大型建筑热水项目,为何“专宠”空气能热泵?

淡定来了


使用煤锅炉容易产生环境污染,而电锅炉消耗电量大,还不安全等弊端,使用太阳能又会受到气候的影响。而空气源热泵由于是通过吸收空气中的低热能,经过压缩机转化为高热能来加热冷水,用来冬季采暖或者烘干产品。因此空气源热泵在运行的过程中就不会排出污染环境的气体。空气源热泵在整个运行的过程中,只需要少量的电带动压缩机和风机转化出高热能,它是非常省电的。

空气源热泵三联供:

空气源热泵三联供机组是一种用电动机驱动,蒸汽压缩循环,以空气为热源,能同时供冷与供生活热水、同时供暖与供生活热水、单独供冷、单独供暖、单独供生活热水的设备。这一设备将热泵空调技术、热泵热水器技术和先进的换热技术进行了技术集成,实现了空调和热水器的完美结合。

1. 冬季制热模式(生活热水低于设定温度5℃,生活热水需要加热):压缩机排气口→1号电磁阀关闭不通→生活热水换热器→3号电磁阀打开→膨胀阀→表冷器(蒸发器)→四通阀→回压缩机吸气。

2. 冬季制热模式(生活热水达到设定温度):压缩机排气口→1号电磁阀打开(生活热水冷凝压力高于供暖冷凝器压力)→四通阀→供暖换热器→膨胀阀→表冷器(蒸发器)→四通阀→回压缩机吸气。

3. 夏季制冷模式(生活热水低于设定温度5℃,生活热水需要加热):压缩机排气口→1号电磁阀关闭不通→生活热水换热器→2号电磁阀打开→膨胀阀→制冷换热器→四通阀→回压缩机吸气。

4.夏季制冷模式(生活热水达到设定温度):压缩机排气口→1号电磁阀打开(生活热水冷凝压力高于室外冷凝器压力)→四通阀→表冷器(冷凝器)→膨胀阀→制冷换热器→四通阀→回压缩机吸气。

优点:

  普通风冷热泵机组在制冷的同时,必须向环境中释放大量的冷凝热,这部分热量加剧了城市热岛效应。以一台制热量为12kW的机组为例,每小时向空气中释放约10318千卡热量,这些热量在1 小时内可使1200kg水温升10℃。很多这样的企事业单位,生活热水是一年四季都是需要的,如果采用三联供余热回收技术,每年会节约大量的生活热水加热费用。

  目前热泵生产厂家及知名空调厂家已成功开发出风冷三联供产品,该产品在制冷、制热的同时加热生活热水,也可各功能独立运行,三联供机组实现了制冷状态下的全热回收,降低了初投资成本。

<strong> 弊端

  1. 通常采用三联供技术的单位主要是利用其室内空气调节功能,生活洗浴热水功能为辅。热泵机组一般按房间负荷选配,相比生活热水负荷较小,机组夏季大部分时间工作在制冷模式。用在加热生活热水模式时间很短,包括家用三联供热水机。

  由于各地区水质不同,洗浴热水换热器每天都流入新水,对换热器的耐腐蚀能力要求很高,好多三联供机组因洗浴热水换热器腐蚀穿透,造成水进入氟路系统,导致整套空调机组报废。如想尽量杜绝蚀穿问题,洗浴热水做二次换热系统,冷凝温度势必再提高约5℃ ,加剧COP值降低,得不偿失。

  2. 生活热水温度一般设置在45℃左右,甚至更高,此温度可视为生活热水模式中热泵机组的冷凝温度。

  制冷模式,以北京为例,夏季空气调节设计冷凝温度约为35℃,在这种环境温度工况中运行,传统空调机组运行正常。换做三联供机组在制冷模式运行没问题,如此时洗浴热水需要加热,同时室内需要降温,其冷凝温度必须升至45℃ ,冷凝温度从35℃升至45℃,冷凝压力提高至约2.7MPa,远高于空气冷却温度压力1.7MPa,增大了压缩比,耗电量加大。

在空调制冷模式下,免费得到洗浴热水,实际是一部分(35℃冷凝温度以上)靠提高冷凝温度,加大压缩机能耗换来的。

热泵三联供系统,概念新颖,所谓空调模式运行时可以免费加热洗浴热水,购买一套三联供设备,可以实现室内制冷、供暖及洗浴热水。可以降低部分初投资,但运行费用与空调加空气源热泵热水机的运行费用是相同的。(如图2所示)

三联供系统一般运行是先保证洗浴热水温度,夏季制冷时,如洗浴热水温度与室内温度都没有达到停机温度,生活热水换热器作为空调的冷凝器时,洗浴水温在35℃以下运行时(因夏季室外温度(冷凝温度)高于水箱温度),制冷工况是节能的。可洗浴热水一般要升至45℃甚至更高才停止运行,在35℃~45℃以上的温度工况运行时,制冷工况是不节能的。

  考虑其潜在的危险性(由于生活热水蚀穿换热器导致整套系统瘫痪),不如在机组内部把空气源热泵空调部分与生活热水完全分离,风机可以考虑整体使用,这样系统内部互不干扰,工作稳定。(如图3所示)

空气源热泵二联供:

空气能热泵二联供是使用一套空气能热泵系统,提供热水、采暖或者提供采暖、制冷两种功能,所以空气能二联供是地暖空调一体机、地暖热水一体机等的统称。


暖通南社


说到空气能热泵采暖,相信大家都不陌生。这两年来,由于“煤改电”工程的推动,空气能热泵在采暖领域可算是风声水起,名声显赫。北京、山西、山东、河北、河南等地,到处都有空气能热泵的影子。

实际上,除了采暖之外,空气能热泵在热水供应领域也颇有建树,尤其是宾馆、酒店、学校、部队、商场、办公大楼这种大型建筑的热水供应,更是空气能热泵的强项。

比如山东协和学院240吨热水改造项目,24台纽恩泰低温式G10D热泵为全校12栋学生公寓楼提供24小时热水服务。

又比如仁怀市人民医院200吨热水改造,该院占地面积超过两万平方米,开放床位超过1000张,是整个仁怀市数一数二的大型医院,集医疗、教学、科研以及保健于一体。众所周知,对于医院来说,住院病人的日常生活、医生的手术及清洗等工作都需要热水。所以在热水供应设备的选择上,医院方面在进行全方位的评估后,最终选择了纽恩泰空气能热泵作为医院的供热设备。

为什么这么多的大型建筑都选择空气能热泵呢?纽恩泰一位从事多年空气能工作的技术人员表示,在常见的热水工程中,人们更关注热水设备三方面的内容,分别是稳定性、经济性以及安全性。

第一,主要是因为空气能热泵供水稳定。无论是白天还是黑夜、盛夏还是寒冬,空气能热泵都可以提供稳定热水,并且保持一个良好的温度,不会出现出水冷热不均的现象。

第二,大型建筑对热水的需求量大,因此要求成本要低。而在成本开支上,空气能热泵早在采暖领域就证明了自己的节能性,消耗1kw电能,就能制造4kw热能,制热效率远远胜过其他热水供应产品。

第三,对商家来说,除了盈利之外,安全是最重要的。和传统热水产品相比,作为新时代热水设备的空气能热泵,在安全性上有了很大的提高。它不依靠燃气、燃油、煤驱动,换热过程水电分离,将燃爆、漏电等安全隐患彻底消除,为消费者提供了一个最可靠的安全保障。


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