利用热泵回收冷凝热的经济性分析.doc

利用热泵回收冷凝热的经济性分析湖南大学罗燕陈友明☆摘要在冷水机组加冷却塔的集中空调系统中,由于冷却水携带大量的冷凝热通过冷却塔排至室外, 不仅造成能源浪费,对环境也产生极大影响,结合宾馆用热量大的特点,本文根据技术经济学和热经济学原理,利用投资回收期、内部收益率和供热成本等指标,分析了利用热泵回收冷凝热加热生活热水方案的经济性,并得出了经济上可行的结论。关键词热泵;冷凝热;技术经济学;热经济学 1引言随着国民经济的不断发展,建筑功能的不断提高,空调已成为现代建筑中不可或缺的设施之一。在空调市场不断扩大的同时,空调能耗在建筑中所占的比例也越来越大,成为建筑能耗的重要部分。由此, 各项节能措施顺应而生。热泵作为一种高效节能的制热装置,其制热效率通常可以达到 400% 以上,远远高于电热效率的 95%~98% [1] ,它可通过消耗少量高品位能量,将大量低品位能源加以回收利用,故日益受到人们的关注。众所周知,冷水机组在生产冷量的同时需要通过冷却水携带走大量的冷凝热,这些热量一般都是通过冷却塔排至室外空气,这不仅浪费了大量热能,对环境也有极大影响,造成严重的热岛效应。在这样的中央空调系统中,通过水源热泵回收这些低品位热量用于生产生活热水,不失为一项节能环保措施[2]。本文通过对深圳地区某酒店热泵回收冷凝热热水系统进行模拟,将模拟结果依据技术经济学和热经济学的原理,利用投资回收期、净现值和热量成本等指标,具体分析采用热泵回收冷凝热来加热生活热水的经济性。 2加热生活热水系统方案在宾馆酒店等建筑中,常用的供热水方式是应用锅炉制备热水,有时也通过对空调系统一些改造, 增加一些制热装置(例如有高温烟气排放的地方增设烟气回收装置,在有废热水的地方增设热泵进行废热回收),变低位能为高位能,或是采用板式换热器进行热回收等。而有些酒店,由于离它不远处有厂房热电冷联产所生成的热水,酒店所用的热水就通过向厂区购买获得。而本文将对生活热水由燃气锅炉加热、生活热水直接购买、生活热水利用热泵回收冷凝热加热 3 种热水方案进行比较分析,方案基本见下表 1。表1 方案基本信息方案热源方案锅炉提供的热量(kw) 热泵提供热量(kw) 热泵耗电功率(kw) 购买热水量(t) 备注生活热水由燃 1气锅炉加热 000 生活热水直接每天买热水费 2购买热水所得 000 用 元/天生活热水由热改造所需投资 3泵回收冷凝热 0 万元说明: (1) 本文中所模拟的热泵回收冷凝热系统较小,假定标准客房为 20 间,根据根据国家规范, 酒店 55~65 ℃生活热水耗量为每人每天 200L 。按宾馆平均入住率为 70% 计算,即 28 人,每天需要消耗 65℃生活热水 ,全天生活热水的热负荷为 294kw ,由此可计算出锅炉每小时所提供的热量为∑?? CI- CO?=0 P t ????????????????????????????????????????? 1 ?? 。酒店直接向厂房购买的生活热水,每天通过水车运往酒店,注入热水储水箱,价格为 28元/ 吨。热泵回收冷凝热产热与耗能是通过 trnsys 软件模拟得出,此处只引入模拟结果,未列出模拟过程等。(2) 本文涉及的热泵回收冷凝热系统,是在原有的空调系统上加设水水热