EK空调空气源+水源热泵热水机组在温泉泡池的应用

  一、引言      在21世纪能源紧缺、物价上升的时代,我们更注重的是节能与环保,回收与利用。EKAH“双模”商用模块式空气源热泵热水机组,是凝聚EK空调50年热泵设计、制造和应用精华,采用市场领先的空气源技术,隆重推出的一款新型空气源热泵热水机组。      “双模”,即“直热/循环”两种模式可自由切换,机组在非用水时段运行循环模式制取热水,存储于水箱备用。在客户用水高峰期,用水量增大时,机组可运行直热模式,即时制取55℃热水作为补充。水源热泵即吸收单位在生产或营业时排出废水的余热进行制取55℃生活热水。合理利用不浪费资源。在国内已普遍应用于酒店、学校、医院、温泉、泳池等热水场所。一直倡导低碳环保新世纪理念。

     二、工程概况      本项目位于广东省中山市,是一个由酒店、特色泡池、温泉园组成的复合型温泉旅游度假区。本设计项目要求为室外温泉泡池维持恒温用热水。分两种不同维持泡池恒温方式:一种为温泉直排式恒温泡池总面积140m2平均水深0.7m总容积约100m3;另外一种为循环加热恒温温泉泡池总面积320m2,平均水深0.75m,总容积240m3。温泉泡池在每天都需更换泡池热水,每天更换泡池温泉水和维持泡池40℃恒温需要55℃热水500吨/日。温泉泡池使用时间12小时连续恒温供应热水。      三、设计依据及设计参数      1、设计依据A、甲方提供的参数及要求。      B、《建筑给水排水设计规范》      C、《简明建筑设备手册》      2、设计参数      夏季室外: 干球温度t g = 3 3 . 5 ℃ , 湿球温度ts=27.7℃;      冬季室外:干球温度tg=5℃,相对湿度70%广东中山地区冬季最低水温约15℃。      四、热水方案确定      针对本项目直排式温泉泡池在恒温过程中会排放掉一定温度的温泉水,而这些有一定温度的温泉废水可以进行余热回收。每天更换的温泉水通过水处理过滤系统重新被利用,采用EKWD防腐蚀性水源热泵热水机组和EKAH防腐蚀性直热循环式空气源热泵热水机组综合运用加热冷水使温泉泡池恒温,合理利用废热资源节能,为客户提供了节能方案从而得到了客户的认可。      直排式温泉泡池100m3每天需要55℃直排热水维持恒温292吨/日,由于排水过程中蒸发散失原因废水容量设计为250吨。冬天废水温度25℃。      五、热水方案设计      温泉泡池日用55℃热水总量500吨/日,冬天冷水温度15℃;废水容量250吨,废水温度25℃;方案初定才有恒温双水箱模式加热水箱与储热水箱分离保证恒温供热水。加热水箱100T,储热水箱500T。加热水箱100T热水由水源热泵机组从废水中吸收热源加热冷水至55℃;恒温储水箱55℃热水由制热循环式空气源热泵直接出热水和加热水箱100T共同提供,要求机组工作时间为8小时。

  
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  计算公式: 热量值Q ( k W ) = 水的比热( k W /kg・℃)×水温差(℃)×日需水量(吨)      Q1 = 1.163×(55-15)×100 = 4652kW      Q2 = 1.163×(55-15)×(500-100) = 18608kW      Q3 = 1.163×(25-7)×250×0.9 = 4710.15kW      冬天环境温度5℃,冷水温度15℃出热水温度55℃时EKAH100A制热量为28KW/h,EKWD043水环热泵制热量为170KW/h;E      KWD043水环热泵机组选型: 4652÷8÷170=3.4台≈4台,取4台;无缝拼接成2台EKWD086水环热泵机组,节省占地面积。      EKAH100A制热循环式空气源热泵机组选型:18608÷8÷28=83台,取84台;无缝拼接成6组14台EKAH100A组成的EKAH1400A空气源热泵热水机组,节省占地面积。      选型校核:      4652÷4÷170=6.84小时<8小时符合设计要求;      18608÷84÷28=7.9小时<8小时符合设计要求;      Q3>Q1废水余热满足100T冷水由15℃加热至55℃所需耗热量.      循环加热恒温泡池作二系统设计机组选型,热水方案设计不作补充      EK模块式热泵机组特点:      采用国际知名品牌美国谷轮涡旋压缩机,经过EK空调精心设计、优化选型,确保机组处于最节能状态。      采用日本进口,鹭宫500步电子膨胀阀精确控制机组运行,精确调节出水温度。      EKAH空气源热泵热水机组采用创新双模式设计,可运行直热+循环两种制热水模式,“双模”自由切换,克服了一般单模式热水机组的局限性,既能保证充足的热水供应量,又能长时间保证水温恒定,运行平稳,高效节能,优化热水供应系统。      针对项目泡池水对铜质套管换热器具有腐蚀性,本项目使用非标产品EKAH镍白铜套管换热器防腐蚀性空气源热泵产品,非标EKWD换热器铜管采用镍白铜材质,壳体采用防腐蚀性材料喷涂。有效防治池水腐蚀,增长机组使用寿命。      模块组合更节能      领先的模块化设计,进行模块组合时,具备更多级的能力调节。调节以每个压缩机为单元,部分负荷情况下仅有必不可少的压缩机投入运行,保持机组处于最佳的节能状态,避免了传统机组在低负荷时电机效率低下的缺点,轻松实现了全年高效节能运转。      EKAH模块式空气源热泵热水机组采用创新的模块化设计,机组模块化组合,最多16台,可以实现分级启动,减小对电网的冲击。      维护方便,单台机器维护或维修不影响其他机组运行。      系统更节能      EKAH模块式空气源热泵热水机组可搭配各种形式的空调机组和太阳能热水器使用,为客户提供完善的建筑环境解决方案,系统组合使用,节能效果更加显著。

  
温泉泡池热水工程系统图
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  EKAH模块式空气源热泵热水机组平均能效比4.53,最高能效比6.1;EKWD水环热泵热水机组最高能效比5.7.      六、运行控制      1.热水系统采用PLC智能集中控制系统运行,液晶显示各机组运行参数;      2.机组模块化无缝拼接组合,主从机组合控制,节省占地面积。      3.温泉废水余热回收优先运行2台EKWD086水环热泵机组对加热水箱100T冷水加热至55℃。当加热水箱水温达到55℃时,到水泵启动将55℃热水输送到储热水箱内储存;      4.6台EKAH1400A直热循环双模式空气源热泵自来水进入主机直接产出55℃热水输送至储热水箱。      5.当恒温储热水箱水温低于55℃同时低于下限值时,系统启动1台EKWD086水环热泵机组进行循环加热,直到恒温储热水箱水温上升到55℃时,水环热泵机组停止运行。当水环热泵机组出现故障时由1台EKAH1400A直热循环空气源热泵机组代替其维持储热水箱水温恒温。      6.夏天及过度季节热泵热水机组根据满足制热负荷分组启动,减少耗能。      七、运行费用分析      该项目热水工程全年运行365天,每天用55℃热水量500吨/日全年运行费用分析:1.自来水温度:15℃;2.热水温度:55℃;3.热水用量:500吨;则:共需热量:20003600kcal;

     八、结语      本项目采用EKAH“双模”商用模块式空气源热泵热水机组,兼备直热+循环两种模式的优势,克服了市场上其他单一模式的空气源热泵热水器的局限性,能全方位保证客户及时用热水和热水恒温质量,并采用EKWD水环热泵机组充分利用废水余热合理利用资源,真正做到节能环保效果。      独特模块化无缝拼接组合占地面积少,安装随心所欲,运行控制集中、灵活运用。      本项目已运行使用,节能效果明显。      更多内容敬请关注《热泵热水机资讯》深入报道!

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