海水源熱泵在中央空調(diào)與熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　海水源是一項(xiàng)國(guó)家大力鼓勵(lì)的環(huán)保節(jié)能型技術(shù)。它具有能效比高、經(jīng)濟(jì)、靈活的特點(diǎn)，而且具有供熱、制冷、供應(yīng)熱水的功能。[2]我國(guó)的海水源熱泵系統(tǒng)使用目前主要集中在沿海地帶，可以充分利用當(dāng)?shù)睾ＫY源。在本文中通過(guò)浙江省臨海的一項(xiàng)商業(yè)中心項(xiàng)目，詳細(xì)介紹了海水源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益以及節(jié)能環(huán)保作用。

　　1、工程實(shí)例

　　1.1工程概況

　　本案例選取某商業(yè)中心進(jìn)行分析。某商業(yè)中心是一棟集商業(yè)、辦公、酒店、娛樂(lè)于一體的綜合樓。主樓23層，其中裙樓3層，南樓17層，北樓14層。地下建筑面積7500m2，地上建筑面積80000m2。主樓設(shè)有公寓350套，南樓設(shè)有公寓180套，北樓設(shè)有公寓100套，對(duì)于地上建筑要求設(shè)置全年的舒適性的空調(diào)。

　　1.2設(shè)計(jì)中參數(shù)使用

　　設(shè)計(jì)中主要涉及的參數(shù)包括室外主要的氣象參數(shù)夏季計(jì)算中的干球溫度、濕球溫度，室內(nèi)的空氣計(jì)算參數(shù)夏季溫度和冬季溫度，生活熱水溫度50℃到55℃，日平均用水量一般為1000t/d。其中干球溫度Td=33℃，濕球溫度Tw=28.5℃。室內(nèi)夏季氣溫T=23℃～25℃，夏季氣溫T=20℃～25℃。[3]

　　1.3空調(diào)冷熱負(fù)荷估算

　　1.3.1空調(diào)冷熱負(fù)荷

　　1.3.2計(jì)算熱水負(fù)荷

　　整棟商業(yè)中心每天的熱水需求量為1000t，溫度53℃。根據(jù)公式(1)得熱水負(fù)荷Q=1720KW

　　Q=CM△t(1)

　　其中，C—水比熱;M—供應(yīng)的熱水質(zhì)量;△t—熱水冷水之溫差

　　1.3.3制冷設(shè)備的配置

　　選用7臺(tái)40STD-E1630HDB螺桿式海水源熱泵機(jī)組?？照{(diào)系統(tǒng)的總熱負(fù)荷為5550kw。單臺(tái)40STD-E1630HDB的制熱量為1963.4kw，采用3臺(tái)機(jī)組能夠滿足冬季使用要求。

　　空調(diào)系統(tǒng)的總冷負(fù)荷為11200kw，單臺(tái)40STD-E1630HDB的制冷量為1633.2kw，采用7臺(tái)機(jī)組能夠滿足夏季使用要求。冷凍水的進(jìn)出水溫12℃/7℃，冷卻用的海水進(jìn)出水溫分別為15℃/26℃，單臺(tái)機(jī)組的熱回收量是490kw，機(jī)組的熱回收量為75%，7臺(tái)機(jī)組在滿負(fù)荷時(shí)刻回收2573kw。[4]

　　1.4采用海水源熱泵中央空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)

　　海水源熱泵中央空調(diào)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)節(jié)約能源。海水源屬于可再生性能源，使用海水源可以大大節(jié)約能源;

　　(2)節(jié)省土地資源?？梢源蟠蠊?jié)省鍋爐房、配套油庫(kù)的占地;

　　(3)保護(hù)環(huán)境。采用此方法多環(huán)境無(wú)污染;

　　(4)節(jié)約水資源。利用海水，可以大大節(jié)省水資源的消耗;

　　(5)大大節(jié)省資金。海水源熱泵中央空調(diào)的運(yùn)行成本只有傳統(tǒng)的中央空調(diào)的60%左右。

　　1.5可行性分析

　　該系統(tǒng)由三部分構(gòu)成，分別為主機(jī)系統(tǒng)、末端系統(tǒng)、水系統(tǒng)。本工程中采用的是滿液式海水源中央空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以海水作為提取、存儲(chǔ)能量的基本源體，然后憑借壓縮機(jī)系統(tǒng)，耗費(fèi)少量的電能，從而達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中只提取海水中蘊(yùn)藏的能量，不消耗海水質(zhì)量，同時(shí)對(duì)海水無(wú)污染。該產(chǎn)品屬于如今空調(diào)領(lǐng)域中能效值比較高的產(chǎn)品，費(fèi)用也低于傳統(tǒng)的采暖季供冷系統(tǒng)。

　　該商業(yè)中心處于浙江，浙江冬季氣溫一般在5℃，采用傳統(tǒng)的方法不能滿足業(yè)主采暖供冷需求。

　　該商業(yè)中心所處地區(qū)不宜打井，采用水源機(jī)組也不能滿足要求。而且該地區(qū)海水資源豐富，利于海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的利用。

　　綜上，采用海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是可行的。[5]

　　1.6經(jīng)濟(jì)性分析

　　1.6.1初期投資比較

　　海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)初期投資額為1190萬(wàn)元，水冷螺桿式的冷水機(jī)組(包括燃油鍋爐)初期投資額為1000萬(wàn)元。

　　1.6.2運(yùn)行中的費(fèi)用比較

　　(1)海水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)。海水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)冬季及夏季運(yùn)行費(fèi)用見(jiàn)表2

　　備注：表中取制冷天數(shù)為180天，供暖天數(shù)為120天，每天制冷和供暖均為18小時(shí)。電價(jià)按0.95元/kwh計(jì)算。

　　同理，計(jì)算出夏季用電估算費(fèi)用為4600785元。熱水運(yùn)行費(fèi)用按一年6個(gè)月計(jì)算，20.5%的時(shí)間在100%負(fù)荷耗電量為2551051.8kwh，79.5%的時(shí)間在75%負(fù)荷耗電量為1898364.6kwh，用電估算費(fèi)用為2423499元。計(jì)算中取使用天數(shù)為180天，每天使用24小時(shí)，電價(jià)取0.95元/kwh計(jì)算。

　　(2)水冷螺桿式的冷水機(jī)組(包括燃油鍋爐)。水冷螺桿式的冷水機(jī)組空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用選用參數(shù)與海水源熱泵系統(tǒng)相同，制冷天數(shù)為180天，供暖天數(shù)為120天，每天制冷和供暖均為18小時(shí)。油價(jià)按4元/kg計(jì)算。得到的耗油估算費(fèi)用為3863617元，夏季用電估算費(fèi)用為5766087元，熱水運(yùn)行費(fèi)用為7464280元

　　1.7綜合評(píng)價(jià)

　　從海水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)與水冷螺桿式的冷水機(jī)組比較分析中，可以發(fā)現(xiàn)初期投資海水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)為1190萬(wàn)元，水冷螺桿式的冷水機(jī)組(包括燃油鍋爐)為1000萬(wàn)元，運(yùn)行期間海水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)冬季空調(diào)費(fèi)用為2268486元，夏季空調(diào)費(fèi)用為4600785元，熱水系統(tǒng)費(fèi)用為2423499元;水冷螺桿式的冷水機(jī)組(包括燃油鍋爐)冬季空調(diào)費(fèi)用為3863617元，夏季空調(diào)費(fèi)用為5766087元，熱水系統(tǒng)費(fèi)用為7464280元。海水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)比水冷螺桿式的冷水機(jī)組(包括燃油鍋爐)節(jié)約5901214元?？傮w上節(jié)約400多萬(wàn)元。證明了海水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)較水冷螺桿式的冷水機(jī)組(包括燃油鍋爐)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)無(wú)污染，節(jié)能。

　　2、小結(jié)

　　通過(guò)對(duì)某商業(yè)中心實(shí)例分析可以發(fā)現(xiàn)，采用海水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)及熱水系統(tǒng)具有較大的利潤(rùn)，能夠使投資者的投資收益z*大化。但是，此系統(tǒng)的應(yīng)用受到地域限制，在前期的可行性論證中必須進(jìn)行詳細(xì)論證。