龍文寧

摘要：結(jié)合廣東地區(qū)的氣候特征和建筑熱環(huán)境狀況，在分析空氣能熱泵機(jī)組運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上，著重分析了風(fēng)冷熱泵三聯(lián)供機(jī)組在該地區(qū)酒店應(yīng)用的案例。

關(guān)鍵詞：廣東地區(qū)；過(guò)渡季節(jié)節(jié)能；三聯(lián)供性能；應(yīng)用

一、引言

隨著空氣能熱泵在酒店行業(yè)開始普及，很多暖通專業(yè)及酒店行業(yè)經(jīng)營(yíng)者對(duì)熱泵產(chǎn)品初步的了解，但是在空氣能熱泵三聯(lián)供機(jī)組產(chǎn)品的認(rèn)知及設(shè)計(jì)運(yùn)行原理還是較為模糊，本文對(duì)熱泵三聯(lián)供的機(jī)組的特性及應(yīng)用做分析，以便清晰知道產(chǎn)品的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

二、廣東地區(qū)氣候的基本情況

廣東地區(qū)年平均氣溫在18～23℃，最熱月平均溫度不超過(guò)30℃，冬天最冷氣溫3-5℃，是比較適合空氣能三聯(lián)供產(chǎn)品運(yùn)用的區(qū)域。主要城市基本氣象參數(shù)見(jiàn)表。

三、空氣能三聯(lián)供機(jī)組運(yùn)行原理

1.介紹空氣能熱泵能量轉(zhuǎn)換的原理

空氣能熱泵原理就是通過(guò)機(jī)組把空氣中存在的能量來(lái)產(chǎn)生熱能，再把這些熱量轉(zhuǎn)換生活熱水或室內(nèi)采暖，能量守恒定律可以看出獲取的Q3主要是來(lái)自Q2，廣東地區(qū)冬天氣溫一般在3℃以上時(shí)，熱泵的COP在3.0～4.0之間。

2.介紹空氣能三聯(lián)供熱泵能量轉(zhuǎn)換的原理

空氣能三聯(lián)供是在熱泵的原理上，增加多了一組空調(diào)換熱器Q4，通過(guò)以下三聯(lián)供的運(yùn)行切換路線可以理解其基本原理。

（1）空氣能三聯(lián)供夏季的運(yùn)行狀態(tài)（4月份-10月份）

機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)分四個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)行。①壓縮機(jī)開始運(yùn)行工作，把高溫高壓制冷劑氣體壓縮排到高溫?zé)峄厥掌鳎〒Q熱器1），把熱量通過(guò)熱水泵帶走到熱水箱；②經(jīng)過(guò)翅片換熱器3進(jìn)行熱交換，多余的熱量排到大氣中，③經(jīng)過(guò)膨脹閥節(jié)流形成低溫低壓的液體進(jìn)入換熱器2與空調(diào)冷凍系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，④經(jīng)過(guò)熱交換的制冷劑蒸發(fā)再回到壓縮機(jī)，經(jīng)過(guò)壓縮再排出，從而形成一個(gè)多次熱交換的循環(huán)系統(tǒng)。

從上圖根據(jù)熱泵原理和能量守恒原理可以得出能量關(guān)系Q4+Q1=Q2+Q3。

（2）空氣能三聯(lián)供過(guò)渡季節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)（3月份，11月份）

從上圖可以看出酒店停止空調(diào)的使用需求，產(chǎn)生的冷量是通過(guò)風(fēng)冷器排到大氣中。機(jī)組產(chǎn)生的熱量Q3主要生產(chǎn)生活熱水。此循環(huán)系統(tǒng)就是空氣能熱泵熱水機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)各能量的關(guān)系是Q3=Q1+Q2。

（3）空氣能三聯(lián)供冬季的運(yùn)行狀態(tài)（12-3月份）

從上圖，機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)是管路進(jìn)行了切換。壓縮機(jī)排氣先到熱水換熱器，在到空調(diào)干式換熱器加熱供熱系統(tǒng)，才到經(jīng)過(guò)膨脹閥節(jié)流后產(chǎn)生的冷量通過(guò)風(fēng)冷換熱器排放到空氣里，后回到壓縮機(jī)。此功能優(yōu)先考慮生產(chǎn)生活熱水。

此時(shí)各能量的關(guān)系是Q3+Q4=Q1+Q2。

四、通過(guò)酒店案例分析進(jìn)行合理選型

以中山希爾頓酒店作為案例分析。希爾頓度假酒店是綜合性的酒店，酒店總建筑面積78290平米，設(shè)計(jì)冷負(fù)荷2200RT，設(shè)計(jì)的采暖熱負(fù)荷2600KW，生活熱水200T，原設(shè)計(jì)院選型：采用離心機(jī)組1臺(tái)600RT+2*600RT（熱回收機(jī)組），過(guò)渡季節(jié)采用一臺(tái)1臺(tái)螺桿式機(jī)組400RT，3臺(tái)2.1MW的鍋爐?？梢詢?yōu)化此設(shè)計(jì)。建議采用風(fēng)冷熱泵三聯(lián)供機(jī)組+風(fēng)冷熱泵機(jī)組代替螺桿備用機(jī)組及鍋爐采暖設(shè)備。

1.投資分析

根據(jù)市場(chǎng)設(shè)備價(jià)格進(jìn)行對(duì)比，如下：

從設(shè)備的投資來(lái)看，第3，4項(xiàng)比較，方案1與方案2投資相當(dāng)，但因?yàn)槿?lián)供的機(jī)組本身有制冷的功能，相當(dāng)減少了第1-2項(xiàng)得冷水機(jī)組設(shè)備的投資。

2.運(yùn)行費(fèi)用分析

上圖是1噸熱水從15加熱55度的熱水成本分析，電費(fèi)1.0元/度，油價(jià)6元/k計(jì)算運(yùn)行成本的分析，熱泵的過(guò)渡季節(jié)的成本約11元/T，冬季16元/T。

節(jié)省費(fèi)用體現(xiàn)在過(guò)渡季節(jié)及冬季，設(shè)備按滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間約10個(gè)小時(shí)，平均入住率70%來(lái)計(jì)算。

五、結(jié)語(yǔ)

由于空氣能三聯(lián)供產(chǎn)品在廣東地區(qū)的過(guò)渡季節(jié)及冬季期間其運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)勢(shì)，再者也減低設(shè)備的初投資，已經(jīng)普遍被星級(jí)酒店所采用，給企業(yè)及社會(huì)帶來(lái)良好的效益。

（作者身份證號(hào)：452826197311280017）