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节能省电,这才是你需要的空气能热泵热水系统
672 2019/08/15

商用空气能热泵热水器经过近二十年的推广应用,在酒店、宾馆、学校、医院等用水量大的地方突显成效,主机的工作时间多数达到总时数50%以上,性价比合理体现。空气能热水系统年平均每吨水用电费12元左右,与其它常规能源比有明显的优势,在部分地区通过优化系统用电费还可降到8元左右,它是怎么做到的呢?

我们先来看在空气能商用热水工程实际应用中,主要有大循环加热方式、定温顶水(又称小循环)加热方式、直出水加热方式和氟循环加热方式四种。

大循环加热方式:用于集中化用水场合,一次性加热一水箱热水,并采取保温,在设置时间采取加水,一水箱热水用完后再采取补水,重新加热水箱内的冷水至所需温度。这种加热方式的优势是系统简单、环保节能明显、施工方便、投资小。但是对于如酒店、休闲足浴等连续用水的场所不适用,随时补水会导致主机一直在高水温(50℃及以上)的情况下启动,这个温度下空气能热泵的COP较低,不能体现其环保节能的效果。因此直接大循环加热方式常用于定时加水模式,热水使用时间集中的场合,如住宿学校用热水系统等有足够的时间让系统将水加热到设置温度,然后在相对集中的时间内使用。


定温顶水加热方式(又称小循环):系统由加热水箱和储热水箱串联组成,加热水箱可以是内置盘管的静止加热方式,也可以是循环加热方式。当加热箱小水箱的水达到了设定的温度就向储热水箱大水箱中放水;当大水箱中满水时,小水箱继续加热作补水储备,也就是说大水箱必须有容积满足小水箱的容积,同时小水箱水达到设定温度值,满足二个条件系统开启顶水。这种加热方式充分分挥了热泵的优势,从自来水的初始水温加热到设定水温平均能效到达到最高。

空气能热泵在常温下制热水时,进水温度相对低时系统制热水的COP最高,伴随着水温的升高,COP逐步降低。同样工况下,将水从20℃加热到50℃,和将水从50℃加热到60℃,所耗费的能量是接近的。因此采用定温全加水加热方式,可让加热水箱内的冷水始终从初始温度来加热,这时的COP是最高的。定温顶水加热方式尽管比大循环加热方式投资成本高,但环保节能效果更加显著,中后期运转成本费低廉可短期内迅速收回成本费。


定温顶水加热方式是空气能热泵热水器系统最节能、最高效的加热方式。这种方式系统比大循环复杂,控制上要求较高、成本稍高,但高出的初投资和后期使用省下的费用比是值得的。


直出水加热方式:是在稳定的自来水压力、有较高的环境工况的南方地区和能保证水质优良的地区(水质硬度过高容易结垢地区不宜选用),直出设定温度热水的空气能热水系统,一种是采用电子控制电动阀变化开启度的方法变化出水量,保证出水温度的方法;另一种是通过主机系统工作变化,采样后传送给比例阀变化开启度变化出水量保证出水温度的方法,该系统对自来水的压力,环境温度敏感。气温变化对出水量影响很大,所以要按当地最低温时产水量选择热泵机组,自来水压力不稳定的地区不宜选用。这类机型多适用于我国南方。大部分北方地区和冬季常有霜冻区域不宜选用。


氟循环加热方式:家用型空气能热水器常见加热方式,主机中只有蒸发器,冷凝器却在保温水箱中,冷水从下面注入,热水是透过冷水向上的顶力排出,所以其不必象循环机那样必须要循环泵,而且其冷凝器直接在水箱中与水交换热量,所以换热直接,不要经过任何管径,那样能效和加热速度肯定要高于循环机,因其从上面出热水,所以能基本保持排出的热水恒定。商用机用这种模式的多数为开式非承压水箱,这部分可以用于定温顶水的小水箱部分作加热水箱,也可以直接对储热水箱大水箱进行加热。

商用机系统中这种方式的出现是因为有些地区水质较差或选用地下水,造成对主机加热部分换热器的堵塞,很难清洗,采用这种开式加热方式方便清洗,甚至可以更换加热器,解决了水质差,地下水区域的空气能热水器的应用难题。 如因特殊情况必须用循环式,那么用大小水箱的方式就能解决,所以他的另一优势是具有可变性强 。


以上四种方式尽管定温顶水加热方式相对更节能适用,但是如果巧妙的进行系统管理会出现节能奇迹。 

在预算充足的工程上为了保证供水经常采用超大容量蓄水法,就是正常用水量10吨,实际储备15吨左右的热水系统,而资金预算不充裕或工程预算以价格竞标的工程项目,往往在设计初期用保守的预算,只能考虑保证覆盖当地绝大多数环境温度下正常使用。而有大的储备量就可以分时段加热,一年中有四季变化,气温变化、一天中依然存在最高温度和最低温度,有时温差很大。

空气能热水器对系统进行管理同样可以做到又节能又省钱,因为空气能热水机系统本身就是通过储热储能的装置。


怎样巧妙的设置系统的工作呢?

在冬季温差较大,就尽量选择气温高的时段开机尽量多做热水,气温天气变化反常时选择气温高的天气多做热水,尽量避开夜晚较低的时段和阴冷的天气。气温较高的夏秋季则充分利用谷电,因为这个季节昼夜温差较小,利用谷电费用最低,而且又可以避开高温,防止压缩机过热保护,对机组寿命又可以延长。

实际应用的结果表明,系统管理节能高效是可行的。有一个原用60度热水30吨的宾馆改造前只有一个30吨储水箱,年热水用电费用11万元,改造时增加机组模块并增加一个30吨水箱,合计60吨的水箱出水温度控投制在夏季43度冬季48度,采用冬天夜晚不工作,夏天尽量利用谷电,做到了年热水用电费不到8万元。合理使用谷电和冬季避开进水水温较低时段的因素,算下来费用可以省的更多。



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