空气能热泵技术在宾馆热水系统中的应用

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1、湖南电力第32卷第6期HUNANEI直CTRICPOW_ER2012年12月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2012．06．019空气能热泵技术在宾馆热水系统中的应用黄来。，陆佳政，罗志坤。，何军民，刘晖(1．湖南省电力公司，湖南长沙410007；2．湖南省电力公司科学研究院，湖南长沙410007；3．湖南清源电力节能技术有限公司，湖南长沙410007；4．湖南省汇粹电力科技有限公司，湖南长沙410007)摘要：介绍湖南省某宾馆利用空气能热泵技术进行热水系统改造情况，基于对节能改造工程基础数据的分析研究，制定出符合宾馆运营要求的改

2、造方案，实施后节能效果显著。关键词：空气能热泵；热水系统；节能效果；宾馆中图分类号：TS014；TV83文献标识码：B文章编号：1008—0198(2012)06—0062—03中国的经济总量已经跃居世界第2位，但中国为空气能热泵技术的应用推广提供了参考依据。国内单位GDP能耗是世界平均水平的2．2倍，尽1空气能热泵技术原理管“十一五”期间节能减排取得了一定成效，但能耗水平依然偏高，环境污染仍很严重。2011年，热泵系统的工作原理(见图1)为：蒸发器吸国务院印发了《“十二五”节能减排综合性工作方收空气中的热能一热泵中的工质蒸发生成高温低压案》，明确“十二五

3、”节能目标为：到2015年，过热气体硼+在压缩机中经绝热压缩变为高温高压的全国万元GDP能耗下降到0．869t标准煤(按2005气体_+经过冷凝器定压冷凝为低温高压液体(放年价格计算)，比2010年的1．034t标准煤下降出汽化热，而制热)一液态工质经降压绝热节流16％，比2005年的1．276t标准煤下降32％。“十为低温低压液体进入蒸发器定压吸收热源热量二五”期间实现全国耗煤量6．7亿t标准煤¨的蒸发变成过热蒸气，不断重复这个循环。节能目标。随着国家对节能减排的要求越来越高，各种节能产品的应用和推广得到了极大的重视，其中空气能热泵就是一种节能技术。空气

4、能热泵技术早在上世纪90年代就在欧美和日本得到应用，我国2004年开始用空气能热泵制取生活热水。由于空气能热泵热水机具有安全、节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点而受到社会的广泛关注。特别是近年来，如何平衡燃气与电能2种能源结构已经成为政府工图1空气能源热泵原理图作会议频繁讨论的一个议题】。湖南省某宾馆利用空气能热泵技术进行热水系利用热泵热水机释放到水中的热量不是直接用统改造，本文对宾馆用电基础运营数据进行研究，电加热产生出来的，而是通过热泵热水机把热源传提出切实可行的改造方案，改造后节能效果明显，递到水中去的。收稿日期：2012—05-15·62·第32卷

5、第6期黄来等：空气能热泵技术在宾馆热水系统中的应用2012年12月热泵本身仅利用少量高品位的电能作为驱动能表3当地最高温度I>38oC的日期℃源，从低温热源高效吸收低品位热能并传输给高温热源，达到了“泵热”的目的。热泵技术也是一种提高能量品位的技术，它不是能量转换的过程，不受能量转换效率极限100％的制约，而是受逆卡诺循环效率的制约。其传递热量的能力与投入热泵的电能之比称为制热性能系数又称能效比(用COP来表示)。表4当地最低温度≤4℃的天数2宾馆电热水用电现状实况时间天数／d该宾馆目前拥有客房156间，热水供应宾馆客2008年12月l8房、洗衣房、卫生间

6、、厨房以及宾馆职工宿舍。原2009越59热水系统热水箱60t，采用150kW电阻丝发热供2010正562011年上半年50水。电阻发热对电能消耗太大，不经济，从2007年至2010年的4年期间电热水系统年均用电量约为84．7万k。加上管网系统老化，洗浴时经常从表1-4可知，该宾馆所在地区年平均气温产生锈水，宾馆原有热水系统从最初温度到供水温在18℃左右，非常适合空气能热泵的应用。同时度55℃所需时间为2d，即48h。从表4可以分析出，当地最低温度≤4℃的天数最高达到59d，且分布于1，2，3和12月4个月份，3改造方案但是由于该宾馆处于高海拔地区，在此期间

7、处于停3．1气象和水文数据业阶段，有效地避开了空气能热泵能效比较低的工3．1．1气象数据作环境，因此更加适用于空气能热泵技术的利用。由于长江以南地区年平均气温较高，空气能利3．1．2水文数据用能效比高，因此空气能热泵技术适合于长江以南根据该宾馆所在地区提供的数据，自来水水源地区。气象资料特别是最低温度气象资料对于空气全年水温在6～12oC之间，夏季为12℃，冬季为6能选型和利用至关重要。该宾馆所在地区的气温资℃，年平均为10℃左右。料见表1-4。3．2空气能热泵选型表12006-2010年当地气温℃该宾馆用水量最高峰为10月份，最高用水量约为40t，10月

8、份平均气温为18℃，水温为10℃。按照10月份用水量最高峰时段的数