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摘要：本文介绍了北京市海淀区学院路速8酒店新能源改造工程，该系统采用空气源热泵为建筑提供采暖制冷及客房洗浴热水，室内末端采用风机盘管中央空调系统采暖，在已有空气源热泵洗浴热水系统的基础上，增加太阳能热水系统，满足晴天情况下40吨洗浴用水的加热。
关键词：太阳能 空气源热泵 采暖 制冷 热水
01
工程概况
该项目为北京市海淀区学院路速8酒店新能源改造工程，位于北京市海淀区志新西路速8酒店。其中1号楼建筑面积5399.58㎡，客房共计202间，设计采用空气源热泵系统为建筑提供冬季供暖及客房用洗浴热水，室内末端利用原有地板辐射采暖系统；2~3号楼建筑面积6700㎡，客房148间，设计采用空气源热泵为建筑提供采暖制冷及客房洗浴热水，室内末端采用风机盘管中央空调系统采暖制冷。速8酒店新能源改造工程如图1所示。
图1 速8酒店新能源改造工程
02
系统设计参数
北京地区气候属暖温带半湿润半干旱季风气候，平原地区年平均气温11℃～13℃，拔海800米以下的山区9℃～11℃，高寒山区3℃～5℃；年极端最高气温35℃～40℃，年极端最低气温－14℃～－20℃之间；北京地区7月最热，平原地区月平均气温26℃，拔海800米以下的山区21℃～25℃。1月最冷，平原地区月平均气温－4℃～－5℃；拔海800米以下山区－6℃～－10℃。根据国家规定以及甲方要求，冬季供暖温度不低于20℃；夏季不高于26℃；洗浴热水不低于45℃。同时在后期根据甲方的要求，在已有空气源热泵洗浴热水系统的基础上，增加太阳能热水系统，满足全晴天情况下40t洗浴热水需求。
03
系统组成
该项目1号楼系统由屋面设备机组、储热水箱及基础部分、室外采暖管网、热水管网与原管网对接部分组成；2~3号楼由屋面设备机组、储热水箱及基础部分、室外采暖、制冷管网、热水管网、室内风机盘管系统组成。
04
系统运行原理
集热循环泵P1通过T1定温，P3常开；空气源热泵（压缩机）工作通过T2定温，P1、P3均为一备一用配置。系统运行原理如图2所示。
图2 系统运行原理图
05
能效分析
5.1采暖费用
工程建筑面积约为13000㎡，年总采暖负荷为1560000kW。采暖费用比较如表1所示。
表1 采暖费用比较
5.2热水费用
酒店每天用热水42t，按每年（300天）计算，热水总量共计12600t。按全年12600吨50°热水量计算，所需热量为512883kW。热水费用比较如表2表示。
表2 热水费用比较
5.3夏季制冷
（1）普通空调350台，每台功率1.2kW，总功率420kW；
（2）每天平均按8小时计算，耗电量为3360kW；
（3）全年制冷期按100天机算，耗电量336000kW，费用252000元。
5.4 热泵制冷
（1）建筑面积13000㎡，空调面积为10400㎡，冷负荷100w/㎡；
（2）全年（100天）总制冷量104000kW；
（3）机组制冷期耗电量41600kW，费用31200元。
综合上所述，该酒店的采暖、制冷、热水费用每年可节约696496元，节能效果显著。
06
设计特点
1.供水量大。实现24小时供应热水、采暖及制冷；
2、高效节能。空气源热泵热源从空气中吸收大量免费热能，因此每消耗一度电就能产出3~5倍的热能，为用户节省电费60%-75%；
3.安全可靠。杜绝了漏电、爆炸、一氧化碳中毒等隐患；
4.绿色环保。空气源热泵机组运行时以空气作为热源，零污染、零排放，对大气臭氧层无任何破坏；
5.人性化设计。水温可自由设定，也可利用低谷电设定机组运行时间，实现自动化控制，无须专人看守；
6.节约建筑空间。空气源热泵安装简便，不受安装位置限制及天气影响，机组安装在屋顶，无需另设机房，不占用有效建筑面积，降低投资；
7.长寿命设计。天普的空气源热泵采用原装进口“谷轮”牌全封闭涡旋式压缩机，正常运行寿命50000小时以上；
8.多种保护功能。一是主机具备缺相保护、过流保护、反相保护、每次起停都有三分钟延时保护，有效避免了因输入电源给主机带来的问题。二是系统还具备高压保护、低压保护，防止制冷剂压力过高或压力过低造成烧毁主机的危险。三是水系统缺水保护，防止由于水流量过低或断流给系统造成故障状态；
9.最经济的运行方式。热负荷变化时，在电脑的控制下投入运行的压缩机台数也自动随之变化，使机组输出的热量始终与所需热负荷达最佳匹配，最大限度的节省能耗，确保整个机组始终最高和最节能的效率运行；
10.最节能的启动方式。模块热泵机组启动时，由电脑控制主机依次启动，而不是全部主机同时启动。工作时任意时刻的最大冲击电流只是一台压缩机的启动电流加上正在运行的系统的工作电流，不仅节省了启动电能，而且大大减少了对电网的瞬间最大冲击电流，使电力负荷降低，减少了电器装置的容量。
（原标题：太阳能+空气源热泵采暖、制冷、热水系统研究）
