分体水源热泵机组的经济性分析

分体水源热泵机组的经济性分析

    （广东志高空调有限公司，广东，佛山，528244）

摘要:通过介绍分体水源热泵空调机组，并将其与其它中央空调系统在工程造价、运转能耗方面进行的分析比较，进行说明了在空调工程设计时应选用哪一种采用分体水源热泵空调机组空调方式更节能为适宜。

关键词:分体水源热泵 节能环保 工程造价 运转能耗

The economic analysis of the wall split- ed-water source heat pump unit
Summary

Abstract: Through Based on the introduction of the the wall split splited-water source heat pump unit and the comparison of the analysisof thecost of the projectcost, operation energy consumingconsumptioncompared withthat ofanother central air-conditioningsystems, the wall splited-water source heat pump unit is presented to be more suitable forair-conditioning engineering.

   which air-conditioner we can found more energy saving when air conditioner project designing.

Keyword: wall split splited-water source heat pump, / energy saving and environmental protection/ Cost of the,  projectcost, / operatingon energy consumption。

引言：

       现代建筑中广泛采用中央空调系统进行空气调节，而空调能耗占整个建筑能耗的60%以上，随着城市建设中现代化建筑的不断增多，空调能耗占城市能源消耗的比例也在不断增加。空调设备用电已成为国内的耗电大户，。由于空调具有使用时间集中，季节性负荷大的特点，又加重了峰谷电量相差较大差距的矛盾，使电力系统负荷特性劣化，用电低谷时电网负荷率下降，造成电力设施的资源浪费。根据目前用电情况，只有提高中央空调的能效比与减少系统电耗耗能才能改善国内的电力负荷特性，降低尖锋用电负荷比例，达到节能安全用电的目的。

    分体水源热泵机组即是一种具有高能效比的环保新型空调设备，可广泛适用于办公楼、酒店、宾馆、公寓楼、卡拉OK房等家、商用场所。

分体水源热泵机组介绍：

    分体水源热泵机组空调系统是一种在形式上介于户式风冷分体空调与水冷整体中央空调系统之间的一种新型空调方式，是通过制冷剂作为制冷介质，水作为冷(热)源，其冷(热)源可以应用冷却塔冷却水(锅炉热水)、地表水、甚至地埋管循环水地热(土壤热或地热水)。此种连续循环系统的水温一般需维持在15~35℃之间，当循环水温低于15℃时，可借助于加热装置加热，而当循环水温高于35℃时，则采用冷却塔进行冷却，以维持正常运行。室内送风既可侧出送风，也可采用取风道系统加大送风距离，冷、热风通过独立的风道系统送到户内各房间，回风可经门下缝隙、辅助房间及走道返回机组；也可经由回风管返回机组。

分体水源热泵机组具有以下特点：

    能效比高,采用水作为散热和散载热（冷）介质，故机组的能效比较高，节能高效，节省运行费用。工程投资周期短，投资灵活、成本低可随用户的需要，分期投资，初投资成本较低。水管无需保温，减少投资成本，同时可彻底解决传统中央空调采用低温冷冻水管路系统时的冷凝水滴水问题。机组体积小，安装简易、灵活、分体水源热泵机组分为内机、外机两个部分，内机结构近似于暗装直冷式风机盘管；外机主要结构包括压缩机、冷凝器、四通筏阀等制冷、制热部件，名为“外机”，实际上一般安装于室内即可。由于将压缩机、冷凝器等与送风盘管分开来，一方面减小了机组尺寸，使内机高度低于250㎜，外机高度低于500㎜，便于隐藏安装，节省空间，提高安装的灵活程度，；可根据装饰需要，全力配合装潢设计进行安装。另一方面降低了室内的噪音，外机可安装于走廊、洗手间、厨房吊顶、阳台等位置，避免噪音影响室内；。

分体水源热泵机组的经济性分析

    以下，对几种主要的大型中央空调形式的初投资，长期运行费用，以及节能、适用等其他性能，性等因素进行一个简单的比较初投资费用比较：

常用的中央空调配置方案包括以下几种类型：

（A）水冷冷水中央空调机组

（B）风冷冷水中央空调机组

（C）分体水源热泵空调机组

运行能耗及长期运行费用分

    大型中央空调能耗巨大一直是困扰厂家和用户的难题。冷热源的能耗占中央空调系统能源消耗的绝大部分，大型集中冷热源中央空调只能依靠合理配置机组来尽量满足不同使用负荷条件下的节能需求，而当空调使用负荷波动范围较大或者与设计估算条件不符合时，节能效果不佳。大型风冷、水冷中央空调机组系统如不采用其他节能手段，即使长期在满负荷低负荷状态下运行，其运行的电费也会十分高昂极高，能量浪费很大。

各上述中央空调系统满负荷运行时的能耗估算比较

系统名称

项目名称
 水冷冷水中央空调机组
 风冷冷水中央空调机组
 分体水源热泵空调机组
 
工程造价（元/kw）
 1450~1500
 1800~2000
 1500~1600
 
能耗比（kW/kW）
 4.1~4.6
 2.6~3.2
 3.2~4.0
 
制冷能耗（kW/RT）
 0.85~0.75
 1.35~1.1
 1.1~0.88
 
冷却水塔能耗（kW/RT）
 0.05
 /
 0.05
 
冷却水泵能耗（kW/RT）
 0.1
 /
 0.1
 
冷冻水泵能耗（kW/RT）
 0.1
 0.1
 /
 
室内末端能耗（kW/RT）
 0.15
 0.15
 0.1
 
总能耗（kW/RT）
 1.25~1.15
 1.6~1.35
 1.25~1.03
 
基本电价（元/度）
 0.8
 0.8
 0.8
 
年能耗(万元)
 24.9~22.9
 31.9~26.9
 24.9~20.5
 

注：1)年能耗按2000平方米空调面积计算，取150W/m2，每天按8小时计算；根据实际工程运转记录，分体水源热泵的能耗仅相当于水冷冷水能耗的7/10倍，相当于风冷热泵能耗6/10倍，制热时相当于电加热能耗的3/10倍

2)初始投入即工程造价，包括设备成本和工程安装费用

    主要设备包括空调主机、末端设备、冷却水塔、冷却水泵、冷冻水泵等；工程安装包括冷却水、冷冻水输送管路、设备、相关配件安装费用、施工人工费用等。

3)为便于比较，以上数据均为最大使用负荷情况下的耗电，未考虑分体水源热泵空调在不满负荷运行情况下的节能能力。

4)大型中央空调机组未考虑管损和空耗。实际使用中由于长距离冷冻却水管路输送损失能量，且在使用中负荷变化导致的主机功率过剩引起的空耗较大，管损和空耗一般可占全总负荷的15%以上。

    分体水源热泵机组与其他中央空调形式相比，具有更多的运行灵活性：
运行模式灵活，可在过渡季节实现实现不同空间用户的机组制冷与制热同时制冷与制热进行，节省实现过渡季节节省能耗；

    分体水源热泵机组相当于将空调冷热源分散到各个房间，使空调系统总运行功率与实际需求的冷量负荷完全匹配，避免了大型集中冷热源中央空调系统普遍存在的空耗浪费现象。应用冷却水输送管路不需要保温，不但降低了初始投资，更消除了冷冻水输送过程中的“管损”，减少能源浪费。（根据深圳建筑科学研究院的实验，冷冻水输送过程中每千米冷冻水输送管路的冷量损失约为10%）
   分体水源热泵机组与风冷机组相比，采用水冷方式，与风冷式机组相比提高机组其能效比提高，降低实际运行能耗有所降低；
   便于与地温、蓄冷等节能手段结合，进一步减少能耗，降低运行费用；
   可进行智能远程控制。计费方便，方便；便于进行分户独立控制、单独计费，不需要安装昂贵的热计量表；
   各户空调机组独立，维护或检修时不影响其他机组用户的正常运行；
   可分期投资购买设备，先期可以先期只安装冷却水系统，空调机组在后期根据需要在后期购买安装空调机组，降低一次性投资压力；
冷却水系统简单可靠，维护管理技术要求低，只需一般技术人员进行维护，降低人员管理维护工作的人员费用；
 

总结

    经过各上述对中央空调主要中央空调系统初始投资和长期运行费用的比较，我们可以得到以下结论：

    分体水源热泵空调设备初投资略高于水冷集中式中央空调机组（增加约3%~6%），低于风冷冷水中央空调；
    但分体水源热泵空调系统相较于集中式中央空调机组系统节能约10~30%，如考虑到在不满部分负荷运行情况下所节省的空耗和管损，以及在过渡季节节省的能耗，前者节省长期运行费用的效果更加显著。
    分体水源热泵空调机组效率提升，导致成本略有增加，但从能效比提升带来的节能效果看，节电收益将超过成本增加值，并减少了电力需求量，节约电力资源，得大于失，利大于弊。
 

梁捷敏(1974~)，男，广西玉林市人，工程师，从事暖通空调方面的研究

E-mail：chigoljm@163.com

参考文献：

[1]赵义荣等  空气调节   中国建筑工业出版社

[2]《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》  JGJ26-95.1995