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风冷模块热回收+空气源热泵综合解决方案

作者:空气源热泵 来源:未知 点击: 发布日期:2020-10-30
信息摘要:
随着国民经济的发展 , 人民生活水平的提高 , 空调应用得到迅猛增长 , 与此同时 , 能源紧张与环境保护问题也日益突出 , 集中空调系统 , 尤其风冷式机组把大量冷凝热直接排入大气 , 造…

 随着国民经济的发展,人民生活水平的提高,空调应用得到迅猛增长,与此同时,能源紧张与环境保护问题也日益突出,集中空调系统,尤其风冷式机组把大量冷凝热直接排入大气,造成极大的浪费和环境热污染,加剧全球气候变暖,造成恶性循环;伴随人们对生活品质追求的不断提升,生活热水系统已成为建筑不可或缺的配套设施,热回收型风冷模块式冷(热)水机组应运而生,它把制冷循环中,制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水,不但可以减少冷凝热对环境造成的污染,而且还可以大大节省能源。

     空调带热回收的原理如图所示,空调带热回收的原理与普通空调制冷循环原理相同,只是在冷凝器的进口前多加入一个热水换热器,冷水直接进入热水器入水口,通过逆流循环吸收压缩机排出的高温高压的制冷剂释放出来的热量,这时不但达到加热冷水的目的同时也提高冷凝系统的效率。加热后的热水(55~60)直接进入保温水箱,以备各项生活热水之用。由于冷凝热在空调制冷运行时是视为废热,要采取措施排到室外空气中的,因此,该热回收空调技术在节能方面的效果是相当显著的。

 

 

 

     2.工程概况

     本项目是位于西安市临潼区的西安城市之星酒店,集住宿、餐饮、商务为一体的综合性宾馆。建筑面积约6100多平米,地上6,共有客房(标间)总数75间,整个宾馆需要中央空调和全年24小时生活热水系统供应。

     3.系统方案设计

     中央空调采用风冷模块机组+2台风冷模块机组(带热回收)与3空气源热泵热水机联合运用,全年提供制冷、制热与生活热水。夏天供冷的同时热回收得到免费的生活热水,冬季和过渡季节采用KFRS-39Z(M)/B2S空气源热泵热水机(加电辅)供应热水,即能完全满足宾馆的使用。

     空调末端采用卧式暗装风机盘管。气流组织形式为风机盘管侧送风上回风的方式。水系统为二管制,水管路为同程式布置,管材采用镀锌钢管;冷凝水管采用PVC管;冷冻水管和冷凝水管均采用B1级橡塑材料保温。在需要空调的季节风冷模块机组开启制冷或制热运行,向房间供冷或供热。

     热水方案考虑经济、节能、环保等要求,采用热回收式风冷模块空调机组+空气源热泵热水机供应热水,解决全天候供应水温在55℃~60的热水。根据热水量的计算,将其中的2台风冷模块机组带热回收功能。

     空调制冷运行时,利用空调热回收制热水;冬季和过渡季节里,利用空气源热泵热水机制热水,保证用水温度及用水量,大大节省了运行费用。满足热回收和集中热水的供应,热水系统配置了2个不锈钢保温水箱

     4.热回收模块机组特点

     (1)采用模块化的组合设计理念,由微电脑控制,自动按照负荷的需要启动相应台数的机组单元,即使在低负荷输出时也不会降低机组的运行效率,具有优越的经济效益。

     (2)机组可放置在建筑物屋面,无需设专用机房,不需要安装冷却水系统,无需另设锅炉等采暖设备,系统安装简易方便。

     (3)每一个模块单元又具有一个或多个完全独立的制冷系统,现有空调系统需要增容时,只要增加新的模块单元即可,便于客户分步投入。

     (4)自动切换运行:夏季:机组制冷热回收模式运行,当热水需求没有满足时,机组进行制冷热回收,当热水需求满足时,机组自动转换成制冷运行,冬季:机组制热热回收模式运行,根据设定的优先级自动进行制热和制热水转换,满足客户的需求。

     (5)高效节能:能效比高,夏季机组制冷制热回收模式下运行,热水是完全免费的,综合能效高于普通风冷冷热水机组2倍以上。在其它时间制热水时,耗电仅电热水器的25%,仅相当于燃气热水器的40%

     5.节能经济性分析

     (1)热负荷计算

     日用水量m =18000kg,所需热负荷Q=cmt=1×18000×(5515=720000kcal

     (2)热回收55热水量计算

     费用:由于这部热量为回收热量,所以制得热水即为免费获得。费用可不计。

     (3)空气源热泵运行费用计算

     电发热值860kcal/度,空气源热泵COP=3.0,管道热损失5%,电价0.8/度。

     耗电量:720000÷860÷3.0÷0.95=293.76(度/天),运行费用:293.76×0.8=235.01(元/天)。

     (4燃油炉运行费用计算

     轻柴油热值10200 kcal/kgCOP=0.8,管道热损失5%,油4.8/kg

     耗电量:720000÷10200÷0.8÷0.95=92.88kg/天)

     运行费用:92.88×4.8=445.82(元/天)

     (5天燃气炉运行费用计算

     天然气热值9000 kcal/kgCOP=0.8,管道热损失5%,气3.6/kg

     耗电量:720000÷9000÷0.8÷0.95=105.26kg/天)

     运行费用:105.26×3.6=378.9(元/天)

     (6电热水炉运行费用计算

     电发热值860 kcal/kgCOP=0.9,管道热损失5%,电价0.8/度。

     耗电量:720000÷860÷0.90÷0.95=979.19kg/天)

     运行费用:783.35×0.8=783.35(元/天)

     (7)运行费用对比

选用设备

每天(55)热水费用(元)

每月运行费用(元)

(按30天计算)

全年生活热水费用(元)

(空调季节按150天计算)

空调热回收+空气源热泵

夏季

空调不用

夏季

空调不用

免费

235.01

免费

7050.3

50527.2

燃油炉

445.82

13375

162724.3

燃气炉

378.90

11367

138298.5

电水炉

783.35

23501

285922.0

     由以上计算可知,采用热回收型风冷模块机组+空气源热泵机,在夏季所提供的生活热水全为免费。相比其他空调系统之下,为业主提供热水之余还省下了一笔较为可观的加热热水费用。

     6. 结束语

     综上所述,热回收型风冷模块空调机组具有中央空调和供给中央热水的特性。在夏季,利用热回收可获得5560℃的生活热水,这样既提高了能源利用率,减少了能源消耗及对环境的污染,又节省了能源费用的开支。在工程实际应中将热回收风冷模块机组与空气源热泵热水机的联合使用,可提供全天候热水解决方案。适用于宾馆、酒店、会所、别墅等既需要空调又需要大量热水的中小型工程。

     依据标准及参考文献:

     《实用供热空调设计手册》第二版 陆耀庆主编

     《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》GB/T21362-2008

     《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012

     《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003

(本文来源:陕西省土木建筑学会 文径网络:刘军 吕琳琳 编辑 刘真 文径 审核)

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