前沿拓展：

空氣能被是繼燃?xì)馊妓鳌㈦姛崴鳌⑻柲軣崴骱蟮牡谒拇鸁崴鳎谫e館酒店、工廠學(xué)校等商用熱水領(lǐng)域，空氣能熱水器被廣泛接受與應(yīng)用。空氣能熱水器與傳統(tǒng)電熱水器相比，號(hào)稱能節(jié)約70～80%的電能。在實(shí)際運(yùn)行中，是否真能達(dá)到廠家宣傳資料或者檢測(cè)報(bào)告中的能效比，哪些因素會(huì)對(duì)空氣能系統(tǒng)能耗產(chǎn)生較大影響？

我們主要以空氣能熱水設(shè)備在江蘇省無錫市一家知名連鎖酒店的運(yùn)行情況及能耗進(jìn)行分析，從中得出一些結(jié)論，以方便空氣能熱水行業(yè)相關(guān)的參與者參考。文中的一些不足之處，望諒解并指正。

一．基本情況

該酒店位于無錫太湖新城，擁有117間經(jīng)濟(jì)型客房。根據(jù)建筑內(nèi)部熱水用水定額，我們確定按照熱水用量為170L/間（55℃），總的熱水需求量為20000L/日，即20T/日。在無需電輔助的情況下，在無錫及周邊地區(qū)我們按照1.5:1確定機(jī)組匹數(shù)為30P。

該工程選用了3臺(tái)10P空氣能熱水器主機(jī)。根據(jù)空氣能工程的特點(diǎn)，我們決定采用2個(gè)10T的雙層不銹鋼圓形保溫水箱。2個(gè)水箱分成加熱水箱和恒溫水箱，加熱水箱由2臺(tái)機(jī)組提供熱量，目標(biāo)溫度設(shè)定為45℃，冷水及回水均進(jìn)入該水箱；恒溫水箱由1臺(tái)機(jī)組提供熱量，目標(biāo)溫度設(shè)定為55℃（冬季調(diào)高為58℃），熱水從該水箱供出。

供水采用恒壓變頻控制，變頻器依據(jù)壓力變化調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。在供水管路的末端設(shè)置了回水電磁閥，通過溫控儀控制電磁閥的開閉，保證管路始終有熱水，做到即開即用。該工程安裝了水表及電表用于能耗計(jì)量與分析。

工程簡(jiǎn)圖如下：

二．建成以來運(yùn)行情況

該酒店于6月份開始試運(yùn)行，到7月份以后入住率達(dá)到了較高的水平，到次年的2月底，累計(jì)運(yùn)行9個(gè)月。根據(jù)酒店的統(tǒng)計(jì)，入住率超過了90%。該熱水工程經(jīng)歷了夏秋冬三個(gè)極度，所有設(shè)備均正常無故障。熱水供應(yīng)僅在1月初無錫下雪最低溫達(dá)到－5℃時(shí)出現(xiàn)了不足的情況，開啟了1次電加熱予以補(bǔ)充（機(jī)組是常溫機(jī)，不是低溫機(jī)）。

因此可以說，該工程完全可以滿足酒店的熱水需求。2月28日讀取的電表值為66326KWH，水表值為4073T。平均日用水量約為15.08T,平均能耗為16.28KWH/T。

三．能耗及機(jī)組效率分析

對(duì)于酒店熱水工程，熱水所需要的能量：

Q總＝Q熱水+Q桶損+Q管損

Q總: 熱水系統(tǒng)需要的總能量（MJ）；Q熱水: 將自來水提升到目標(biāo)溫度的能量（MJ）；Q桶損: 保溫水箱熱損失（MJ）；Q管損: 管道熱水循環(huán)的熱損失（MJ）。

無錫地區(qū)全年平均溫度約為16℃。自來水為地表水，全年平均溫度會(huì)略高于平均氣溫，我們確定為17℃。

1T自來水溫度從17℃升高到55℃所需要的能耗為：

Q熱水＝1x(55-17)x4.2＝160MJ

該工程所采用的保溫水箱采用的是5cm厚度的聚氨酯發(fā)泡保溫，根據(jù)聚氨酯的熱損系數(shù)和廠方提供的資料，24小時(shí)的溫度降約為5℃。每噸水每天水箱熱損失能量為：

Q桶損＝1x5x4.2=20.8MJ

Q熱水+ Q桶損=180.8MJ

Q管損為實(shí)現(xiàn)熱水即開即用管路熱水循環(huán)所消耗的能量，它與管路的口徑、長(zhǎng)度、材質(zhì)、是否保溫以及熱水溫度、環(huán)境溫度等居多因素有關(guān)。我們較難通過理論計(jì)算來測(cè)算Q桶損值，也沒有采用一個(gè)有效的設(shè)備來進(jìn)行計(jì)量。但是，我們可以通過其他的方法來估算該值。

在我們另外長(zhǎng)期計(jì)量的一個(gè)足浴店空氣能熱水工程，它沒有熱水循環(huán)系統(tǒng)，長(zhǎng)期觀測(cè)的單位能耗約為12KWH/T，因此管路的熱損失為16.28－12＝4.28KWh/T 。管路損失占系統(tǒng)能耗的26%。

因此，我們可以考慮計(jì)算機(jī)組的效率了：

COP=180.8/(3.6x12)=4.185

注：1KWH=3.6MJ

根據(jù)廠方提供的省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心編號(hào)為SJ090085的檢測(cè)報(bào)告，接近于無錫地區(qū)平均水溫、氣溫的工況，測(cè)試情況如下：

工況：干球溫度20℃，濕球溫度15.2℃；

進(jìn)水溫度15.3℃，出水溫度55℃。

測(cè)試結(jié)果：

制熱量

消耗功率

能效比

產(chǎn)水量

37.224kW

8.902KW

4.182

784.145L/h

對(duì)比測(cè)試報(bào)告，我們發(fā)現(xiàn)二者極為接近。

該工程管路單位能耗為：

4.28x3.6x4.185=64.5MJ

每噸水總能耗分配為：

160MJ+20.8MJ+64.5MJ＝245.3MJ

按照百分比分配為：

66%+8%+26%=100%

系統(tǒng)每噸水電能消耗分配為：

10.6KWH+1.4KWH+4.28KWH=16.28KWH

四.結(jié)論與建議

1）空氣能熱水器節(jié)能效果十分明顯。從上面的計(jì)算中，我們得出的系統(tǒng)cop 值為4.185，十分接近檢測(cè)報(bào)告內(nèi)的數(shù)據(jù)，與電熱水器相比，空氣能熱水器的節(jié)能率達(dá)到了76%。（該結(jié)論和數(shù)據(jù)，僅限于測(cè)試地，即江蘇無錫）

無錫地區(qū)全年陰雨雪天氣達(dá)到了114～120天，如果采用電加熱輔助，全年太陽能的節(jié)能率大約2/3。因此，空氣能熱水器的效率甚至超過了太陽能熱水器。

2）經(jīng)濟(jì)型酒店按照150～180L/間配置熱水（55℃）能滿足酒店熱水需求，在蘇南地區(qū)不采用其他能源輔助的情況下，機(jī)組匹數(shù)與熱水噸數(shù)之比以1.5:1為宜，低了難以滿足冬季熱水需求，高了會(huì)增加投資成本。蘇南地區(qū)以南區(qū)域可以適當(dāng)降低，往北需提高比率。

3）熱水循環(huán)管路熱受損是一個(gè)較大值，需采用有效措施降低該能耗。在該系統(tǒng)中，管路能耗占總能耗的比重為26%。該酒店因?yàn)槭切陆ň频辏瑹崴苈吩O(shè)計(jì)合理，管材為PPR，內(nèi)外熱水管路均采取了有效的保溫措施，因此管路能耗比較合理。

在我們另外計(jì)量的一個(gè)舊賓館改造熱水系統(tǒng)中，空氣能機(jī)組和保溫水箱均與該項(xiàng)目一致，熱水能耗超過22KWH/T，管路能耗比重約占總能耗的50%。該舊賓館內(nèi)部采用的是熱鍍鋅管，而且沒有保溫措施，管路設(shè)計(jì)也不合理。

從我們的經(jīng)驗(yàn)看，內(nèi)外部管道都采取合理的保溫措施是降低管路熱損的關(guān)鍵。在一些小型的賓館熱水項(xiàng)目中，我們建議客戶采用手動(dòng)的方式控制熱水循環(huán)，在客人用水前，前臺(tái)通過墻壁開關(guān)或者無線遙控的方式開啟循環(huán)泵，將水箱內(nèi)熱水送到管道，實(shí)現(xiàn)即開即用。

4）酒店入住率是影響噸水能耗的重要因素。入住率影響的是熱水用水總量，而水箱熱損與管路熱損基本上是與入住率無關(guān)的定值。因此，對(duì)于既定工程來說，酒店入住率越低，噸水能耗越高。

版權(quán)：來源于百度文庫公開資料，作者單位為無錫德科新能源技術(shù)有限公司，0510-85416660，特此致謝。

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