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制取72噸高溫生活熱水利用西萊克熱泵進行加熱做分析
發布時間:2023-04-21

根據水自身在不同溫度點換熱不同的特性,水溫低的時候水自身的換熱快,空氣源熱泵機組對其加熱時COP值高,當水溫高時換熱變慢,機組的COP值也隨著變低。當水溫提升的溫度設定越高,機組工作的能效比COP值就會變得低,所以當水溫設定至65℃或70℃時,利用西萊克熱泵以過水式加熱方式比直接加熱的方式在后期的運行費用會更節省,體現它的節能優勢,過水式加熱方式也可應用于超低溫空氣源熱泵制取熱水的加熱場所。

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        過水式設計在制取高溫熱水的三大優勢:
        1、比直接加熱節能,能效比高,后期的運行費用節省。
        2、水箱溫度恒定,水箱水溫波動幅度很小,不會出現溫差過大。
        3、水溫可調范圍大,西萊克熱泵溫度可在60-85℃可調。

下面通過對制取72噸高溫生活熱水利用西萊克熱泵進行加熱為例做如下分析:
        72噸的生活熱水溫度要求加熱恒溫到60℃,設定當水箱里的水水溫下降至55℃時,熱泵機組就要啟動對水箱里的水進行加熱提升溫度。影響水箱水溫下降原因有兩方面,其一,當用戶用水時,水箱的水減少,自來水冷水(水溫20℃)補水滲入,與原水箱里60℃的水滲和后,水溫下降低于55℃。其二,保溫水箱自身散熱促使水溫下降原因(這種散熱較慢,有時會被忽略)。
在同樣是30℃的環境溫度工況下:
        72噸從55℃升溫至60℃所需總熱量為:72×5×1.163=418.68kW

        用常規方式以機組對水箱直接加熱,即水箱水溫從55℃加熱到設定溫度60℃,即水溫提升5℃,機組的能效比COP值是3.34,即1度電能可產生3.34度來用。按72噸從55℃升溫至60℃需所418.68kW,即加熱所需的電量為:418.68kW÷3.34=125.35 kW。

        用過水式方式對水箱的水加熱,它不是直接把自來水的水滲和到55℃的貯熱水箱里面直接加熱。過水式加熱的過程分為2個階段,第1階段是熱泵機組把自來水(水溫20℃)的水先加熱到55℃,再利用貯熱水箱機組加熱到60℃。這個過程充分利用到低溫水加熱到高溫時,其升高過程能效比COP值高的特點,水溫20℃升到25℃時COP值為5.72,水溫25℃升到30℃時COP值為5.37,水溫30℃升到35℃時COP值為5.03,水溫35℃升到40℃時COP值為4.75,水溫40℃升到45℃時COP值為4.35,水溫45℃升到50℃時COP值為3.89,水溫50℃升到55℃時COP值為3.61。從水溫20℃升到55℃階段,COP值平均為4.67。升到60℃時COP值平均為4.50。按72T從55℃升溫至60℃需所418.68kW,即加熱所需的電量為:418.68kW÷4.50=93.04 kW。

        經分析計算可知:在同工況下,每加熱72噸水溫升至60℃一次所需電量,直接加熱方式比過水式方式要多32.31度電,125.35-93.04=32.31 kW。所以,過水式加熱比直接加熱在制取高溫熱水的節能優勢更大。


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