ， 其 型 号为制热量为 2188800kJ ， 综合影响系数 为 0.7，考虑温度及结霜的影响， ：取LSQWRF (59) M/A (RSJ)，额定功率为 17.8kW 。

根 n= 1.05×22158510 2188800×0.7 =15.2 ， 取 16 台 据当地的气象统计， 计， COP 值为 4.1。

夜间开机时的平均温度按 15℃储热水箱储存容积为：1000 =109m。

3CO P同时， 考虑换热区容积为 20m ， 3则热水箱储热值容积为 150m ， 分为 2格设 置。

其系 统图如图 2。

-10 010203040502 各方案的经济性对比现对燃气锅炉、电 锅炉 及 空气 源 热泵 热 水机组环境温度℃ （以上曲线在进水温度为15℃时测得）图 1 COP 值随环境温度变化曲线图的年运行费用及初投资费用的经济对比， 各制热设 备均按国产品牌考虑。

具体分析见下表：组组 组 组 组 组 冷水加压泵热水出水区保温水箱最高日热水量冷水进水接二次加压泵冷水进水 冷水进水接用户热回水接 用 户 热 水热水循环泵图 2 热水给水系统流程图从表3我们可以看出， 尽管空气源热泵热水机组根据图 1可 以 得 出 ： 当 环境 温 度 为 7℃时， 热初期投资很高， 设备费比其它热水机组 高出约 40 万 ，泵机组的 COP 值为 3.0， 单台热泵机组的制热能力但是机组的年运行费用最低 ， 机器运行一年后节约的 为 53kW ， 16 台 机 组 8 小 时 制 热 量 合 计 为费用就已经可以收回初期投资比其他设备高出的费24422400kJ>1.05Q ( 酒 店 理 论最 大 需 热 量 ) =用， 故其是上述三种方案中最为经济节能的一种方案。

23266435.5kJ ， 故温度在 7℃及其以上时， 仅运行空3 环境温度对空气源热泵机组的影 响气源热泵热水机组即可满足该酒店的热水用量。

[3]1.1×（672×140＋100×50）V= 3 热泵 热 水 机 热泵 热 水 机热 泵 热 水 机热 泵 热 水 机热 泵 热 水 机热 泵 热 水 机换 热表 3不同供热设备的投资运行费用表该温度极为少见 ）， 热水机组的平均能效已下跌严热水供应系统 电锅炉燃气锅炉空气源热泵热水机重， 产水量也随之下降， 整个系统已不再适合开启最高日耗热量5296011kcal 5296011kcal 5296011kcal空气源热泵机组， 此时整个酒店客房部分的热水供燃料燃烧值 热效率燃料需求量燃料单价设备台数单台设备价格制热设备采购费用日运行费用年运行费用860kcal/（kW.h) 8000kcal/Nm 0.9 0.85 6842.39 k W.h 778.80Nm 30.367 /（kW.h ） 2.21 /Nm 2 27 万元 6.7 万元 14 万元 13.4 万元 2511.2 元 1721.2 元 916572 元 628239 元3 860kcal/（kW.h)4.20 1466.23 k W.h0.367 元/（kW.h ）16 3.5 万元 56 万元 538.1 元 196409 元应由 2台 180kW的电加热管全天不间断供热。

4结论（1） 空气源热泵热水机组想比于一些传统的热水供热设备， 在酒店工程中具有相当的节能性和环保性。

在随 着传 统能 源 供应 紧 张和 全 社会 节 能减排意识提高的今天， 绿色环保无污染的空气源热泵机组利用可再生能源技术， 将会被予以越来越多的关注。

该项技术也必将被大面积的推广使用。

（2） 空气源热泵热水机组的使用受环境的影响当环境温度 7℃>T>0℃时 ， 热泵机组的 COP 值较大， 其供热能力与室外环境温度又着密切关系，为 2.9 ~2.4 热水机组制热能力约为 50~42kW ， 16 台合理控制机组的运行方式， 在有条件的情况下尽量热 水 机 组 全 开 ， 工 作 8h 能 提 供 的 热 量 为利用低谷电价供应热水 ， 以降低运行费用 。