經濟型酒店熱水系統解決方案

一、概述
　　隨著經濟的發展，能源緊張以及環境保護問題亦日益突出，近年來，不少賓館都實施了“煤改氣（油、電）”的環保政策，但卻造成了洗浴熱水費用升高，賓館冬季高峰時單

此項費用就高達3萬余元每天，如何更多更好地利用自然能源，特別是低品位能源，避免和減少環境污染，緩和能源緊張問題早已是人們所關注的課題。有些賓館為了降低洗浴熱水

的成本，安裝了真空管式太陽能熱水系統，靠太陽光的直射來產熱，是解決了環保問題，也相應降低了部分時段的洗浴熱水成本， 太陽能是大自然賦予人類取之不盡的清潔能源，

充分利用它服務于人類的生產、生活，是人們長期以來的愿望。空氣源熱泵熱水系統就是比較理想的太陽潛能（空氣能）的利用方式之一
二、空氣源熱泵的工作原理
　　熱泵技術是近年來在全世界備受關注的新能源技術，目前較多地應用于冷暖空調機。日常生活中泵的應用很多。泵是一種提高位能的裝置，根據用途不同有水泵、氣泵、油泵

等。水泵主要是提高水位或增加水壓；氣泵主要是增加氣壓；油泵主要是用于供油系統和油壓設備。人們使用的打氣筒也是一種簡單的注復式氣泵。這些泵都是對接觸的物質直接

作功。
  “ 熱”不是物質，而是能，廣泛的存在于自然界中的各類質的物體中，這些物質，我們認為是熱的載體，載體可以是固體（如金屬）、液體（如水）、也可以是氣體。熱的傳遞

方式有對流、傳導和輻射。“熱”必須通過載體攜帶并傳遞，不同載體主要傳遞方式不同。熱泵顧名思義就是泵熱的裝置。按照新的國際制冷辭典的定義，熱泵是以冷凝器放出熱

量來供熱的制冷系統。熱泵按工作原理可以分為蒸氣壓縮式、氣體壓縮式、蒸氣噴射式、吸收式、電熱式、半導體式和電化學式多種。而目前應用**普遍的應當是蒸氣壓縮式熱泵

。它的工作主要是靠電力驅動的壓縮機使熱泵工質在壓縮機、熱交換器、節流裝置等部件組成的閉合回路系統中進行循環，通過工質狀態的相變，將低品位熱能轉化為高品位熱能

。低端吸熱制冷，高端放熱制熱，周而復始的循環得到的是制冷又制熱的雙重效應，目前較多的應用于冷暖空調。
　　熱泵系統的工作原理。蒸發器吸收熱后，其工質蒸發生成的高溫低壓過熱氣體在壓縮機中經絕熱壓縮變為高溫高壓的氣體，經冷凝器定壓冷凝為低溫高壓液體（放出汽化熱，

而制熱）。液態工質經降壓絕熱節流為低溫低壓液體，再進入蒸發器定壓吸收熱源熱量，并蒸發變成過熱蒸氣重復下一個循環。所以利用熱泵熱水機釋放到水中的熱量不是直接用

電加熱產生出來的，而是通過熱泵熱水機把熱源搬運到水中去的。
　　利用少量高品位的電能作為驅動能源，從低溫熱源高效吸收低品位熱能并傳輸給高溫熱源，達到了“泵熱”的目的。熱泵技術也是一種提高能量品位的技術，它不是能量轉換

的過程，不受能量轉換效率極限1００％的制約，而是受逆卡諾循環效率的制約。其搬運的能力與投入熱泵的電能之比稱為制熱性能系數又稱能效比（用ＣＯＰ來表示）。
　　其理論效率為:(工作溫度＋273)/溫升△T。當工作溫度25℃,△T為20℃時，理論制熱系數就可以達到COP理＝15。
　　但是實際當中，電動機效率＝0.95，壓縮機效率＝0.8，換熱器效率＝0.9，系統效率＝0.8，則總效率為0.95×0.8×0.9×0.8=0.55.COP實＝15×0.55=8.25.
　　這就是說投入1KW的電能來搬運熱量，理想**高可以搬運8.25KW的熱量.


三、空氣源熱泵熱水系統的優勢
    空氣源熱泵熱水系統就是把空氣作為低品位熱源，通過查閱大量的文獻資料得知與常規熱水產熱系統相比，空氣源熱水系統具有以下優勢：
1 資源豐富。

    地球上百分之九十幾的能量是來自太陽的，太陽能數量巨大，且取之不盡用之不竭，一系列的常規能源，譬如煤炭、石油都是太陽能長期轉換的結果，而這只是相當小的一部

分能量。另外一大部分能量都以地流熱、輻射熱等形式存在于空氣中。空氣源熱泵熱水系統就是將空氣中的這些熱量和其他低溫熱源中無法利用的潛熱及工業排放的廢熱通過泵搬

運到水中去，從而使水變熱。
2 技術的日趨成熟。

    國際上美國空氣源熱泵熱水器已經有20多年歷史了，澳大利亞也在15年前就開始研制同類產品，國內雖然起步較晚，但在國家重點扶持和科研、生產部們的不斷努力下，目前

空氣源熱泵熱水機的生產已初具規模，部分廠家產品已達到或超過國際先進水平，空氣源熱泵熱水機的產業化和產品質量的提高，為我們的嘗試提供了條件。
3 優越的經濟性。

    空氣源熱水系統利用很少的電搬運幾倍的熱量，年節約率高達80%以上。
4 良好的實用性。

    空氣源熱泵熱水系統采用的是容積式儲熱方式，在短時停電停水的情況下可連續供熱水，且費用低于常規熱水系統，連續供水還可減少管道腐蝕，延長管道壽命并保證水質清

潔。
5 無以倫比的環境效益。

    空氣源熱能是無污染能源，這是其它能源所無法比擬的，在環境污染日趨嚴重的今天，這一點更為重要。

四、系統方案論證與實施
1、系統方案的論證
　　熱泵熱水機組必須由主機和水箱，循環泵組成，通過循環把主機產熱帶入水箱，對水箱的水逐漸升溫加熱，水系統的工作情況，直接影響到整體效果，所以我們稱之謂熱泵熱

水系統。常用的系統有直接大循環式和定溫放水式兩種不同形式。直接大循環又有一次加水加熱放水和不間斷使用補水兩種。定溫放水由加熱水箱和儲熱水箱組成，加熱水箱有不

承壓定溫完全放水和承壓不間斷自動補水頂水放水式兩種。這些系統各有優缺點，我們分析了熱泵熱水小系統的特性，發現在加熱的過程中，水溫越低能效比COP值越高，隨著水溫

的升高COP值在降低，相同外部工況下同等的水從20℃加熱到50℃時段與50℃升高到60℃時段所耗用的能量接近。**后選用用加熱水箱定溫全放水方式，控制系統雖然較復雜，但每

加熱一箱水都是從冷水初始溫度到設定溫度全過程加熱充分發揮熱泵輸入功率隨溫升變化的特點COP值較高，節能效果明顯。加之冬季機組間斷工作不易結霜。

一、酒店熱水用量基本情況
1、客房用水量：按滿負荷住房人數為140人，每人平均每天熱水用量55℃熱水100升測算。客人熱水用量為：140人×100L/人=14m3
2、廚房用熱水量:0.2L/S×9個×2×3600S÷1000×0.6=7.8m3
3、酒店熱水用量合計：約22m3

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