空气源热泵技术在大铲湾港区的应用

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摘要：随着绿色建筑越来越受重视，结合大铲湾港区地理环境，本文对市场常用的空气源热泵热水系统、太阳能配电辅助加热热水系统、电热水设备进行简单介绍，主要阐述了空气源热泵热水系统在大铲湾港区项目上的应用，对其在热水稳定供应、节能环保及技术经济性的优势进行分析比较。空气源与太阳能、水源一样都属于免费能源，是先进节能技术发展的产物，且以其高效、节能、环保、安装方便等诸多优点在国内得到越来越多用户的认可和使用。

关键词：空气源热泵节能环保热水

引言：大铲湾港区位于深圳西部及前海中心区，正在努力打造的“港城一体、滨海新城”的深圳大铲湾港区，加快完善深圳大铲湾港区的开发建设，实现港区节能建筑和响应国家减排政策，营造“蓝天碧水”工程，树立港区形象工程至关重要。港区海水资源丰富，为实现港口物流业发展以及经济的可持续发展，港区的热水供应选型空气源热泵技术。本文对市场常用热水技术进行简单介绍及比较，以阐述空气源热泵技术在经济性、安全稳定及节能环保上的优势。

1、空气源热泵技术原理

空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。工作原理：首先液态冷媒完成气态的升温升压过程，随后进入高效率换热器并释放出热能传递给水，同时冷媒冷却并变成液态，经过节流元件降压节流后进入蒸发器，以极少的电能，利用液态冷媒吸收空气中的热能和太阳辐射能，并通过压缩机压缩制热后与水交换热量来达到供热效果，简单来说，可从自然界中吸收热量经过热泵的“搬运”（电力做功驱动热泵），获得可用于生产、生活的热能，整个系统集热效率甚高。其工作原理图如下：

我国热水技术从开放式、大功率燃气、大功率电热水器、太阳能至空气源热泵已历经四次技术革新。在21世纪初，空气源热泵在中国主要处于推广阶段，随着国内消费者的认可及政府相关部门对节能环保技术的重视，业已在工业及民用领域业站稳一席之地。

2、技术经济比较及成功的案例

空气源热泵的供热原理与传统的太阳能供热截然不同，太阳能一般指太阳光的辐射能力，太阳辐射能的利用就是通过太阳集热器等设备要将辐射的光能转换为热能并加以利用。太阳能虽是再生能源，但出水温度受气候条件影响大，尤其冬季受天气日照影响热水供应难不易得到稳定的热水，阴雨天气期间需要与辅助加热设施组合使用，真空管极易破碎。空气源热泵以空气、水、太阳能等为低温热源，以电能为动力从低温侧吸取热量来加热生活用水，热水通过循环系统直接送入用户作为热水供应或利用风机盘管进行小面积采暖，自带温控装置和保温层，可24小时不间断供水，不受任何天气条件影响。

空气源系统凭借优异的稳定性能，不受水温水压影响出水温度恒定不受阴雨天气影响，使用年限可达15年，且占用空间少，耗电量仅为太阳能的1/2，不需专人维护等优点受到越来越多的客户认可。喜莱登大酒店（五星）、华侨城洲际大酒店（五星）、山水大酒店（四星）、广东迎宾馆等项目均选择空气源热水系统。

3、空气源热泵技术在大铲湾港区的应用

3.1项目介绍

空气热泵热水系统作为可再生能源的一种利用方式，是一种具有节能、环保和循环经济意义的绿色供热系统。另据有关资料分析表明，以热泵系统为城市集中供热，能源运行效率可比传统的供热方式的3-4倍。空气源热泵已成功应用于大铲湾港区温馨港湾及金港大厦项目，其中金港大厦项目为甲级商务楼，裙楼建恒温游泳池，健身房，项目总建筑面积14.7万平方米，规划为商务办公、酒店综合体，将成为大铲湾港区地标性建筑物。

3.2热水供应方案

空气源热泵热水机组选型重点在于冬季能满足高峰期的热水使用量，热水供应系统中热水的供水温度为60℃，冷水温度10℃，恒温游池水温按28℃计算，健身房热水用水量如下表。日供热水按16.5T计算。

3.3投资及运行费用分析

2、参照国内中等及以上档次品牌报价。

从上表可以看出，电热水设备初投资最节约，较空气源热泵系统节约55.5%，但是运行到2年后，两个系统的总费用（初投资+运行费用）基本持平。从寿命期内年平均费用来看（投资+运行），空气源热泵热水系统最为节省，较太阳能节省47%，较电热水设备节省59%。综合考虑国家节能政策补贴因素，经济优势显而易见。

3.4综合效益

1、适用范围广、性能稳定：空气可谓是一个巨大的能源库，取之不尽、用之不绝。适用范围广，适用温度范围在-7至40℃，并且一年四季全天候使用，不受雨、雪等恶劣天气影响，适合各类工程项目使用，可实现无人值守，全自动运行。

2、环保：无任何污染，无任何燃烧外排物，不会对人体造成损害。

3、高效节能：空气源热泵热水机从空气中获得大量的热能，所消耗的电能仅仅是压缩机用于搬运空气、阳光能源时所需的能量，因此制等量的热水，其用电量是传统电热水器的 25% 左右，可为用户节省大量的电费。

4、安全系数高：空气源热泵热水机是使用电力但并不利用电力直接加热的供热设备。因为不使用电力直接加热，电流和淋浴用水完全隔离，安全系数进一步提高，它没有电热水器使用中所存在的易触电、易燃、易爆、易中毒等安全问题，是当今最安全可靠的热水供给设备。

5、占用空间小：空气能热泵占地空间很小，外形与空调室外机相似，可直接接保温水箱或与供暖管网连接。在寸土寸金的深圳，尤其适合于高层建筑物、大型中央供热问题，是最好的选择。较太阳能集热板，减少占地面积95%，减少蓄热水水箱容积，减轻屋顶负荷。

6、使用寿命长，维护费用低，使用寿命长达15年以上，设备性能稳定，运行安全。

4、结论

空气源热泵技术从地理位置、经济效益和社会效益等方面都符合大铲湾港区项目特征，适合在金港大厦热水系统应用。同时空气源热泵技术作为可再生能源应用于绿色建筑，值得推广。

参考文献：

[1]郭康鹏. 海水源热泵技术在大铲湾港区金港大厦项目的可行性研究。《地源热泵》，2013（11）

[2]乔晓光，梁伟钊，曾光明。热泵热水器在中国的发展历程及展望。河南科技。2013，（09）。