冷(熱)源來源經(jīng)濟(jì)與否直接關(guān)系建筑物空調(diào)的初投資與綜合運行費用。本文以設(shè)計方案為例,對不同制冷機冷源與
熱泵熱源來源方案進(jìn)行了綜合性經(jīng)濟(jì)分析、比較,從而得出結(jié)論:用“熱源塔熱泵”系統(tǒng)可實現(xiàn)冷暖空調(diào)衛(wèi)生熱水三聯(lián)供,的確是一個經(jīng)濟(jì)合理的方案。
熱源塔熱泵夏季為高效水蒸發(fā)冷卻熱回收制冷機,可以向酒店免費提供衛(wèi)生熱水和桑拿熱水;過度季節(jié)制取衛(wèi)生熱水時產(chǎn)生的冷量可供餐廳、娛樂及多功能廳空調(diào)免費利用;冬季熱泵的低品位熱源來自高效寬帶無霜熱源塔系統(tǒng),可有效地保障熱泵供暖及衛(wèi)生熱水所需要的低品位熱源。
1.不同冷(熱)源熱泵方案初投資比較
1.1混合源地源熱泵冷(熱)源與初投資
系統(tǒng)性能南方地區(qū)制冷負(fù)荷大于供暖+熱水負(fù)荷的20%左右,為維持地下土壤溫度場的平衡,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運行目的,設(shè)計采用混合源(地埋管+冷卻塔)地源熱泵。地下土壤源溫度場可維持在16~22℃之間變化,熱泵熱源溫度平均保持12~6℃之間變化。熱泵是以15℃熱源作為供熱量指標(biāo),在熱源溫度12~6℃條件下運行供熱雖有衰減,但仍能滿足2500KW供暖和熱水負(fù)荷的需求量。熱泵供熱性能系數(shù)COP值可達(dá)3.5以上,主要是依靠昂貴造價的地源埋管系統(tǒng)作陪襯,才能實現(xiàn)單項運行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的高效。
1.2空氣源熱泵冷(熱)源與初投資
系統(tǒng)性能 酷暑制冷,空氣源熱泵的制冷效率與室外氣候有直接的關(guān)系,隨室外溫度的升高而降低,機組消耗功率隨室外環(huán)境溫度的升高而增加??諝鉁囟?5℃,出水溫度7℃,空氣源熱泵制冷能效比EER值在2.5左右。
1.3熱源塔熱泵冷(熱)源與初投資
1.3.1熱源塔熱泵原理
熱源塔熱泵定義為:夏季為高效水蒸發(fā)冷卻制冷機,冬季為高效寬帶無霜空氣源熱泵。
熱泵所提升的低品位能來自熱源塔,熱泵必需是在較小的傳熱溫差下運行,才能獲得較高的供熱性能系數(shù),需要按熱源塔實際使用工況設(shè)計熱泵工況,所以定位為熱源塔熱泵。
熱源塔熱泵工作原理:由熱源塔旋流風(fēng)機擾動環(huán)境中“低溫高濕”空氣從塔體底部進(jìn)入,經(jīng)低溫寬帶換熱器底部迎風(fēng)面逆向流通,形成傳熱面與環(huán)境空氣之間的顯熱與潛熱的交換。寬帶換熱器將來自熱泵小溫差蒸發(fā)器的低溫循環(huán)溶液從寬帶換熱器上部進(jìn)液底部出液,獲得低于環(huán)境溫度2~3℃的溶液作為熱源塔熱泵的低溫位熱源。
自然無霜運行期:南方冬季,環(huán)境溫度為2~5℃的持續(xù)時間為40天左右,占冬季低溫高濕天氣85%以上,是傳統(tǒng)窄帶空氣源熱泵結(jié)霜率較頻繁期。閉式熱源塔由于設(shè)計上采用了冷庫-15℃的低溫寬帶小溫差傳熱技術(shù),比傳統(tǒng)窄帶空氣源熱泵結(jié)霜溫度下降了5~6℃,減少了85%的結(jié)霜機率。環(huán)境空氣溫度高于2.0℃以上時,空氣相對濕度較大潛熱含量高,寬帶換熱器在進(jìn)行熱交換時凝結(jié)水量大,凝結(jié)水分離系統(tǒng)自動排出凝結(jié)水份。
人工無霜運行期:南方冬季,環(huán)境空氣溫度低于1.0℃以下時的累計時間約10天左右,為防止負(fù)溫度濕空氣遇冷結(jié)霜,負(fù)溫度噴淋裝置根據(jù)智能控制要求,自動噴淋環(huán)保防凍溶液降低換熱器表面冰點,待低溫期過后采用濃縮裝置分離水份。
結(jié)論
通過對不同熱泵及冷(熱)源系統(tǒng)方案進(jìn)行的綜合經(jīng)濟(jì)分析不難看出,熱源塔熱泵冷(熱)源系統(tǒng)作為大中型建筑物(特別是酒店服務(wù)業(yè))中央空調(diào)系統(tǒng)的冷(熱)源具有明顯的初投資低、
節(jié)能和性能穩(wěn)定優(yōu)勢。不受區(qū)域地質(zhì)及自然環(huán)境的限制,在氣候適宜的長江流域以南地區(qū)可在冬、夏過度季節(jié)共用,省去了
鍋爐設(shè)備、水源和地埋管等輔助冷(熱)源系統(tǒng),符合我國南方地理情況。一機三用,設(shè)備利用率高。
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