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153-6265-8381空氣能熱泵的研發及使用在我國起步較早,從原本60年代的窗式空調器到之后的風冷模塊機組型冷熱水機組,空氣能熱泵在90年代獲得了前所未有的發展,但是都是空氣能熱泵在暖通空調中的使用,而利用空氣能熱泵來制取生活熱水的"空氣源熱泵熱水器",是到了近些年在我國才流行起來的熱水設備。正是因為其經濟節能和安全環保的優點,空氣源熱泵熱水器在國外發展較早,技術現已十分成熟,尤其是在澳洲和東南亞一些氣候溫和的國家和地區具有廣泛的市場。國外同類產品現已非常成熟,在發達國家的使用占比有的高達70%。在日本的使用現已全面普及,生活熱水工程中有60%—70%使用空氣源熱泵熱水機組,在東莞達到30%-40%,在歐洲.美洲也有大量使用。現階段,隨著市場競爭的更加激烈、能源成本的不斷上升.國家環保政策、法律法規的實施,越來越多的連鎖酒店(改造或新建)逐步開始參照行業內外的經驗,在酒店熱水設備、能源種類方面有了更多更新的選擇。酒店熱水工程
來自東莞的格尚(格瑞沃)早在2001年就開始致力于空氣能熱泵的研發,從澳洲弓I進相關技術,推行了一系列的空氣源熱泵型熱水節能產品,近幾年來在國內連鎖酒店行業(比如七天、如家.速8等)獲得了廣泛運用。本文以如家連鎖酒店上海某分店安裝熱水器為例,介紹空氣源熱泵工程推廣以及使用。
酒店熱水工程項目概況
①如家連鎖酒店上海某分店,共有客房128間(其中70個單間、58個標間),要求全天24小時供應熱水。
②熱水設備擬定選用空氣源熱泵(與水箱配套),其加熱設備包括水箱都安裝在頂樓,工程范圍涉及樓頂范圍內的設備和管道系統設計、供貨.安裝和調試等。
③能源狀況:~380V三相電源。
酒店熱水工程設計思路
格尚(恒熱)空氣源熱泵熱水器采用高溫直熱式設計,作為中央熱水系統中的主機設備,必須按要求加一套與之相配套的蓄熱系統和必要的輔助設備。
如家酒店熱水工程設計選用了,3臺恒熱空氣源熱泵熱水器和1臺18噸保溫蓄熱水箱聯合供水(輔熱為2臺CSFL120-608電熱水器)",整個系統全自動運行,采用直熱優先設計,系統所有熱泵的啟、停都由生活熱水箱中的水位開關控制,機組出水溫度將恒定在設定溫度(48℃~60℃可調);只有在非直熱情況下,如果蓄熱水箱因為熱損失溫度降低至設定值(40℃~48℃可調),熱泵及加熱循環泵又開始運行并對蓄熱水箱進行保溫加熱;此外,由于冬季里熱泵工作效果較差,需要考慮輔助電熱裝置來加熱,應以外界氣溫為輔熱運行條件,當氣溫低于設定溫度(0℃~10℃可調),熱泵主機會自動控制電輔熱的運行,當冬季最低氣溫不小于10℃時候,可不設輔熱。
根據耗熱量選型
根據GB5OO15-2003《建筑給水排水設計規范》、《全國民用建筑工程設計技術措施-給水排水》節能專篇2007等規定,連鎖酒店客房每個床位每日用水定額取中間值140L、水溫60℃、小時變化系數Kh為5.61(186個床位),則熱水供應系統的設計小時耗熱量應按下列公式計算:
上式中:
Qh—設計小時耗熱量,KW;
m一用水計算單位數(人數或床位數),此處按186個床位考慮。
Q一熱水定額(L/人或!_/床-d等),由定額按12CT160L/日(60℃)來考慮。
C一水的比熱,C=4.187KJ/(Kg.℃);人一小時變化系數,根據床位數查表取5.61。
tr—熱水溫度(℃),熱水溫度取5℃。
L—冷水溫度(℃),上海地區冬季冷水溫度取5℃0
此處推薦選用3臺恒熱空氣源熱泵熱水器,其額定工況下輸出熱量為3x38.5KW=115.54≤389.4KW,因此需要配置蓄熱水箱來供應熱水,下面計算需要配套蓄熱水箱的容積。
對于經濟型連鎖酒店,只要能滿足高峰期的用水量,其它時間用水量是可以滿足的。因此,儲熱水箱的容積只要能滿足高峰期的用水量即可,高峰期一般在晚上18:00點~21:00點,按3個小時來計算,則需要蓄熱水箱的大小為:
(389.4-115.5)x860x3/(55-5)/80%=17667升≤18000升,80%指水箱的有效容積率。
根據系統的初次加熱時間,復核選型配置是否合理:
熱泵的選型要根據氣候條件、高峰期的用水量及用水溫度、補水溫度綜合考慮,根據初次加熱時間來選擇合適的方案。對于有夜電政策的地區,系統的初次加熱時間一般為夜間優惠電價時段的8個小時;對于沒有實行夜電政策的地區,系統的初次加熱的時間也不宜過長(不超過12小時),"3臺恒熱空氣源熱泵熱水器+1臺18噸保溫蓄熱水箱"的標準工況下的初次加熱時間為(不計輔熱):
18000x(55—5)+860+115.5=9.1(小時),由于冬季熱泵工作效果較差,因此推薦了2臺CSFL120-608電熱水器作為冬季補充熱源。
因此,推薦"3臺恒熱HSHP-1000/S空氣源熱泵熱水器和1臺18噸保溫蓄熱水箱聯合供水方案比較合理。
空氣源熱泵原理圖