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热泵式生活热水系统探讨

作者:维能机电     浏览:     来源:维能机电

随着热泵制热技术的普及,综合节能、高效、方便等因素,在集中供生活热水方面,热泵制热逐渐占据了主导市场。 生活热水主要考虑能效、性价比、稳定等因素,热泵制热都具有明显优势。

  随着热泵制热技术的普及,综合节能、高效、方便等因素,在集中供生活热水方面,热泵制热逐渐占据了主导市场。

  生活热水主要考虑能效、性价比、稳定等因素,热泵制热都具有明显优势。


第一节 能效

  以一吨水加热的费用作对比,如下:

  各种加热设备每吨水加温费用计算

  每吨水升温 40℃ 各供热设备费用计算

  一、将1吨冷水从15℃ 加热到55℃ 所需要的热量 计算公式:

        Q=1000 公斤 ×( 55℃-15℃ )×1 千卡/公斤℃=400000 千卡

  二.各供热设备费用明细 ( 每吨能耗费用 )

      1)电热水器

       A.电热水器的电热转换率为 95% ,每度电产生的最大热量为 

         Q=860 千卡 / 度 ×95%=820 千卡 / 度    

       B.1 吨热水的耗电量为     

       40000 千卡 ÷820 千卡 / 度 =48.8 度 

      C.平均电价为 0.85 元 / 度,则每吨热水耗电费用为

       0.85 元 / 度 ×48.8 度 =41.48 元

      2)液化气供热水设备

       A.液化气的热转换率为 70% ,每公斤液化气产生的最大热量为   

        Q=10800 千卡 / 公斤 ×70%=7560 千卡 / 公斤  

       B.1 吨热水的耗液化气量为    

       40000 千卡 ÷7560 千卡 / 公斤 =5.3 公斤  

      D. 每公斤液化气为 6.5 元,则每吨热水耗液化气费用为

       5.3 公斤 ×6.5 元 / 公斤 =34.45 元

      (液化气价格大约95元/14.5G公斤)

      3)柴油锅炉设备

      A. 柴油的热转换率为 70% ,每公斤柴油产生的最大热量为

          Q=10300 千卡 / 公斤 ×70%=7210 千卡 / 公斤

       B.1 吨热水所耗的柴油量为

        40000 千卡 ÷7210 千卡 / 公斤 =5.55 公斤

      C. 每公斤柴油为 5.0 元,则  每吨热水耗柴油费用

        5.55 公斤 ×5.0 元 / 公斤 =27.75 元

     4)太阳能热水设备

       A.按长江流域全年平均 90 天无日照 ( 阴天、下雨 ) ,需电加热补充。

       B.电热水器的电热转换率为 95% ,每度电产生的最大热量为

          Q=860 千卡 / 度 ×95%=820 千卡 / 度

       C.1 吨热水的耗电量为

         40000 千卡 ÷820 千卡 / 度 =48.8 度

        日平均每吨热水耗电度费为

       48.8 度 ×90 天 ) ÷360 天 =12.2 度 ×0.85 元 / 度 =10.37 元

     5)热泵热水设备

       A.空气热能设备热换效率为 400% ,每度电产生的热量为

          860 千卡 / 度 ×400%=3440 千卡 / 度

       B.1 吨热水的耗电量为

        40000 千卡 ÷3440 千卡 / 度 =11.6 度

       C .平均电价为 0.85 元 / 度,则每吨热水耗电费用为

        11.6 度 ×0.85 元 / 度 =9.86 元

  三、各供热设备对比结果

      1) 热泵热水设备比电热水器设备节约  

         41.48 - 9.86 = 31.62 元 / 吨

      2) 热泵热水设备比液化气设备节约   

        34.45 - 9.86 = 24.59 元 / 吨

      3) 热泵热水设备比柴油锅炉节约      

         27.75 - 9.86 = 17.89 元 / 吨

      4) 热泵热水设备比太阳能热水器节约  

          10.37 - 9.86 = 0.51 元 / 吨

  以上的分析,可得出结论,热泵热水设备具节能优势。


第二节 性价比

  由于热泵技术的发展,集中供生活热水的设备价格与燃气炉相差不大,又没有太阳能热水系统需要占据大量的屋面要求,环保上远胜过柴油锅炉的使用,很多酒店的节能改造,其中一个重点就是用热泵三合一机组代替锅炉。


第三节 稳定

  热泵制热储水式供水,热水水温相对比较衡定,同时压缩机制热,技术成熟稳定,不受白天和夜晚影响,但在极寒冷地区,制热效果影响很大。

  现就目前热泵供热方式做一简析,主要分为非承压式制热供水和承压式制热供水:

  非承压式供水

  1 特点:储水箱体积较大,供热水回路需加装供水变频泵。

  2 优点:储水箱可以为拼装式,方便现场安装,由于非承压,水箱可以做的相对较大,水路相对简单,维护方便,适合大型热水项目,方便与冷水机组配合,组成热回收等综合系统。

  3 缺点:由于水箱较大,且一般装屋顶,对屋顶的承重有要求,一般需压樑做承重支架,水箱的保温效果相对较差,由于冷热水的供水压力不同源,出水温度较难恒定,容易出现乍冷乍热现象,故必须配变频加压水泵,平衡冷热水的供水压力。

  承压式供水

  特点:单个储水箱体积一般不超过1m³,用多个储水罐并联满足大储水量的要求,供热水回路可加装供水泵,靠自来水供水压力“顶出水”。

  优点:储水箱模块化,运输安装方便,可放在建筑物任何地方,冷热水压力同源,有利于出水口水温恒定,水箱是承压式,水路较干净,保温效果较好。

  缺点:由于有多个模块化小水箱组合,满足大水量要求,水路较复杂,占地面积较大,承压水箱的造价较非承压水箱贵。中小型热水项目较适合。

  承压式热泵热水系统和非承压式热泵热水系统,都需要配备智能集控箱,综合控制加压泵、回水泵、循环泵、电磁阀等水路管件的协调工作。





非承压式热泵热水系统图

(此图源自百度)



(此图源自百度)





承压式热泵热水系统图


(此图源自百度文库)



承压式供水系统实景图



维能机电 

2020年04月24日 

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