珠海某酒店空氣源熱泵熱水方案及運行費用研究

高文財++李棱雪

【摘 要】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行研究，從運行費用可以看出空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的年運行費用是燃油鍋爐熱水系統(tǒng)年運行費用的62.2%，燃氣鍋爐熱水系統(tǒng)年運行費用的75.7%。運行不到2年就可收回投資。

【關(guān)鍵詞】空氣源熱泵；設(shè)備選擇；運行費用

0.工程概況

該酒店位于珠海，共有公寓500套，計算用水人數(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），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小時不定時供水；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)中運行經(jīng)濟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行經(jīng)濟效益。

1.設(shè)計計算參數(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；額定工況冷水計算溫度：15℃/ 熱水計算溫度：55℃；低溫工況冷水計算溫度：10℃/ 熱水計算溫度：55℃。

2.設(shè)計說明

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)采用全蓄熱搬運形式，即熱水機組+加熱水箱+蓄熱水箱。

加熱設(shè)備的選擇：

（1）設(shè)計日熱水用量、平均小時熱水產(chǎn)量、設(shè)計小時高峰熱水用量。

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

設(shè)計日小時耗熱量為：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，單臺小時產(chǎn)55℃熱水量 60 × 0.86 ÷（55-15）=1.29m3，5臺機小時產(chǎn)熱水量（ 55 ℃）共6.45 m3。機組日實際運行時間為56÷6.45=8.68小時。

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，單臺小時產(chǎn)55℃熱水量42×0.86÷（55-10）=0.803m3，5臺機小時產(chǎn)熱水量（ 55 ℃）共4.015 m3。機組日實際運行時間為21.08÷4.015=13.94小時。

B.加熱水箱的選擇

加熱箱加熱時間應(yīng)不大于50分鐘為佳，所以選用1個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個小時的高峰期熱水用量），取整數(shù)選用4個9m3圓形不銹鋼內(nèi)膽蓄熱水箱。額定工況加熱水箱加熱時間36÷6.45=5.58小時；低溫工況加熱水箱加熱時間36÷4.015=8.96小時。

因為日最大熱水用量〈蓄熱箱容積+加熱箱容積+最冷工況機組產(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行費用

4.年運行費用分析

經(jīng)過計算分析，燃油鍋爐年運行費用為434716元，燃氣鍋爐年運行費用為406750元，而空氣源熱泵熱水器年運行費用為206041元，從運行費用我們可以看出空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的年運行費用是燃油鍋爐熱水系統(tǒng)年運行費用的62.2%，燃氣鍋爐熱水系統(tǒng)年運行費用的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。

參考文獻：

[1] 趙艷龍.空氣源與燃氣鍋爐系統(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）.