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空气源热泵在建筑节能中应用十年回顾之八

2013/05/17

 ——奇妙的热搬运工

一、引言

在大型宾馆或公共娱乐场所的地下一层往往设有设备间。如供生活热水的燃气锅炉或供空调的设备机房等。他们没有向外散热的维护结构,是真正的建筑“内区”,由于设备所产生的余热排不出去,在冬季的室温也有30多度。但这些地方又往往是维修、值班人员的工作倒班休息场所,是很闷热的环境。

另一方面,在这种高级的公建中,有都设有游泳池,及其配套的淋浴室,他们需要大量的四十多度的热水。

能否将上述产生使人闷热的“热”搬到需要热的热水中去?谁能充当搬运工?从而一举两得?那就是空气源热泵。

二、工程实例

北京和平宾馆位于王府井的4星级宾馆,在地上二层有一座游泳池,水体约80m³,水温要求28.还有一个冲浪池,水体9m³,水温要求35,统一要求42补水维持恒温。二者需要功率28.1kw,但在地下一层有供生活热水的燃气锅炉房一座,还有供新风的空调机房,该房内常年温度高达30以上,维修班和电气间就在该处。人体极不舒适。负责的工程部经理曾在大楼顶上装了大面积的太阳能热水工程系统。但是,地处王府井,虽然是24层高的建筑,但早、晚仍受其他高层建筑的遮挡,冬季热水温度达不到要求。

为解决这个问题,2007年北京清华索兰环能技术研究所在地下一层设备间设计安装两台5HP空气源热泵充当“热的搬运工”。至今已经运行5年,获得了节能、环保,一举两得的效果。

下面扼要介绍该工程的创新点:

1、              空气源热泵在30环境温度下保持合理的蒸发温度,必须要有比工况相适应的蒸发器。

2、              由于池水经过消毒处理,有氯离子,直接与热泵工质热交换会对换热器金属有腐蚀。所以采用了热泵冷凝水通过PE盘管对池水加热。

3、              热泵机组因为吸收余热位于地下一层,而泳池位于地上二层,所以,水系统也有很大落差,回水量也很不均匀,采用开式系统造成水箱水位忽高忽低。这里采用了一个特殊的水位控制阀,它能够控制水温稳定。

三、技术经济评价

该宾馆原有一台产蒸汽量为2T/h的燃气锅炉,蒸汽部分用于加热泳池。其中加热池水部分消耗的天然气量为120m³/天。北京商用天然气价格为2.55/m³。全年燃气费111690元。空气源热泵加热泳池,COP=5.5,全年运行费11500元。

全年实际节省费用108694元。

该工程设备总投资12.8万元,只要一年多就可收回投资,具有显著的经济和环境效益。

 

结论:

在大型公共娱乐建筑不但有内区,还有余热,为了把废热搬运并加以利用,用空气源热泵是高效经济节能环保方案的不二选择。这样成功案例还有北京青年宫等。