空气能中央热水工程（典型案例解析）

穆子

前言：开平市翠山湖空气能中央热水系统工程为典型的纯热泵热水系统，本项目研究转载自网络，本文将从系统设计、运行原理及经济效益等方面进行全面解析，介绍关于宿舍楼空气源热泵系统的一般设计方法。

工程概况

本工程项目主要为宿舍提供日常生活用热水，采用节能高效的空气源热泵辅助加热系统，共有七幢宿舍楼，分别是D1、D2、D3、E1、E2、E3、E5，下表为每栋楼的用水量情况：



气象参数

开平位于广东省中南部、珠江三角洲西南面，毗邻港澳，北距广州市110公里，地跨东经112°13’～112°48’，北纬21°56’～22°39’，东北连新会，正北靠鹤山，东南近台山，西南接恩平，西北邻新兴。开平市属南亚热带季风海洋性气候区，年均气温21.5度，年降雨量1700-2400毫米。

系统设计

本项目每栋楼设计一套独立的太阳能热水系统，根据用户用水习惯，系统设计采用定时供水系统，通过现场勘查及根据甲方要求，具体如下表:



此配置根据国家规范要求及系统定时段供55℃的热水所需制热时间不超过12小时计算，因此无论阴雨天还是气候温度低（-5℃以上）的情况下都能完全满足用户用水需求。当某台空气源热泵检修时，其余空气源热泵至少能满足制供≥50%的热水量，保证系统正常运行。
阀门、管材及配件是系统工程中很重要的一部分，本项目中的管材均使用的是优质的PPR热水管，该类型的热水管道能承压2.0MPa，满足热水的输送。保温采用PEF保温材料，外包铝皮防护，也极其美观。
选用空气源热泵参数(标准工况：环境干球温度20℃，湿球温度15℃。)



所选用空气源热泵有如下特点：

1）该空气源热泵能效比高。
2）压缩机采用国际优质名牌“谷轮”涡旋式压缩机，效率高、噪声低、能耗低、维修方便。
3）采用四通阀换向化霜，除霜功能系统采用PID三态化霜技术。
4）机组设有压力、温度等显示装置，其功能具备：自动启停，掉电记忆功能（停电自动恢复运行）、高低压保护、压缩机过流过载保护、热水超温保护，缺水停机保护，高压保护等多重安全保护。
5）制热温度可达55℃，满足国际热水输出标准的要求。
6）机组采用智能化设计，无需安排专职人员看守，自动调节，智能运行。
7）机组使用寿命长。
8）适用于酒店宾馆、健身场所以及医院、学校等企事业单位洗浴取暖。





补冷水电磁阀主要采用定时间定水位控制；空气源热泵主要采用定温定时间段控制，为系统提供热量；供热水系统主要采用供热水电动阀与供热水增压泵联动控制，当到达供水时间时，供热水电动阀打开，若供热水系统水压不够时，打开供热水增压泵，以满足热水压力要求。本方案内所有温度均为可调节设计。

效益分析

本项目以全年365天供应热水，使用空气源热泵每天将121m3水（平均初始冷水温度20℃）加热到55℃，下表为各项效益分析：



(注：1度电产生的热值为860Kcal，空气源热泵年平均热效率为350%，电加热管年平均热效率为95%，电价暂定0.68元每kw/h取费)

结语

采用空气源热泵系统，具有安全、稳定、经济等特点，与电加热相比，本项目每年大约节约137.8万度电，可节约费用约93.7万元/年，从本工程案例可以看出，节能效果非常显著，经济实用。