企業(yè)宿舍800人40噸生活熱水--赫派空氣能熱泵配五星太陽能平板集熱器
一、項目介紹
本項目位于廣東省東莞市望牛墩鎮(zhèn)朱平沙工業(yè)區(qū)，該項目為企業(yè)員工宿舍樓工程。共有兩棟10層的宿舍樓，建筑高度為43.5m。用水要求：滿足每棟400人的生活洗浴熱用水；日提供熱水40m³；水箱基礎(chǔ)溫度為10~20℃，水箱終止溫度為55℃；在陰雨天或輻照量不足情況下由空氣源熱泵進(jìn)行輔助太陽能加熱。
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項目 |
內(nèi)容 |
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日產(chǎn)熱水量 |
40m³ |
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用水溫度 |
55℃ |
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五星平板集熱器數(shù)量 |
五星148塊，正南向安裝 |
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赫派空氣能熱泵 |
赫派KFXRS-100H 6臺 |
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不銹鋼保溫水箱 |
10m³*4 |
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管道材質(zhì) |
PPR+PVC聚氨酯保溫 |
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輔助加熱設(shè)備 |
空氣源熱泵 |
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空氣能循環(huán)泵 |
4臺 |
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太陽能循環(huán)泵 |
4臺 |
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自動變頻增壓泵 |
4臺 |
空氣能熱泵輔助太陽能平板集熱器的性能特點(diǎn)
與普通的空氣源熱泵相比較，太陽能輔助加熱空氣源熱泵機(jī)組在低溫工況下運(yùn)行具有如下幾個明顯的特點(diǎn)：
?。?）COP顯著提高
在同樣的環(huán)境溫度下，太陽能輔助加熱使制冷劑系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度得以提高，機(jī)組的制熱性能系數(shù)較普通空氣源熱泵機(jī)組有了明顯的提高，熱泵制熱性能系數(shù)隨蒸發(fā)溫度變化情況如圖2所示。
（2）防止蒸發(fā)器結(jié)霜，減少除霜時間
由于輔助熱源的加熱作用，提高了進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣溫度，使其結(jié)霜的可能性降低，這樣就可以防止蒸發(fā)器表面結(jié)霜，使其保持較高的換熱效率，同時，機(jī)組的化霜次數(shù)和時間也大大減少，可以節(jié)省大量的電能，并保證熱泵機(jī)組連續(xù)不間斷的運(yùn)行。
?。?）改善空調(diào)壓縮機(jī)工作環(huán)境，延長機(jī)組使用壽命
在環(huán)境溫度較低時，空調(diào)壓縮機(jī)的壓縮比急劇升高，壓縮機(jī)的排氣溫度常常會超過壓縮機(jī)允許的工作范圍，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁的啟停，無法正常工作，長此以往，將會損傷壓縮機(jī)的整體性能，減少空調(diào)設(shè)備的使用壽命。通過太陽能作為輔助熱源提高系統(tǒng)蒸發(fā)溫度，間接的改善了壓縮機(jī)的工作環(huán)境，不但解決了壓縮機(jī)在外界低溫環(huán)境下不能正常工作的問題，并且可以使整個熱泵機(jī)組的使用壽命有效延長。
空氣能輔助太陽能熱水工程設(shè)計原則
首先，考慮可再生能源的最大化利用，優(yōu)先利 用太陽能制熱，用空氣源熱泵作為補(bǔ)充；其次，考慮盡量利用夜間低谷用電，使用熱泵夜間加熱熱 水；另外通過溫度傳感器控制水箱溫度，當(dāng)加熱水 箱溫度達(dá)到55度時，系統(tǒng)自動停止運(yùn)行，進(jìn)入等 待期；由于熱水制作過程是連續(xù)運(yùn)行的，故在熱水 使用的同時制熱過程依然可以正常運(yùn)行，這樣可以 相應(yīng)減少部分儲熱水箱的容積
節(jié)能效益分析
根據(jù)我國南方大部分地區(qū)的太陽輻照資料，按照衛(wèi)生熱水系統(tǒng)平均耗熱量和太陽能集熱器日平均得熱量確定太陽能熱水系統(tǒng)的集熱器面積，太陽能配空氣能熱泵中央熱水系統(tǒng)中，太陽能直接加熱可滿足熱水系統(tǒng)全年60—80%的熱量需求， 其余20—40%熱量由太陽能輔助加熱空氣源熱泵機(jī)組供應(yīng)，熱泵平均COP可達(dá)3.6，即其所供應(yīng)熱量有65%以上來自集熱器不能直接利用的太陽能和空氣熱能。在整個系統(tǒng)運(yùn)行中，集熱器吸收的太陽能的利用率接近100%，輔助加熱的電力消耗只占系統(tǒng)總能耗的7—14%，較常規(guī)能源的熱水系統(tǒng)可至少節(jié)能85%以上。
通過上述分析可見，太陽能配空氣能熱泵中央熱水系統(tǒng)是一種性能可靠，環(huán)保節(jié)能的熱水系統(tǒng)形式，該系統(tǒng)只使用太陽能及少量的電能，對環(huán)境沒有任何的污染。在白天最低溫度5℃以上、太陽輻照良好的我國大部分地區(qū)都可推廣應(yīng)用，在我國大部分地區(qū)冬冷夏熱地區(qū)，本系統(tǒng)也可與建筑物采暖空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合，發(fā)揮最大的節(jié)能作用。
五星平板型太陽能集熱器的特點(diǎn)
五星太陽能集熱設(shè)備的核心部件的質(zhì)量水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平，五星太陽能集熱板芯吸收率≥0.94，熱發(fā)射率≤0.10；太陽能熱水系統(tǒng)平均日效率達(dá)60%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的大于45%；。
采用目前世界廣泛使用的平板式太陽能集熱器，性能可靠，產(chǎn)熱量多；
*采用銅鋁板芯、陽極氧化吸熱膜層，熱效率55%以上（全玻璃真空管熱效率為45%左右）
成本低，使用可靠使用壽命長的特點(diǎn)
*超聲波激光焊接工藝，板管完美結(jié)合，焊縫少，承壓性強(qiáng)；
*使用可靠，無滑管、炸管之憂，40-60度低溫區(qū)間運(yùn)行，水垢生產(chǎn)少，工程維護(hù)簡單。
*單位面積采光率高，能夠大限度的利用樓面面積
*特有金屬彈性密封（首創(chuàng)結(jié)構(gòu)），真正保證太陽能集熱器20年以上的使用壽命；
*邊框特設(shè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，無懼狂風(fēng)來襲；
*設(shè)計壓力檢測設(shè)備，系統(tǒng)工作壓力高達(dá)2.0Mpa，承壓性能好
常用于大型太陽能中央熱水工程，新建建筑強(qiáng)制安裝太陽能熱水系統(tǒng)的工程配套。
空氣能熱泵輔助太陽能安裝工程案例展示
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