澳信全热回收热泵在佛山皇冠假日酒店中的节能使用设计方案

来源:广东澳信热泵空调有限公2012-09-07

 

全热回收型热泵机组是近年来使用比较频繁的生活热水供应系统,工作原理以电力为驱动能源通过机械作功,把低品位能源变为高品位能源。除全天候供应50-60℃的生活热水外,还能提供空调用7-12℃冷水,冬季不用空调时以空气为热源,从大气中采热可获得55-60℃热水。可完全取代热水锅炉,省去热水锅炉的投资。和热泵热水器相比,具有一机多用的功能,除能一年四季提供生活热水外,还能额外为室内提供空调供应。因此,全热回收空气源热泵中央热水机组的最佳适用场合是宾馆、酒店、发廊、餐厅、医院、别墅以及需要集中综合提供空调和热水的其他公共设施。


  全热回收型热泵机组主要优点如下:


  (一)效果明显


  其能效比COP在夏天需要制冷时最高,能达到7.1,就算不需要制冷时也能达到4.05以上。而燃气锅炉机组的热效率最多能达到0.9,一般情况在0.8以下。具体讲全热回收空气源热泵中央热水机组在夏天耗1个单位的能量,能产生4.05个单位的热量转化成热水和附加3个单位的冷量。而燃气锅炉消耗1个单位的能量,才能产生0.8-0.9个单位的热量,由此可见全热回收空气源热泵中央热水机组能以最小的能源获得最大的经济效益,比燃气锅炉效益高得多,适合长期投资;现实中,常规太阳能往往让人误解为零成本运行,实际上,由于阴雨天气和夜晚的影响,太阳能是无法全天候工作,它每年有1/3以上的时间要利用其辅助加热,以致运行成本居高不下,而且太阳能致命的缺点是:易损坏,维修费用大,占地面积大,影响建筑的整体美观;全热回收空气源热泵中央热水系统在夏季可节约全部的生活热水的加热费用,即使是在冬季运行费用也只是锅炉的1/3,每年可为用户节省非常可观的锅炉运行费用。因此,从成本效益及环境方面看,全热回收空气源热泵中央热水系统是节能行业最经济实用的,选择采用全热回收空气源热泵中央热水系统是明智之举。


  (二)一机多用


  1、和热泵热水器相比,具有一机多用的功能,除能一年四季提供生活热水外,还能一年四季为室内提供空调供应。


  2、和传统中央空调相比,具有一机多用的功能,除能一年四季为房间提供中央空调冷、热空气调节外,还能一年四季为房间提供恒温的中央热水。运行调节灵活,管路系统简单,能效高、运行费用省的特点。


  (三)、维护简单,保养费用低


  全热回收空气源热泵中央热水系统以电作为能源,会自动根据设定温度值控制启、停,无需专人看管,且动作件少,维护简单。


  (四)、系统安全可靠


  系统安装完成后供电即可使用。不须使用有安全危险的燃料。该系统对大自然环境不造成任何污染,绿色环保。开/停全自动,有多重的安全保护装置。如热水超温,缺水停机保护,高压保护,启动延时保护等功能。而燃煤、油、气炉的燃气存在安全隐患,破坏环境。


  佛山皇冠假日酒店是佛山地区首家五星级酒店,是当地一座地标性建筑与五星级涉外酒店。按客户提供资料情况:


  热力计算及设备选型


  一、设计依据及参数


  1、设计依据


  1.1工程概述及要求


  1.2《建筑给水排水设计规范》


  1.3《城市区域环境噪声标准》


  1.4《建筑安装工程施工质量检验评定标准》


  2、气象资料:


  根据国家气象中心统计40年气象资料中佛山市气象资料:


  室外设计气温33.5℃年,平均水温20℃,冬季三个月的平均水温16℃。


  二、热力计算及设备选型


  1、热力计算或核算:


  A:碧云搂:宾馆客房491间,满负荷约900人,客房同时使用系数为0.8根据《建筑给水、排水设计规范(GB50015~2004)》参数,客房平均每人每日热水用量是100-120L/?日人,本工程经综合评估选择为100L/?日人。客房总热水用量为900×100=90000L/天=90吨水/天,桑拿及西餐厅每天用水约30吨/天,故碧云搂满负荷时总用水量为120吨/天。根据该五星级酒店2005年、2006年、2007年实际用水数据,最大负荷出现在1月、2月、12月份,最大用水量在120吨/天为极小数,每天的热水用量多数在90-110吨之间,因此热水系统现有燃气锅炉作为后备,故碧云搂的选型计算按110吨水/天较为合理。


  B:碧晖搂:热水使用主要在中餐的洗碗机和厨房用水,根据该五星级酒店2005年、2006年、2007年实际用水数据,最大负荷也出现在1月、2月、12月份,最大用水量在200


  吨/天为极小数,每天的热水用量多数在120-180吨之间,因此热水系统现有燃气锅炉作为后备,故碧晖搂的选型计算按170吨水/天较为合理。


  2、热负荷计算:


  A:A搂每天用水量M=110t=110,000kg


  每天热负荷QA=C.M.△T=1kcal/kg.℃×110,000kg/天×(55℃-15℃)=4,400,000kcal/天


  B:B搂每天用水量M=170t=170,000kg


  每天热负荷QB=C.M.△T=1kcal/kg.℃×170,000kg/天×(55℃-15℃)=6,800,000kcal/天


  注:C—水的比热;M—每天用水总量;△T—热水与自来水温差。=4,400,000kcal/天


  C:每栋楼热水系统回水流量G=70t/天=2.9t/h=2,900kg/h


  回水与水箱的温差△T=10℃


  回水热负荷QC=C.G.△T=1kcal/kg.℃×2,900kg/h×10℃=29,000kcal/h


  3、集中用水时间:A搂4—5小时;B搂10-12小时


  4、设备选型:


  (1)装机容量及保温水箱选型:


  A:A搂在冬季最冷月平均气温,设备每天按工作12小时进行配置,则:QA÷12h=4,400,000kcal/天÷12h=366,667kcal/h≌425kw/h


  对照澳信AK-MJZ-2440YR全热回收热泵机组,在气温为10℃时,热水制热量约为70kw/h,即有:425kw/h÷70kw/h=6.07


  故选用6台澳信AK-MJZ-2440YR全热回收热泵机组,该组合的总热量回收出水量为9吨/h,碧云搂集中用水时间为5小时,则用水时间产水量为:5×9=45吨/h,即设置水箱应为:110-45=55吨,碧云搂原有保温水箱20立方,应增加水箱容积为30立方为合理设置,因此建议在19楼天台增加2个15吨的保温开式水箱。


  B:B楼在冬季最冷月平均气温,设备每天按工作13小时进行配置,则:QB÷14h=6,800,000kcal/天÷14h=485,714kcal/h≌565kw/h


  对照澳信AK-MJZ-2440YR全热回收热泵机组,在气温为10℃时,热水制热量约为70kw/h,即有:565kw/h÷70kw/h=8.07


  故选用8台澳信AK-MJZ-2440YR全热回收热泵机组,该组合的总热量回收出水量为12吨/h,B楼集中用水时间为11小时,则用水时间产水量为:11×12=132吨/h,即设置水箱应为:170-132=38吨,B楼原有保温水箱6立方,应增加水箱容积为30立方为合理设置,同时考虑冷热水同压问题,因此建议在5楼天台增加4个7.5吨的保温闭式承压水箱。


  C:每栋楼回水系统平均回水热负荷QC=29,000kcal/h,宜各系统选用一台澳信ASH-1020Y热泵单循环高温机组,该机组的在回水工况的制热量27,000kcal/h,可以补充系统回水的热损失。因回水的流量为每系统每小时约为2.9吨,故每系统宜选用一个3吨保温闭式承压水箱作为加热过程的缓冲水箱。


  5、选用设备技术参数


  (1)全热回收型热泵机组参数规格表


  (2)空气源热泵机组参数规格表


  热泵与燃气锅炉的经济效益对比


  一、基本数据


  1.能源的单价:电费1.033元/度;天然气4.26元/m3;


  2.能源热值:燃气热值8600kcal/m3h.


  3.运行天数:2007年六月到2008年五月共365天.


  4.设备热效率:燃气为80﹪,澳信热泵为405﹪


  二、燃气锅炉运行的总费用


  2007年六月到2008年五月共365天,总用水量为71182吨,总用天燃气量为327434m3.


  天燃气总费用=327434m3×4.26元/m3=1,394,869元


  热水总热负荷=327434m3×80﹪×8600kcal/m3=2,252,745,920kcal


  三、澳信热泵运行费用


  1、按2007年六月到2008年五月共365天,该五星级酒店热水总热负荷2,252,745,920kcal用澳信热泵机组运行,澳信热泵的总用电费为:


  澳信热泵的总费用=2,252,745,920kcall÷(405﹪×860kcal/h)×1.033元/度=681,692元


  2、澳信热泵产生冷量所节省的费用


  澳信全热回收空气源热泵中央热水机组在制取生活热水的同时也提供冷量给中央空调,从而减少了中央空调主机的运行时间,节省了费用.每台澳信ASH-MJZ-2440YR全热回收空气源热泵中央热水机组额定的制热量为85KW,额定的制冷量为60KW.


  热泵产生的冷量=2,252,745,920kcal×60KW÷85KW=1,696,185,163kcal=1,972,308KW


  每年中央空调的运行时间按9个月计算,其他3个月按空气源热泵模式使用,那么实际上能用上的冷量为实际使用的冷量=1,972,308KW×9÷12=1,479,231KW因原来的中央空调机组的综合能效比现约为3.5,那么全热回收空气源热泵为中央空调供冷节省的费用为节省的费用=1,479,231÷3.5×1.033元/度=436,584元


  3.扣除制冷节省的费用后,实际热水耗能的费用为实际费用=热泵的总费用-制冷节省的费用=681,692元-436,584元=245,108元



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