17LJGJ设备选型是节能管理工作的基础

来源：   日期：2020-12-17   浏览次数：

【摘要】：节能管理工作贯穿于设备管理工作全寿命周期中，设备选型更是节能管理工作的基础。本文是笔者在一家度假酒店运营时，天燃气价格持续上涨，重新选择空调和热水设备时的真实经历。由于笔者水平有限，若有总结不到之处，敬请指正！

【关键词】：节能管理  全寿命周期  设备选型

 一、基本原理

1. 常规空调制冷系统中的能耗问题：

“制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程，与自然冷却相比，“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量（如电能、热能、太阳能等），把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此，我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时，加上外功转化的热量，必然会产生比冷量更大的热量。目前绝大部分的空调设计，这部分热量不但没有利用，还要消耗水泵及风机动力，把热量通过冷凝器由冷却介质（水、空气等）带走。我们如果能够把这部分热量利用起来，则可以实现单向能耗，双向输出，大大提高制冷机组的能源利用率，还可以节约冷却系统的能耗。

2. “选型设备”工作原理及其节能特性

因此，基于以上系统能源再利用的出发点考虑，“选型设备”原理图及相关工作原理如下（图1“选型设备”系统图）。

（图1：“选型设备”系统图）

依图1所示，冷水水源直接进入热水器套管入水口，通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量，不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水（55℃~60℃）直接进贮保温水箱，以备各项生活热水之用。整个热回收系统是以电能来驱动工作，而非电能来制热。就节能方面同比之下，电资源虽丰富，但用电直接制热的方式不但耗电量大，运行成本高，而且电热管容易损坏；对于常规用天燃气锅炉加热的方式，由于天燃气的价格高，产生的效能并不高。因此，该热回收技术在节能方面的效果是相当显着的，而且该系统在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的。

二、“选型设备”技术特点

热效率高、节能效果显著。只需消耗少量的电能，就能获得较多的热量，从而减少了能源的浪费，节电60-80%，能效比COP高达：4～7左右。

一年四季任何时段可由室外环境温度-5℃~43℃提供自来水进水温度5℃~加热至55℃之功能。

设备结构紧凑，工程量小，占地面积少，安装简便，无需专用机房。

智能化管理，可实现全机系统自动化运行，不需设专人值守。

制冷过程中，将原本要往外面排出的废热气能量(QH)回收，制成热水。

依室内使用需求不同，机组可自动切换5个运转模式：

1、只提供冷水单一运转（室内空调使用）；

2、热加收运转，冷水能力＝热水能力（同时提供满载之空调及满载之热水量）；

3、热回收运转，冷水能力＞热水能力（同时提供满载之空调，但热水减量；

4、热回收运转，冷水能力＜热水能力（同时提供满载之热水）；

5、只提供热水单一运转（室内热水使用）。

三、各种热水器制热水的成本比较：工况（进水温度15℃，出水温度55℃）

 

四、某度假酒店应用案例

（一）原空调及热水能源用量情况：采用两台热水锅炉常年为酒店提供

热水，两台采暖锅炉为冬季采暖用，夏季使用离心式冷水机供冷，全年能耗费用约为202万元，共包括以下几项：

1、冬季采暖期（约140天左右）约需天燃气196000立方米（约88万元）；

2、夏季制冷用电（约150天左右）约需490000KWH（约27万元）；

3、全年酒店内用热水18000吨（此数据是根据全年用热水统计资料），消耗天燃气约193700立方米(约87万元）。

单价（下同）：天燃气为4.5元/立方米     电能为0.55元/KWH

（二）热水需求：按每年1月份月最冷天气估算，自来水水温5℃，总

热水用水量如下：

酒店内用热水约18000吨，估算每天用水量=18000T/12/30*1.1（系数）=55吨/天

（三）尖峰总负荷估算（尖峰用水以4小时内用掉总水量70％）

尖峰时刻用水量=55吨/4*70%≈10吨/H

（四）、“选型设备”热水机组1台

供冷374KW/H，供暖525KW/H，功率：168KW (热水出水55℃)

供热水加热:525KW*860＝452747Kcal/H

冬季(外气-5℃)衰减：271650Kcal/H

271650×(16~24H)（每天运行）/(55℃—5℃入水)

=87吨~130吨/天（55℃）

考虑酒店接待量的变化情况，完全可以满足冬季高峰接待用水。

（五）冬季热水运行情况：储水箱70吨,补水4吨/H

说明：若至少采用70T的水箱，尖峰时刻用水每小时用水16吨计。若考虑冬季除霜因数，则可连续提供6小时。夏季同时可提供冷空调374KW/H（321900KCAL/H）

（六）“选型设备”与天燃气锅炉能耗对比（见附表一）：

每年节省能耗及回收成本：882,923.00元。 

（七）设备价：

1、热回收机+热泵=100万+60万=160万

2、改造设备费：预估100万

3、合计投入：约260万元。

（八）回收周期：260万元/88万元≈3年（即从3年后，每年相对原设备节约费用约88万元）。

本文仅基于生活热水机组选型，当然在选型过程中，还有众多因素需要考虑和论证，本文所述不一定适用于不同区域、不同设备的选型。若有不妥之处，欢迎批评指正！

节能管理工作贯穿全寿命周期，设备选型更是节能工作的基础。

 

附表一

“选型设备”与天燃气锅炉能耗对比

备注:1、以上计算费用为选用“选型设备”主机作为热水提供，同时可以提供374KW/H的冷量，非制冷期不计（若有需求，效果更佳。

    2、文中“选型设备”是选型中的设备，本文不作品牌介绍。

 

 

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