隨著全國各地拆燃煤鍋爐進(jìn)行節(jié)能環(huán)保改造,禁止燒煤后,首當(dāng)其沖的便是各種商業(yè)場所,如泳池、賓館酒店、洗浴中心、農(nóng)莊、辦公樓寫字樓、工廠等項(xiàng)目。這些場所之前大部分都是自己燒鍋爐,但現(xiàn)在在嚴(yán)厲的環(huán)保政策下,全部都要進(jìn)行改造,而在能源替代中,不管是燒天然氣還是用電鍋爐,后期運(yùn)行費(fèi)用都非常高,不利于長遠(yuǎn)發(fā)展,增加商戶經(jīng)營成本。在市場需求下孕育出空氣源熱泵系統(tǒng)。然而,空氣源熱泵也是現(xiàn)在燃煤替代市場上最受歡迎的方式之一。盡管空氣源熱泵的節(jié)能優(yōu)勢無可取代,但由于初投資成本比較高,再加上有部分熱泵項(xiàng)目在后期的運(yùn)行過程中,節(jié)能效果并不理想,導(dǎo)致很多客戶對改造空氣源熱泵持懷疑態(tài)度。從原理來講,空氣源熱泵無疑是比電和天然氣更節(jié)能的,但很多時候由于在系統(tǒng)設(shè)計時考慮不全或者安裝時不專業(yè)規(guī)范,使用后并沒有達(dá)到理想中的效果。其實(shí),要讓系統(tǒng)更節(jié)能,我們必須在設(shè)計項(xiàng)目系統(tǒng)的時候,可以根據(jù)每個項(xiàng)目自身的特點(diǎn),采用不同的冷熱源和不同的設(shè)計方案,這樣才能做到更節(jié)能。就像酒店,同是酒店,不同的位置、不同的用途,設(shè)計系統(tǒng)時也不一樣,變化比較大。所以我們要如何讓空氣源熱泵“更省”。跟這小編的步伐一起來學(xué)習(xí)商用項(xiàng)目空氣源熱泵該如何設(shè)計?
下面我們以辦公樓及酒店賓館等常見的商業(yè)改造項(xiàng)目為例,介紹如何根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)來設(shè)計系統(tǒng),達(dá)到節(jié)能的目的。
寫字樓辦公室、學(xué)校教室等商用辦公這些地方有一個特點(diǎn),那就是白天用而晚上幾乎不怎么用,我們在設(shè)計時完全可以根據(jù)這個特點(diǎn)來讓系統(tǒng)更加節(jié)能。
商用辦公場所基本都是白天使用,而晚上只要維持不凍就可以了。這樣的場所很多,像寫字樓、學(xué)校教室等之前大多數(shù)是自己燒鍋爐采暖,而制冷基本都是用的氟系統(tǒng)空調(diào),所以改造的潛力非常大。
現(xiàn)大多數(shù)城市用電高峰期,商業(yè)寫字樓、工廠等用電都有峰谷用電,晚上的電價很便宜。所以,我們在設(shè)計系統(tǒng)時完全可以把這個因素考慮進(jìn)去,利用電價的最低點(diǎn)和空氣源熱泵產(chǎn)品能效的最高點(diǎn),來做到系統(tǒng)更加節(jié)能。要做到這點(diǎn)也不難,用蓄能水箱就是一個很好的方法。
夏天制冷時,這個也是節(jié)能效果最明顯的時候。在夏天,晚上是室外溫度和室內(nèi)溫度溫差最小的時候,也是空氣源熱泵一天中工作效率最高的時候,而且,這時候還是一天當(dāng)中電價最便宜的時候。如果能讓機(jī)組在這個時間工作,把冷量儲存起來,然后在第二天白天需要冷量的時候釋放出來,機(jī)組的的能效會比想象中高很多!
然而實(shí)際施工起來也不復(fù)雜,做一個大的蓄能水箱,水箱的保溫做好一點(diǎn),讓機(jī)組在晚上的時候工作,設(shè)置定時開機(jī),就能夠把大量的冷量蓄到水箱里面。要知道,水箱的保溫只要做到位了,一天下來溫度的變化幅度基本沒什么變化。
在冬天制熱時,由于冬天晚上溫度低,這時候和室內(nèi)的溫差是最大的,也是空氣源熱泵機(jī)組工作能效最低的時候,所以,這時候需要進(jìn)行核算,一種是利用電價的最低點(diǎn)也就是谷電加熱,一種是利用空氣源熱泵能效的最高值加熱,就是溫度最高的時候加熱,看哪種方式更節(jié)能。
一般來說,晚上只要溫度在-5℃以上,空氣源熱泵機(jī)組的COP可以達(dá)到2.2以上,這時候機(jī)組工作來蓄熱是比較值的。
既然是利用水箱來蓄能,那么水箱要配多大才有蓄能的效果呢?水箱配小了,儲存的能力可能維持不了一天的使用,配大了則性價比降低,而且還浪費(fèi)。一般來說,水箱的大小可以根據(jù)建筑需要多少的能耗來設(shè)計。
像1000m2的建筑面積,熱負(fù)荷按60W/㎡大概配個30P機(jī)就夠了,可以用3臺10P,這樣的設(shè)計的好處就是如果其中有一臺壞了其他兩臺還可以用,另外用三臺機(jī)組一起用還有變頻的作用。
現(xiàn)在全國都很流行農(nóng)莊,這樣的項(xiàng)目有一個特點(diǎn),一般都是4、5月份開始,然后10月份就結(jié)束了,淡旺季比較明顯,這跟景區(qū)酒店比較相似。
1、 市場現(xiàn)狀:熱泵應(yīng)用少,市場反應(yīng)節(jié)能效果一般
空氣源熱泵本身肯定是節(jié)能的,之所以費(fèi)電,一個最重要的原因就是設(shè)計不當(dāng),沒考慮到細(xì)節(jié)的東西。
舉個例子,一個景區(qū)賓館,大概30個房間,設(shè)計3噸水箱,用5P機(jī)組來帶,從配置上來說是完全足夠了的。但這樣設(shè)計前提條件下是,針對賓館全部入住的情況下而設(shè)計的!到了淡季的時候,除了周末人多點(diǎn)外,其他時候的人很少,可能就只有10來人洗澡,而在設(shè)計的時候大都是用水箱的高液位來控制補(bǔ)水,當(dāng)液位低于設(shè)定值時就開始補(bǔ)水,這樣一來3噸的熱水就嚴(yán)重浪費(fèi)了,因?yàn)樗湓诓煌I?,可能比用電熱水器能耗還高。所以,客戶會說空氣源熱泵系統(tǒng)一點(diǎn)都不節(jié)能。這其實(shí)不是產(chǎn)品本身不節(jié)能,而是設(shè)計考慮不周全,產(chǎn)生耗能。其實(shí)改一點(diǎn)就可以了,把液位控制做成多液位段控制就行。這樣一來,淡季的周一到周五完全可以只維持燒一噸水,不需要全部加熱,而旺季來臨時,逐步往上加,這樣就能減少浪費(fèi),也會更加節(jié)能。
雖然理論上這樣說,但要具體做起來沒那么簡單,設(shè)計時我們要把握幾個要點(diǎn)。
比如說,天氣很熱,大家都開了空調(diào),但這時候洗澡的不多,這樣熱量就多了,冷量不夠;或者下雨了,大家都不開空調(diào),但是需要洗澡,這時候可能熱水就不夠了。這里就涉及到冷量和熱量的平衡問題,只有把這兩個問題解決掉,系統(tǒng)才算比較完美。
① 一種很簡單,就是加大水箱的噸量,把水箱做的相對大點(diǎn),做到可以滿足酒店一天的制冷量和熱水量。這樣一來,不管這樣,冷、熱量都是夠的,但成本上要增加。
② 是繼續(xù)在水箱上做文章,把原來的兩個水箱,增加成三個水箱,其中,一個水箱還是制冷水箱,一個水箱為中間過渡水箱,另一個為熱水箱。前面兩個水箱相對做大點(diǎn),熱水水箱做成恒溫水箱,若熱水水箱一直保持在55℃,那么中間過渡水箱的水溫加熱到40℃或者45℃。而水箱大概做多大,我們也可以根據(jù)酒店用水量算出來,加熱一噸水升高1℃需要1.17KW,根據(jù)這個可以算出要儲備多少的熱量。
這樣的做法可以應(yīng)用到任何酒店的夏天制冷+熱水需求上?,F(xiàn)在大部分酒店都是做一個水箱,需要5噸的水量就做一個5噸的水箱,這樣其實(shí)有一個很不好的現(xiàn)象,比如說大家都是到一定液位就停了,當(dāng)有5℃溫差的時候就會把水箱加熱,當(dāng)晚上12點(diǎn)后,溫差小于5℃時還是會啟動熱泵加熱,其實(shí)這個時候加熱是沒有必要的,一是不需要,二是能效比低,但主機(jī)就是這么設(shè)計的就沒辦法。
我們可以再做個小水箱,比如說30噸水,可以做成一個25噸和另一個個5噸的,5噸是恒溫水箱,當(dāng)洗澡的時候熱量不夠了,可以迅速把水加熱,設(shè)定的10℃溫差。這樣就不用維持一個大的水箱的溫度,系統(tǒng)會節(jié)能很多。