空气源热泵热水机组及运用工程案例剖析

2019-10-17 11:22 来源：钢铁世界网作者：dengys

空气源热泵热水机组以及高效、节能、环保、安装使用方便等诸多优点在国内得到赿来赿多的热水或者采暖用户认可和使用。实际调查显示多数国外引进机组不同程度地显现我国长江中下游一带湿热的气候中水土不服，而国内传统空调厂家制造的空气源热泵机组在运行使用中多发生水温提升上限不高，多有不尽人意的地方。济南龙普新能源公司以不断创新的精神，凭借与山东建筑工程学院合作优势，积极利用其热泵研究方面积累的科技成果和高效的科研实力，在原有实验设备及工作台的基础上又投入大量资金，丰富完善了空气源热泵热水机组及热泵型空调热水器的测试和检验设备，研发了空气源热泵热水机组的自动控制技术；确定了热泵系统两热交换器的设计方法及计算机程序；开发了工况模拟软件和工程设计软件，可模拟不同地区的任一工况，由此研制开发出适合我国具体地域气候情况的空气源热泵系列产品。热泵热水机组产品生产检验标准已经通过技术监督局标准审定、备案。质量监督检验部门在环温20℃，相对湿度57%的工况下对LPRB2.2D175热泵热水机组进行测试，能效比COP值为3.9。山东省能源利用监测中心对LPRB－3.8D300A型号热泵热水机组检测，COP值为3.7，且运行稳定。2003年末山东省科技厅组织热能动力、机械、暖通空调、自动控制等行业相关专家对龙普空气源热泵热水机组进行了认真全面的现场勘验，一致认为：其关键技术达到了国内领先水平，填补了国内空白，该产品具有较好的经济效益、社会效益、环境效益，建议进一步加快该技术的产业化和推广应用。

济南龙普新能源有限公司秉承环保与节能两大世界性主体，凭借校企联合的技术保障，不断推出成熟的产品和服务、加快市场的培育和开发，进行了产品的包装设计、施工技术人员的培训和市场推广，产品迅速在全国范围内得到应用，工程实例遍及广东、广西、云南、贵州、福建、湖北、湖南、山东、河南、辽宁等等诸多省份。江西、上海、江苏、浙江、山西，河北、安徽、北京、陕西等地来电来人考察洽谈合作推广事宜的络绎不绝。已有工程应用范围涉及宾馆、学校、医院、居民小区、工厂职工浴池、高速公路服务区、建身俱乐部、休闲中心、桑拿会所、商务别墅等等。济南龙普新能源有限公司为在利用新能源方面取得的成果和对社会环保与节能作出的贡献感到欣慰。为更好的总结空气源热泵热水机组在工程应用中的实际运行经验，提高整体的技术水平，为用户提供更加合理的设计服务。龙普公司在近几年的诸多工程实例中选取利华益小区80吨集中热水工程，进行实例分析。

利华益小区座落在北纬37° 29ˊ，东经118°14ˊ，海拔＋12米，冬季1月平均气温－2℃—3℃，夏季七月平均气温29℃，多东北风，全年无霜期267天，小区共有居民楼29栋，专家别墅6座，占地面积139500平方米，总住户518户，现有常住人口1780人。小区供水管网配套设施齐全，新建是采用燃煤锅炉供暧和生活热水。后改为蒸气换热采暧，同时得到45℃±3℃冷凝水供小区生活用热水。原有300吨保温水罐10㎝岩棉保温层，改造增加5㎝聚酯发泡保温层，外加镀锌铁板防护层，内壁涂刷玻璃钢内衬，以便保证水质清洁和水罐不被腐蚀。

根据需方要求每日生产55℃热水80吨，把需方提供的相关数据输入计算机实况模拟设计软件，得到本热水系统满足实用要求应配置龙普空气源热水机组输入公率89.78KW，每吨热水全年平均能耗费用为6.73元（当地电介0.62元∕KW·H）预算方案报需方工程指挥部讨论研究，制取同等热量，各种不同换热形式耗能及费用比较（见图1）

经比较重点考虑太阳能和空气源热泵两种形式最为经济环保，但考虑到与小区绿化环境的和谐统一，太阳能工程突出矛盾表现在安装面积过大，预埋件支架及工程量大，安装工期长，后继维修费用高，物业管理不方便等因素，2004年3月25日方案最终选定龙普空气源热泵热水机组。龙普公司施工技术总工26日亲临现场测试祥细施工图纸，根据需方安装空间和机组排列要求，本热水系统选用LPRB－3.8D300A型号机组24台，机组技术数据如下：类别项目名称单位数值机组技术性能参数项目热水出水温度 0C 60 额定制热量 KW 13 额定小时制热水量（随环境温度变化） L/h 282 额定输入功率 KW 3.75 安装条件水路外形尺寸 mm 1420X1400X400 净质量 Kg 240 额定水压力 Mpa 0.6 最高水压力 Mpa 1 接管管径 - DN25 运行条件电气使用电压 V 3～ /380±10% 使用频率 Hz 50 最大电流 A 15 接地要求 Ω <10 温度环境温度范围 0C -5～40
通过变换支网管径，调节循环流量。机组换热器内高温热水通过2台（一用一备）热水循环泵与300吨保温水罐内低温热水强制循环，本系统采用自控技术实现系统自动化，水温水位显示，可设定任意恒温供水，实际使用时设定水温在52℃。温差跟踪自动循环，对300吨水罐内的水进行加热，储热水箱内的水温达到设定值时55℃自动停机。300吨水罐后的供水管路实行闭路循环，用水终端即开既有热水；低水位控制点设计在200吨水位处，由于使用热水低于此水位，本系统智能控制补入自来水，使冷水进入热泵机组，加热后将非定温水顶入300吨水罐，水位升高直到最高警戒水位，此时由于较低温度的水进入储热水箱，使水罐内的水温低于设定温度时５2℃，主机系统启动开始工作，循环热加热到55℃自动停止运行。每栋楼内用户实用热水有300吨保温水罐提供，蓄热水罐全天不低于200吨最低水位警戒，保证24小时的热水使用，热水管网循环泵会间歇循环。温控点设计在300吨保温水罐内200吨水位处，当温度低于52℃时系统开机运行，如此完成一个工作过程。特殊情况用水量增多，可实现系统自动手动切换，可操控性强。

2004年4月10日主机设备进入施工现场仅7天的紧张施工，整个系统于18日试车运行，双方工程技术人员采用单机抽检和系统时段运行COP 值测定的方式对本热水工程进行了验收实测数据如下：机号水温℃ 环境温度℃ 工作时间min 热水温度℃ 3 18 22 7/9.5 48/65 19 18 22 7/10 48/65 14 18 22 7/9.5 48/65 20 18 22 7/10 48/65

加热机组换热器内35kg的18℃冷水，实测结果如上总制热量=35kg×（65℃－48℃）×1Kcal/kg·℃=595 Kcal 平均耗电量相当热量=3.75kw×｛（9.5min+10min）÷2-7min｝÷60min×860 Kcal/kg·℃=147.81 Kcal COP值= 总制热量÷平均消耗的热量=595 Kcal÷147.81 Kcal =4.03 整个系统施压检测、冲洗完毕后，一次性注入300吨18℃自来水，开始试运行，自18日10：10分启动运行至19日晚11：20分储水罐温度到55℃设定温度，系统自动停机。耗时37小时零10分钟，总耗电量为3515.50KWH。考虑到夜间环境温度较低和管网及水罐的散热等因素的影响，综合计算COP值达到3.88。在以后的实际使用中，机组每天工作十到十二个小时，可保证各用水电使用50度以上热水80吨。需方对此结果非常满意。自此工程顺利完成验收交接工作。

目前，空气源热泵市场空前繁荣，热泵技术能提高提高能源利用率，是合理用能的典范已成为业内公认的事实，有关专家预言热泵技术的应用将进入二次时期，我们国家是一个能源短缺的国家，即最大可能地利用能源是我们建设小康社会的共同目标，所以龙普人衷心的希望越来越多的节能与环保人士义不容辞的加入到这一崭新事业中来，为我国的热泵推广事业做出自己应有的贡献。为子孙后代留一片蓝天和白云！

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