一、引言：
  
    隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對(duì)生活熱水的需求量也越來越大。當(dāng)今，賓館，酒店和桑那中心大都設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)和24小時(shí)熱水供應(yīng)，傳統(tǒng)的方案是用燃油和燃?xì)獾儒仩t設(shè)備提供所需的生活熱水。如果能將空調(diào)運(yùn)行時(shí)的冷凝熱來加熱生活熱水，不但可以減少冷凝熱對(duì)環(huán)境造成的污染，而且還可以節(jié)省不少的能源。大量的工程實(shí)例說明，空氣能熱泵熱水機(jī)組在節(jié)能、環(huán)保、安全方面所具有的很多優(yōu)點(diǎn)，在家用和商用制取生活熱水方面，得到了大力的發(fā)展和應(yīng)用。然而，目前熱泵技術(shù)需要解決的問題還有很多，人們?cè)趯?duì)熱泵熱水產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)上還存有誤區(qū)。下面就空氣能熱泵熱水機(jī)的原理和工程應(yīng)用及運(yùn)行情況作一介紹。
 
二、工作原理
   

    空氣能熱泵熱水機(jī)組以其高效、節(jié)能、環(huán)保、安裝使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)在國內(nèi)得到越來越多用戶的認(rèn)可和使用。空氣能熱泵熱水機(jī)組是應(yīng)用熱泵技術(shù)來制取熱水，熱泵機(jī)組系統(tǒng)本身由四大件組成（見原理圖）：壓縮機(jī)、水熱交換器、節(jié)流元件、空氣換熱器（翅片）。其工作原理是首先在壓縮機(jī)的作用下工質(zhì)（也可稱冷媒）完成氣態(tài)的升壓升溫過程，隨后進(jìn)入高效率換熱器并釋放出熱能傳遞給水，同時(shí)冷媒被冷卻并變成液態(tài)，經(jīng)過節(jié)流元件降壓節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器，液態(tài)冷媒吸收大氣、陽光的低品味熱能并迅速蒸發(fā)(沸騰)再次變成氣態(tài)，之后工質(zhì)又被吸入壓縮機(jī)，這樣不斷的循環(huán)使機(jī)組只需要消耗很少的一點(diǎn)電能就能不斷的從空氣中得到到很多熱量傳遞給水實(shí)現(xiàn)加熱熱水的目的?？諝饽軣岜弥醒霟崴畽C(jī)組目前廣泛應(yīng)用于賓館、別墅、度假山莊、健身/桑拿洗浴中心、體育場(chǎng)館、學(xué)校、工廠等需要集中提供大量熱水的場(chǎng)所。
 
 
三、工程概況：
  

    九華山大酒店位于九華山腳下，建筑，空調(diào)以及服務(wù)按照四星賓館標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，該大酒店具備350間標(biāo)準(zhǔn)客房，建筑面積約為20000平米，且為目前九華山地區(qū)最大接待賓館之一。業(yè)主要求日供55攝氏度熱水量達(dá)到40噸以上。

1．設(shè)計(jì)依據(jù)及范圍：
  A．本工程依據(jù)業(yè)主提供的要求；
  B．空氣源熱泵熱水機(jī)性能特點(diǎn)；
  C．根據(jù)國家規(guī)定的供熱水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)；
  D．國家現(xiàn)行的其他相關(guān)規(guī)范及措施。
  E. 設(shè)計(jì)思想對(duì)整個(gè)中央熱水系統(tǒng)要求投資經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行節(jié)能、品質(zhì)高檔、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。

2．當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)

 
3．選型計(jì)算：
  A．空氣能熱泵熱水機(jī)組選型重點(diǎn)在于冬季能滿足高峰期的熱水使用量。冬季室外環(huán)境溫度較低時(shí)，設(shè)自來水進(jìn)水溫度5℃時(shí)，熱水出水溫度55℃、即需溫升50℃　　高峰期加熱熱水所需總熱量為：40m3×50℃=2000000 千卡
   

     選用分體式直熱空氣能熱泵熱水機(jī) PASHW130SB 單臺(tái)機(jī)組額定制熱量為38700千卡/時(shí),設(shè)機(jī)組每天只在需要是開啟，即每天需機(jī)組運(yùn)行的時(shí)間按13個(gè)小時(shí)計(jì)算,及所需機(jī)組臺(tái)數(shù)為:2000000÷(38700×13) = 3.97 故選用 4臺(tái)
   

     因此，選用4臺(tái)直熱式空氣能熱泵熱水機(jī)組，即使在冬季室外環(huán)境溫度-5℃以上的條件下，空氣能熱泵熱水機(jī)組仍然能夠正常工作，保證源源不斷的提供用戶所需的生活熱水。

  B．熱泵機(jī)組及水箱布置：本項(xiàng)目熱水總用水量為40m3,用水比較集中為滿足高峰用水量的要求，故選用3個(gè)圓形保溫水箱（15+15+10m3），水箱放置在室內(nèi)。熱泵熱水機(jī)組為直熱式出水循環(huán)式恒溫。4臺(tái)熱泵機(jī)組放置在室外，室外機(jī)組頂做了一個(gè)防雪篷（見現(xiàn)場(chǎng)圖片）。熱水管材采用環(huán)保的PPR管熱熔連接，管外用橡塑保溫材料做保溫處理。

  C．運(yùn)行控制情況：保證能夠達(dá)到24小時(shí)供應(yīng)熱水。機(jī)組根據(jù)保溫水箱設(shè)定的高、中、低水位和溫度來控制運(yùn)行，當(dāng)感應(yīng)到水箱水位在低水位時(shí)，熱泵機(jī)組開機(jī)將冷水加熱到出水設(shè)定溫（55℃）后送到保溫水箱，直到水箱水位達(dá)到高水位時(shí)熱泵機(jī)組自動(dòng)停止運(yùn)行。熱水供水系統(tǒng)采用最先進(jìn)的變頻控回水循環(huán)，在配水點(diǎn)用水時(shí)熱水供水泵啟動(dòng)從水箱向管網(wǎng)供應(yīng)在5秒內(nèi)立即出熱水。當(dāng)因?yàn)闊釗p耗，水箱中的水溫下降到設(shè)定溫度（45℃）時(shí)，循環(huán)水泵將開啟把水箱內(nèi)水抽回到熱泵機(jī)組加熱到出水溫度后送至水箱，這樣不斷循環(huán)加熱從而保證水箱水溫始終恒定在設(shè)計(jì)的溫度

四、運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)性分析：
 

    目前市場(chǎng)上熱水加熱設(shè)備很多，下面就熱泵熱水機(jī)組與其它的熱水加熱設(shè)備在加熱40m3的熱水所需的運(yùn)行費(fèi)用作一對(duì)比分析
①、日用水量m =40m3
  加熱40噸熱水所需熱負(fù)荷Q=cm△t=1×40000×（55℃－15℃）=1600000（kcal）
②、空氣能熱泵熱水機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算
  電發(fā)熱值860kcal/度，空氣源熱泵效率300%～500%，全年效率以350%計(jì)，管道熱損失5%，電0.85元/度。
  全年平均能效比：[(4.0×6)+(3.0×6)]/12 = 3.5
  耗電量：1600000÷860÷3.5÷0.95=559.54（度/天）
  運(yùn)行費(fèi)用：559.54×0.85=475.61（元/天）
  平均費(fèi)用：475.61÷40=11.89元/噸
③、燃油爐運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算
  輕柴油熱值10200 kcal/kg，效率80%，管道熱損失5%，油4.8元/kg。
  耗電量：1600000÷10200÷0.8÷0.95=206.40（kg/天）
  運(yùn)行費(fèi)用：206.40×4.8=990.72（元/天）
  平均費(fèi)用：24.77元/噸
④、燃?xì)鉅t運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算
  液化氣熱值23000 kcal/kg，效率80%，管道熱損失5%，氣12元/kg。
  耗電量：1600000÷23000÷0.8÷0.95=91.53（kg/天）
  運(yùn)行費(fèi)用：91.53×12=1098.40（元/天）
  平均費(fèi)用：27.46元/噸
⑤、電熱水爐運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算
  電發(fā)熱值860 kcal/kg，管道熱損失5%，電0.85元/度。
  耗電量：1600000÷860÷0.95=1958.39（度/天）
  運(yùn)行費(fèi)用：31958.39×0.85=1664.63（元/天）
  平均費(fèi)用：41.62元/噸
⑥、運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比

⑦、綜合對(duì)比
  從上表可以看出，現(xiàn)行各種熱水加熱設(shè)備中，空氣能熱泵熱水機(jī)組平均加熱一噸水所需費(fèi)用是最少的，為11.89元/噸。那么用空氣能熱泵熱水機(jī)組來加熱本工程所需的40噸/天熱水全年的運(yùn)行費(fèi)節(jié)省如下：
  燃油水爐相比節(jié)省費(fèi)用：356659.20元－171219.60元＝185439.60元；
  燃?xì)鉅t相比節(jié)省費(fèi)用：395424.00元－171219.60元＝224204.40元；
  電直接加熱相比節(jié)省費(fèi)用：599266.80元－171219.60元＝428047.20元

五、總結(jié)：
   

    該工程現(xiàn)已安裝調(diào)試運(yùn)行，熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效果較理想。由于熱泵機(jī)組投入運(yùn)行時(shí)間較短，需要經(jīng)過更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行才能檢驗(yàn)出機(jī)組的性能，為此我們將做好售后跟蹤服務(wù)?？諝饽軣岜脽崴魇抢昧丝諝鈨?nèi)熱能進(jìn)行能量交換的熱水供應(yīng)系統(tǒng)?？諝鉄o處不在，因此它利用的是一種清潔的可再生能源。熱泵熱水器具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，在不久的將來，空氣能熱泵熱水器將取代燃油（氣）鍋爐成為熱水設(shè)備主流產(chǎn)品，市場(chǎng)前景非常廣闊。

 責(zé)編：dhl