空气源热泵热水机组如何实现学校集中供热水系统工程案例

1、工程概述：

该项目为广州某学校学生公寓生活热水系统改造工程。学生人数400人左右，设有淋浴间：男生22个；女生32个，用水时间比较集中，原有自动燃油锅炉1个。

改造宗旨：设备与系统的完美结合，效益与成本并重，节能增效，经济环保，满足学生日常生活热水需求，IC智能计费系统！水温要求在55℃左右。考虑经济、节能、环保等要求，宜采用空气源热泵供应热水，保证用水温度及用水量，最大程度节能。

2、空气源热泵热水机组工作原理

空气源热泵热水机组是一种通过输入一小部分电力做功，即可从周围空气中获取热量来加热热水的设备。其中热水吸收的热量除了设备本身消耗的电能外，主要从周围空气中大量吸收的免费热量，因此机组只需要消耗很少的一点能量就能源源不断的从空气和阳光中得到很多热量传递给水实现加热热水的目的。现广泛应用于宾馆、别墅、会所、学校等需要集中提供大量热水的场所。

根据学校学生的实际情况要求，本工程为全天候用水且用水比较集中，选择直出热水方式可满足需要。本机组为全天候微电脑自动控制系统，无须人员看管。

3、空气热泵热水机组选型

3.1、热水用量计算

日用热水定额（55℃）

用水单元	人次	用水定额（L）	日用水量（L）
淋浴	400	50L/人	20000
合 计	20m3

3.2、气候条件（系统运行环境）：

广州位于中国南方最大的城市，位于东经113度19分，北纬23度08分，海拔6.6M左右，地处亚热带，属亚热带湿润季风气候，气候温暖湿润，气温变化小，冬暖夏凉。

设计温度标准：

环境温度：按照标准工况5℃设计；

进水温度：按平均温度10℃设计；

出水温度：热水出水温度为：55℃计算；

3.3、热泵机组设计选型计算：

根据广州当地的气候，当环境温度为5℃，进水温度为10℃时，20T水从10℃加热到55℃（升温45℃）需要的热量为:

Q=C.M.△t=1kcal/kg.℃×20000kg/天×45℃

=900000千卡

PHNIX热泵PASHW130SB－C型机组每小时额定输入功率为10.4KW，热效比为3.3，所产生的热量为30366千卡。那么，选用PASHW130SB－C型机组2台，每天15小时所产生的热量为：

30366千卡/h×15小时×2台=910980千卡

大于满足生产20T、55℃热水所需的热量900000千卡！

3.4、加热储水箱设计选型：

根据学校实际的使用要求，热水用水共计20T，安装位置在原锅炉房附近，考虑到建筑承重，做10T不锈钢圆形保温水箱2个（水箱内胆材质为304不锈钢材料，中间保温层厚度为5CM聚胺脂发泡保温材料）。

4、热泵机组加热系统运行原理：

①、第一次通电启动时，补冷水电磁阀通电启动，形成补冷水电磁阀—热泵机组（循环水泵停止）－出水设定温度水放于水箱；

②、当水箱加水到高水位时，补冷水电磁阀断电关闭，主机处于待机状态；

③、当水箱水位下降到低水位以下则系统启动步骤“1、”；

④、在回水管上装电磁阀；当管网水温降低时，电磁阀打开回水回到水箱；保证热水达到即开即出热水无须等待的最佳用水效果

⑤、当水箱温度低于设定温度（出厂默认45℃）时，循环水泵启动水箱与主机循环加热到设定温度；

5、运行费用经济性分析

现行热水加热设备产品效率对比说明表

供热方式	燃油热水炉	燃气热水炉	电热水器	PHNIX空气源热泵
热水量	20m3	20m3	20m3	20m3
加热温差	40℃	40℃	40℃	40℃
燃料种类	柴油	液化气	电	电
燃值	10200KCal/kg	23000KCal/kg	860KCal/kWh	860KCal/kWh
热效率	85%	85%	95%	350%（年均）
所需燃料	92.27kg	40.92kg	979.19kWh	279.77kWh
燃料单价	4．8元/kg	12元/kg	0．6元/kWh	0．6元/kWh
所需费用（元）	442.90	491.04	587.51	167.86
使用年限	5~10年	5～10年	5～10年	10～15年
环境污染情况	比较严重	不严重	无	无
环境性能比较	比较安全	不安全	不安全	安全

从上表可以看出，现行各种热水加热设备中，空气源热泵热水机组加热本工程所需的20吨/天热水需要费用为： 167.86元；那么用空气源热泵热水机组平均加热一吨水所需费用只有：167.86÷20= 8.39元/吨。可见用空气源热泵热水机组加热热水,每年可节省一笔可观的费用。该工程自投入运行至今运行一直良好，是该区域市场的热泵热水样板项目。

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