风冷热泵一机三用的应用分析
一 引言
近年来,随着我国能源的紧缺,特别是供电的严重不足,导致很多地区尤其是南方大部分地区不得不拉闸限制用电,节能技术的应用已经到了迫不急待的地步了。2005年2月23日国家建设部发布关于进一步做好建筑业10项新技术推广应用的通知,对建筑能耗提出了更高的要求。
而在建筑能耗中,空调的能耗约占了整个建筑物60%以上,如能将空调的能耗降低,对节约能源将会是一件大事。
二 风冷热泵一机三用机组简介
风冷热泵一机三用即是一台风冷热泵在夏季能同时进行制冷和提供生活热水,在冬季能同时进行供暖和提供生活热水的设备。其工作原理就是采用热回收技术,在夏季通过回收压缩机高温排气的热量制成生活热水,达到冷热联供,充分利用余热,大大提高机组效率;冬季切换为热泵模式运行,吸收大气热能通过热泵循环制成采暖和生活热水,从而实现制冷、采暖、生活热水一机三用。
风冷热泵一机三具有如下特点:
2.1空调系统冷热源合一,且置于建筑物屋面,不需要设专门的冷冻机房、锅炉房,也省去了烟囱和冷却水管道所占有的建筑空间。对于寸土寸金的城市繁华地段的建筑,或无条件设锅炉房的建筑,空气源热泵冷热水机组无疑是一个比较合适的选择。
2.2无冷却水系统,无冷却水系统动力消耗,无冷却水损耗。空调系统如采用水冷式冷水机组,自来水的损失不仅有蒸发损失、漂水损失、还有排污损失、冬季防冻排水损失,夏季启用时的系统冲洗损失,化学清洗稀释损失等等,所有这些损失总和约折合冷却水循环水量的2—5%,根据不同性质的冷水机组,折合单位制冷量的损耗量为2-4T/h100RT,这是一个可观的数量。
2.3由于无锅炉、无冷却塔,因而无相应的燃料供应系统,无烟气,无冷却水,消除了锅炉房最有可能存在安全隐患,另外,冷却水污染形成的军团菌感染的病例已有不少报导,因此,从安全卫生的角度,空气源热泵具有明显优势。
2.4系统设备少而集中,操作、维护管理简单方便。
2.5工程适应性强, 利于系统细化划分,可分层、分块、分用户单元独立设置系统等。
三 节能分析
运行能耗比较:
风冷热泵一机三用与其它热源的经济性比较
(1)各种热源热值
名称 热值 热效率 实际热值
电热水器 860千卡/度 × 热效率90% = 774千卡/度
液化气 10800千卡/Kg × 燃烧效率65% = 7020千卡/Kg
天然气 8400千卡/M2 × 燃烧效率65% = 5460千卡/M2
柴油锅炉 10300千卡/Kg × 燃烧效率65% = 6695千卡/Kg
热泵 860千卡/度 × 热效率380% = 3268千卡/度
(2)每吨热水成本比较(以15℃的冷水,加热至55℃的热水,约需40000千卡的热量为例)。
电热水器 40000千卡÷774千卡/度=51.68度 × 0.60元/度 = 31.01元
液化气 40000千卡÷7020千卡/ M3 =5.70 Kg × 3.50元/ M3 = 19.95元
柴油锅炉 40000千卡÷6695千卡/ Kg =5.97 Kg × 3.00元/ Kg = 17.91元
热泵 40000千卡÷3268千卡/度=12.23度 × 0.60元/度 = 7.34元
运 行 费 用 比 较 图


四 应用及案例
4.1风冷热泵由于在冬季随着室外温度的下降,其能效比也随着下降,所以风冷热泵一般不适合于在零下10℃的环境使用。故可应用风冷热泵一机三用的地区主要是长江以南的地区。另外由于风冷热泵一机三用一年四季都能提供热水的特点决定了它比较适合于酒店、招待所、旅馆、美容院、学校、医院(有住院楼的)、工厂及其他有集体宿舍的地方。小型机组可用于家庭。
现举案例对风冷热泵一机三用的节能效果进行具体分析。
4.2案例
某商检办公大楼及职工住宅楼冷热源选择及节能分析
工程概况:商检办公大楼,1栋,建筑面积1.8万平方米;职工住宅楼,共3栋,建筑面积5.44万平方米,共有住户320户,平均每户住宅建设面积170平方米。工程地点:湖南省。
4.3建设单位要求
1、冬季办公楼和住宅楼全部需要供暖;
2、夏季办公楼需要空调,住宅楼不需要空调,但需要热水供应
3、在过渡季节,办公楼和住宅楼均不需要空调和暖气,但住宅楼需要热水供应。
4、节能,环保,管理方便。
具体的冷、热源需求情况下表:

的诚信联盟企业有: