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
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組在低溫工況下運行具有如下幾個明顯的特點：
（1）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，機組的制熱性能系數(shù)較普通空氣源熱泵機組有了明顯的提高，熱泵制熱性能系數(shù)隨蒸發(fā)溫度變化情況如圖2所示。
?。?）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，并保證熱泵機組連續(xù)不間斷的運行。
?。?）改善空調(diào)壓縮機工作環(huán)境，延長機組使用壽命
在環(huán)境溫度較低時，空調(diào)壓縮機的壓縮比急劇升高，壓縮機的排氣溫度常常會超過壓縮機允許的工作范圍，從而導(dǎo)致壓縮機頻繁的啟停，無法正常工作，長此以往，將會損傷壓縮機的整體性能，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的工作環(huán)境，不但解決了壓縮機在外界低溫環(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)自動停止運行，進入等 待期；由于熱水制作過程是連續(xù)運行的，故在熱水 使用的同時制熱過程依然可以正常運行，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
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
*超聲波激光焊接工藝，板管完美結(jié)合，焊縫少，承壓性強；
*使用可靠，無滑管、炸管之憂，40-60度低溫區(qū)間運行，水垢生產(chǎn)少，工程維護簡單。
*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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