空气源热泵的节能应用分析

发布时间:2020-09-14

现如今在运用中的中央空调系统制冷机组,包含压缩式、吸收式、冰蓄冷式几乎全是清一色的单冷型,其运用范围覆盖极广。从普通工程建筑到城市地标性建筑,从国际性飞机场到大学城;从展会到体育场馆,从大集中到区域性空调乃至政府机关;从多层建筑到高层、超高层建筑、摩天大厦,从医院、餐饮到五星级宾馆;从商贸展会到体育场馆乃至政府机关;从区区地下室几十平方米的机房到区域性空调巨无霸几千平方米的制冷中心、能源中心、数据中心机房,皆摆满了各种类型的水冷式冷水机组,而天面或裙楼顶却鲜有小型风冷式冷水机组。做为小区业主使用方和设计院,都以简单传统的模式实现设计和建设:有热负荷时就想到锅炉烧热,用冷就想到水冷式冷水机组,别无他念。显然,这是陈旧和落后的观念,不合时宜的做法。做为设计院设计人员,有责任进一步深入认识自身制冷—空调系统全面的理论和整体价值,及其新的严峻的节能节水、环保、热回收利用和太阳能利用等一系列新理念新技术新规范标准的形势。针对耗能耗水大户,针对产生热污染和锅炉废气污染、浪费热能的大户,制冷—空调业界负有巨大的社会责任。当务之急则是对现有的中央空调系统作切实更新改造以期受到立竿见影的效果,具有不可估量的经济效益和巨大的现实意义。
现如今运用中的中央空调系统存在的问题及更新改造意义
为何提出对现有的中央空调系统实现更新改造?为何更新改造?实际效益是什么?现实意义是什么?为何评价中央空调整体系统全面综合能效比?这是极为重要的课题。关于中央空调系统好坏优劣乃至成败定格定位,至今未见行业评价标准或相关测试结论。
最为赞叹不已的是中大型乃至超大型制冷机组能耗等级比较高,达到3.7~5.7~6.0。这是大机制、区域性大中央空调所能炫耀其比较环保节能,也是唯一能作证的一个数据。然而制冷机组仅仅是大中央空调系统众多设备中的一项,虽然是一个大项,主机总耗电量相当于其他设备即附属设备(如水泵、冷却塔)、末端设备(如空调器、风机盘管、新风机等)及通风机设备总耗电。也就是说,主机总耗电占中央空调系统全部设备总耗电量的50%左右。而全部设备总耗电又仅仅是中央空调系统夏季总耗电而不是全年的总耗电,尤其是主机,因为主机冬季在冬眠,而不是全年的总能耗。冬季空调用热采用另一全套设备——锅炉,其能耗很大,热效率较低,虽然大多数厂商标称其锅炉效率能达到0.9以上,实则约为0.8。一年中夏季高能效等级的大型制冷机组配上冬季低热效率的锅炉作为全年的总能耗,就可想而知,极大的提高了,能效等级大幅降低。然而,耗能问题比较仍未结束,如果大型、超大型中央空调制冷机组改为采用全热回收空气源热泵机组,其功能更多,效率更高!空气源热泵,其名义工况的冬季室外空气计算温度为7℃/6℃,其制热量数值为夏季名义制冷量的105%!能效等级EER高达3.5~4.0,是锅炉的热效率的4.3~4.8倍!难能可贵的是夏季制冷,冬季制热,机组没有时间“冬眠”,取消锅炉节约一大笔昂贵的低能的全套锅炉及其相关性系统的投资。同时,亦不会出现锅炉燃烧时所伴随的副产品——热污染、排污、废气污染。更应指出和强调的是用户所需要的是实际效益,及整体的综合能效等级,即用户除了夏季、冬季的用冷和用热外,冬季需要大量用热水。恰恰是全热回收空气源热泵机组可以包揽了全部功能:夏季在制冷的同时可以免费全热回收,同时冬季也可以提供空调用热与卫生热水。机组在夏季全热回收工况运行时,即把机组的能效等级EER提高了一倍多,到达7~8.2,机组制冷时对环境产生的热污染也没有了,因为没有冷却系统,节约了冷却塔消耗的大量的水资源。
站在新的节能节水环保的角度,及其用户对中央空调-给水排水系统的智能要求,甚至更上档次的要求,均对中央空调系统冷热源方案的选择提出了更多的要求。我们来审视和评价单一制冷功能的一般中央空调,甚至大集中、区域性超大型中央空调,他们共同的可取之处只在于单一的、夏季制冷部分的主机的能效比EER较高,但尚有占50%耗电的附属、末端设备等未计入总体能效比,冬季更需运行另一套独立的供暖系统。同时,生活卫生热水对于如宾馆、酒店、夜总会、桑拿、健身房等大楼来说,是需要整年供应的,而一般冷水主机即便再高效率,却不可以提供生活卫生热水。因而,一种高效率节能节水环保的冬夏供热供冷的全能机组即全热自由回收空气源热泵机组,则可以一机包揽所有冬夏冷热功能!夏季还“白捞”获得热能热水(制冷时产生的冷凝热免费回收),成倍提高了夏季的制冷时的能效比EER。也就是说一般中央空调甚至大集中、区域性大中央空调单一制冷功能,其耗电输入功率只取得了单一的夏季制冷量,但是很有价值的冷凝热却被当作是废物通过冷却塔排放到大气中了,对环境形成热污染,冷却塔同时还浪费大量的水资源的浪费。而全热回收空气源热泵机组则是把宝贵的冷凝热全回收,而且是完全免费!既保住和节约了水资源,又避免或减少了热污染!一举多得!其能效比,即耗电输入功率不但取得制冷量还同时获得冷凝热的热量热能(其热值比制冷量还大25~30%)。姑且不计节约水资源和改善环保之价值,其能耗比为一个输入功率取得2个能量(即冷能和热能量)!Qc+QH/N比同类大小的中央空调高出一倍多!比大集中、区域性大中央空调高出2W/W或以上。
空气源热泵的节能应用分析