空气源热泵在酒店建筑的应用

王丽辉 赵雪洁 肖聚贤

摘要：近年来，民众生活质量得到了显著改善，这也使人们愈发追求使用节能产品。本文深入分析了空气源热泵在酒店建筑中的相关应用，以期能够为空气源热泵的推广提供一些帮助。

关键词：空气源热泵;酒店建筑;热水

引言

随着现代化社会的发展，我国对节能减排提出了更高的要求，越来越多的节能产品也相继被应用到人们的日常生活之中。空气源热泵便是最典型的节能产品之一，并在改善民众生活质量方面发挥出了显著作用。为此，以下便对酒店建筑中空气源热泵的应用进行分析。

一、空气源热泵在酒店建筑中的应用原理

对于空气源热泵来说，其是利用蒸发器来吸收空气内的低温热能，以使这些低温热能形成液态冷媒，然后通过蒸发处理的技术手段使液态冷媒转化成低压高温气体，并由压缩机进行压缩处理后生成高压高温气体，高温高压气体会被输送至冷凝器中，这样气体中的热量便会向水介质进行传递，从而产生低温高压液体，然后利用降压绝热节流将这些低温高压液态转化成低温低压液体，最后再利用蒸发器将空气内的热量进行吸收，如此循环往复，便是空气源热泵的工作原理。在空气源热泵运行过程中，空气内的热量会向介质水中进行有效传递，这种传递工作是利用热泵热水机来完成的，而热量则并不是通过电加热方式所产生的，这便大大降低了能源损耗，从而达到节能效果。热源在介质水中进行传递过程中，是利用热泵热水机来完成的，由此便可使热泵只需利用少量的电能来进行能源驱动，然后低温热源会吸收低品位热能，然后在高温热源中进行传输，由此便达到了泵热目的。除此之外，利用热泵技术还可发挥出强化能量品位的作用，在此过程中能量转换效率的制约会大大降低，主要影响因素则是逆卡诺循环效率，这并非能量转换过程。所谓能效比便是投入热泵电能与热量传递能力的占比。

二、空气源热泵在酒店建筑中的应用分析

在某酒店建筑中，其每日所消耗的热水量大约在30t左右，为了达到节能目的，该酒店决定采用空气源热泵来进行夜间用水加热，以确保电能转移至夜间低谷使用。通常来说，如果水量为1升，当水温每升至1℃，则其所需热量为1千卡，而每度电所释放的热量则为860千卡，因此酒店必须要对冬季电的使用情况进行充分考虑。通常来说，在酒店建筑中，其冷水进水温度大约在15℃左右，而将冷水加热到热水时，水温应保持在55℃为宜，因此可通过计算公式来得出加热量，即Q= CM （T2 -T1）。在上述公式中，热水量、加热量以及比热容分别由M、Q、C进行表示，而冷水温度与热水温度则分别由T1与T2进行表示。由于该酒店建筑位于我国北方地区，冬季气温较低，因此具有较高的空气能利用能效，非常适宜于采用空气源热泵技术。根据当地的气象资料，该酒店建筑所处的河北地区全年的平均气温为12℃左右，因此适宜采用空气源热泵。根据酒店建筑所在地区的水文数据资料可以了解到，其自来水水源的年平均水温约为8℃左右，冬季的最低水温为2℃，在夏季时水源水温则达到12℃。酒店建筑在应用空气源热泵时，其热泵的台制热量为36kw，并共计应用了三台空气源热泵，当冬季来临时，酒店中的热泵运行时间约为17.3h左右。在标准工况中，环境温度为20℃时可当作空气源热泵的热效率，并按照15℃的标准水温来进行计算，对比对象为带电辅助加热，核算周期为120天，其热效率约为280%。通常来说，如果使用空气源热泵的电能为峰谷电，则会在一定程度上节省电费，相应的每吨热水的成本也会有所下降。

结合酒店建筑所处地区的气象资料可以了解到，当环境温度达到-18℃的最低气温时，其进水温度仅为2℃左右，而要想将出水温度加热至55℃，则至少要提高53℃的温度，此时要用三台36kw的空气源热泵来进行加热，并将1.6作为制热性能系数，如果环境温度为-18℃的最低气温，则应进行16个小时的连续运行。通过对比分析太阳能热水器、燃氣热水器、电热器和空气源热泵热水器这四种产品在酒店建筑中的应用经济性，可以了解到相比于其他三种产品，空气源热泵热水器在经济性上要更具优势，而且其运行费用也更低，无论是在节能效果，还是在环保性上都要显著优于其他类型的热水器。通过采用上述热水器将水温从14℃的冷水加热到56℃的热水，水量为100L，并对比这些热水器的年运行费用，可以看出，相比于太阳能热水器，采用空气源热泵热水器的年运行费用要节约92.3元，而相比于电热水器，其年运行费用则节约高达800元，相比于燃气热水器，其年运行费用可节约274.2元。当酒店建筑的热水消耗量为每日30t时，采用太阳能热水器要比空气能热泵热水器的成本多花费2.21万元，而采用电热水器则要比空气能热泵热水器的成本多花费19.7万元，采用燃气热水器要比空气能热泵热水器的成本多花费6.4万元。由此可以看出，在酒店建筑中应用空气源热泵来对进水冷水进行加热，其经济性要更加显著。并且，相比于其他类型的热水器而言，在应用空气源热泵热水器过程中，其安全性、热效率等方面都更具明显的优越性。

三、结语

总而言之，目前的酒店建筑绝大多数采用集中供热系统，因此通过深入分析空气源热泵在酒店建筑中的应用方式，能够使洒店建筑的集中供热系统变得更加高效，并为酒店建筑创造更多的经济效益。

参考文献：

[1]杨青，吴辉. 某五星酒店综合节能改造分析[J]. 现代建筑电气，2016，7（12）：42-46+52.

[2]朱辉. 浅析麦克维尔A+全变频低环温空气源热泵机组的应用[J]. 陕西建筑，2020（07）：74-76.

[3]谭宇霖. 生态设计在酒店室内设计中的应用分析[J]. 工程建设与设计，2020（16）：43-44.

作者简介：

王丽辉（1982-09），女，汉族，河北石家庄人，硕士研究生，副教授， 从事供热通风与空调方面研究。

赵雪洁（1980-02），女，汉族，河北沧州人，硕士，讲师，从事法学、工程管理类研究

肖聚贤（1986-07），女，汉族，河北石家庄人，硕士，讲师，从事建筑设计和教育教学工作研究

课题来源：河北省科技厅2018年重点研发计划自筹项目《空气源热泵系统应用于公共建筑的节能技术研究》（项目编号：18274515）

作者单位：石家庄职业技术学院