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，該系統不但環保、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的年運行費用是燃油鍋爐熱水系統年運行費用的62.2%，燃氣鍋爐熱水系統年運行費用的75.7%。運行不到2年就可收回投資。

【關鍵詞】空氣源熱泵；設備選擇；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1000人，每人每日55℃衛生熱水用水定額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生熱水，24小時不定時供水；根據該酒店的用水要求，熱水系統使用空氣源熱泵熱水系統，該系統不但環保、安全、管理簡單（全自動控制），而且是目前所有熱水系統中運行經濟效益最好的熱水系統，使用該系統可以為用戶帶來十分可觀的運行經濟效益。

1.設計計算參數

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.設計說明

本系統擬采用“科宇牌”高效節能空氣源衛生熱水器供熱系統。為保證穩定的沐浴熱水溫度，熱水系統采用全蓄熱搬運形式，即熱水機組+加熱水箱+蓄熱水箱。

加熱設備的選擇：

（1）設計日熱水用量、平均小時熱水產量、設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）加熱設備的選擇

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

設計日小時耗熱量為：2930.2kWh÷10=293.02 kW

A.選用科宇空氣源衛生熱水器ZKFRS-60 5臺。

額定工況下空氣源衛生熱水器制熱能力：

單臺產熱量60kW，單臺小時產55℃熱水量 60 × 0.86 ÷（55-15）=1.29m3，5臺機小時產熱水量（ 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生熱水器制熱能力：

單臺產熱量42kW，單臺小時產55℃熱水量42×0.86÷（55-10）=0.803m3，5臺機小時產熱水量（ 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

加熱箱加熱時間應不大于50分鐘為佳，所以選用1個5m3 圓形不銹鋼內膽加熱水箱。

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），取整數選用4個9m3圓形不銹鋼內膽蓄熱水箱。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+最冷工況機組產熱量×4h=56m3〈36+5+4×4=57 m3

所以選型能滿足系統熱水要求。

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的年運行費用是燃油鍋爐熱水系統年運行費用的62.2%，燃氣鍋爐熱水系統年運行費用的75.7%。雖然空氣源熱泵熱水系統在初投資高出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熱水方案對比淺析[J].城市建設理論研究，2016，（16）.

[2] 何緒春.空氣源熱泵在學生公寓的熱水改造工程中的應用[J].建筑熱能通風空調，2012，31（1）.