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房间空调与供热水合用热泵的经济性初探
作者:管理员    发布于:2016-11-23 14:14:56    文字:【】【】【

  的显著效果。指出值得对这种合用热泵的推广应用进一步研究。

  关键固:空调;供热水;热泵;经济性1前言我国的气候特征是冬季长而无严寒,夏季热但时间不长气源热录在我国是大有用武之地。随着我国社会经济的发展人们生活水平快速提高人们对居室条件的舒适性要求也提高了。所以近年来,在国内经济结构调整、用电紧张局势得到缓解和电价降低的情况下,空气源热泵型房间空调器的使用有了突飞猛进的发展。仅2000年我国房间空调器的总产量已超过1400万台,国内销售量约1000万台,位居世界首位2.与此同时,家用电热水器因其安全清洁、安装使用方便的特点而得到飞速发展。这两种家用电器的广泛使用,使家庭电能的消耗大幅增加。特别是家用电热水器的使用,使家庭耗电提高近一倍。这是与全社会提高节能节电效益相矛盾的。

  因此,笔者考虑将空气源冷暖两用的热录型房间空调器与供热水的家用电热水器合并在一起。由此不仅可以利用低位热能,满足用户低温用热水的要求辟低用户的耗电费用还可大大缩短空调器的闲置时间。这方面的技术在国外已有应用,而国内这种技术使用方面的报道还不多。本文将对这项技术的应用进行探讨。

  2房间空调与供热水合用热泵工作原理空气源热泵房间空调器在一天24小时内并不是连续运行的观在市场上出售的冷暖两用空调器,其运行时间按连续运行计,一天工作约半天。按北方集中供暖4个月和夏季空调2个月计,有近半年的空调闲置时间。据此现状,完全可能利用非空调时间用热泵来制取卫生热水。如所示为房间空调与供热水合用热泵的工作原理图。该装置优先用于房间空调,空调功能停止时,启动制卫生热水的功能。

  在夏季炎热的天气,需热泵制冷以满足房间舒适性要求。那幺,可利用房主不在家的工作时间制取热水存放于容积式热水贮存加热器12以供使用。如同时需制冷和制热水,则关闭制热水转换阀5启动热水贮存加热器的电加热装置10,这与独立的空调和家用电热水器工作原理一致。在冬季需热录采暖时,可利用供暖停顿时间制热水或者采暖与制热水并联工作,这时热泵处于不利的工作状态,要满足同时采暖制热水的要求颂选用容量大的热泵。对用户来说这是不利的,会增加设备初投资。

  房间空调与供热水合用热泵的工作原理图-蒸发器(;令凝器)2-外界空气风机3-压缩机4-四通阀5-空调优先转换阀6-室内空气风机7-冷凝器发器)8-膨胀元件9-冷凝换热器10-电加热设备11-热水出口12-热水贮存加热器13-冷水进口14-温度传感器15-制热水循环泵16-控制器节能热泵制热水时,由环境空气吸取的热量以及由压缩机驱动功率转换成的热量,在平均温度为6065尤下通过冷凝器(热交换器)传给中间介质,再由中间介质将卫生热水加热至5055尤。卫生热水的间接加热方式,符合将水加热器接于饮水网路的有关规定B.这种空气-卫生热水热泵,通过冷凝器传给中间介质随后传给卫生热水的冷凝器热量取决于所吸入的环境空气温度和待加热的卫生热水温度。

  环境温度越高待加热卫生热水温度越低,供热量越大。在环境温度一定时,开始加热(卫生热水冷水进口温度约15尤)时,供热量大。随着卫生热水接近设定值,供热量会越来越小。达到设定值后停止热录制热水的运转。如需将卫生热水温度进一步升高,则启动电加热设备10,将卫生热水加热至75尤吣这应根据热水C存电加热器的容积来考虑,当容积大时,贮存的5055尤的卫生热水足够洗浴时,则不必设加热至高温;当容积小时,须设加热至高温。

  3空调与供热水合用热录运行效益分析口之家为例分析(住房面积为lOCtar),按独立空调热录和家用电热水器独立制热水与本文所采用的合用热泵进行运行的经济性比较。本文不对设备费用及安装费用比较,而且合用热泵制热水时循环泵的耗电量与制热水所耗电量相比少得多,所以,在进行分析时可不予考虑。设热水C存加热器容量足够大,无需加热至高温。

  7夏季热泵用于制冷海天按连续运行12h计。房间需空调的面积约75m2,各房间空调同时使用系数取0.6耗冷量按70W/m2计算,则制冷需消耗能量75x.6x7xl2=37.8(kWh)。按某企业热泵空调制冷性能系数约2.6计,则每天需耗电能37.8-2.6=14.54(kWh)。

  冬季热泵用于采暖,按每天连续运行12h计。耗热量按60W/m2计算,则制热需耗能量75X0.6X60X12=32.4(kWh)。以某企业热泵空调供热性能系数约口之家卫生热水量海人每曰耗热水(65尤)量50L计曰需热水量200L.设卫生热水冷水进口热泵制热水廉I热系数取为2.6时,卫生热水耗电能为假定其它电器每曰耗电能4kWh.合用热泵供热水时,在制冷季节此家庭每天耗电14.54+4.47+4=23.01kWh;在采暖季节每天耗电能12.46+4.47+4=20.93kWh.热泵独立空调和电热水器独立制热-28.09xl=25.49.节电率不管冬季夏季都在20以上。热水用量越多时空调季节节电率则更局。

  元/kWh计海天节省元。

  对于热水贮存加热器容量小时,需设加热至高温则节电率、节省费用将降低辟低幅度视贮存加热器容量不同而相应降低。

  4小结本文介绍了房间空调与供热水合用热泵的工作原理,并以4口之家为例对照独立空调和独立电热水器使用情况,计算比较了采用此合用热泵的节电效率和节省的运行费用。通过比较证明了采取合用热泵形式能有效节电、降低用户的耗电费用。说明了对这种热录的推广应用值得商讨。

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