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熱加工車間排熱方案空調省電十大絕招豪瓦特 空氣源熱泵實例分析
絕招一將空調設定在適當的溫度�？照{在制冷時，設定溫度每高2℃，就可節電20％。
絕招二注意保持空調本身的清潔，特別是過濾網要常清洗。太多的灰塵會塞住網孔，使空調加倍費力。
絕招三裝修時注意改進房間的結構。要使房間的門、窗保持良好的密封。對一些老式的房間，門窗縫隙較大的，可做一些應急性改善；如用膠水紙帶封住窗縫，給門窗粘貼密封條等。室內墻壁貼木制板或塑料板，在墻內外涂刷白色涂料等，都可減少通過外墻帶來的冷氣損耗。
絕招四現代的房屋大多都采用了大面積的玻璃門窗，以增強房屋的采光效果，但這些玻璃卻是影響空調制冷效果的重要因素。解決的辦法是：在玻璃窗外貼一層透明的塑料薄膜或者是采用不透光的遮陽窗簾。遮住日光的直射，可節電約5％。
絕招五合理運用電風扇，加強室內的空氣流動，可以有效增強制冷的效果。有的房間較大或者形狀狹長，普通的空調由于送風距離不夠遠，影響房間的整體制冷效果，幾十百把塊錢的電風扇將在這種情況下大顯身手。
絕招六選擇制冷功率適中的空調。一臺制冷功率不足的空調，不僅不能提供足夠的制冷效果，而且由于長時間不斷地運轉，還會減短空調的使用壽命，增加空調產生使用故障的可能性。另外，如果空調的制冷功率過大，就會使空調的恒溫器過于頻繁地開關，從而導致對空調壓縮機的磨損加大；同時，也會造成空調耗電器的增加。
絕招七連接室內機和室外機的空調配管盡量短且不彎曲，即使不得已必須要彎曲的話，也要保持配管處于水平位置。
絕招八出風口保持順暢。不要堆放大件家具阻擋排熱，增加無謂耗電。最值得注意的是，空調省不省電，要看每款空調的能效比，能效比越高越節能。
絕招九壁掛機安裝的位置稍高些，柜機的導風板的位置調置為水平略向上的方向，都會令制冷的效果更好。
絕招十戶外機的安裝位置也很重要。最好安裝在陰暗、通風良好的地方，因為空調機其實是個“熱量”搬運器，制冷時，是把室內的熱量搬到室外，所以，室外機在溫度低的環境中排熱自然良好，室內的制冷效果也就更好。
摘要：本文以實際設計工程為實例，在洗浴及生活用熱水方面提出了一種采用空氣源熱泵熱水工程形式，介紹了其工作原理和各組成部分的設計要求，并對設計方案進行了綜合分析、比較，從而得出結論：用空氣源熱泵熱水工程取代鍋爐的確是一個經濟合理的方案。這種無需設計專用機房、無污染又安全、全年綜合節能率70%以上的制熱水方式，是一種實用的環保節能技術，值得大力推廣。
關鍵詞：空氣源 熱泵 熱水工程
引言
隨著經濟的發展，能源緊張以及環境保護問題亦日益突出，近年來，上海市的不少賓館都實施了“煤改氣（油、電）”的環保政策，但卻造成了洗浴熱水費用升高，我們寶山賓館冬季高峰時單此項費用就高達3萬余元每天，如何更多更好地利用自然能源，特別是低品位能源，避免和減少環境污染，緩和能源緊張問題早已是人們所關注的課題。有些賓館為了降低洗浴熱水的成本，安裝了真空管式太陽能熱水工程，靠太陽光的直射來產熱，是解決了環保問題，也相應降低了部分時段的洗浴熱水成本，但據上海市近三年的氣象資料表明，本市每年有近半年時間為多云與陰雨天，此氣候條件下還是要靠電熱管輔助加熱，而用電直接加熱水時的費用比鍋爐還高（每噸水溫升40℃達30多元），且需提供足夠大的樓頂安裝采光面積，有一定的局限性。太陽能是大自然賦予人類取之不盡的清潔能源，充分利用它服務于人類的生產、生活，是人們長期以來的愿望。空氣源熱泵熱水工程就是比較理想的太陽潛能（空氣能）的利用方式之一，為此，我們賓館在鵬悅總經理與一班領導層的決策下，責成保障部于中全經理牽頭成立了由季建明、任海軍、俞明發、葉國亮、張兵等工程技術人員組成的QC攻關小組，于2004年下半年開始進行了這方面的探索。
1.熱泵與熱泵的工作原理
熱泵技術是近年來在全世界備受關注的新能源技術，目前較多地應用于冷暖空調機。日常生活中泵的應用很多。泵是一種提高位能的裝置，根據用途不同有水泵、氣泵、油泵等。水泵主要是提高水位或增加水壓；氣泵主要是增加氣壓；油泵主要是用于供油工程和油壓設備。人們使用的打氣筒也是一種簡單的注復式氣泵。這些泵都是對接觸的物質直接作功。
“熱”不是物質，而是能，廣泛的存在于自然界中的各類質的物體中，這些物質，我們認為是熱的載體，載體可以是固體（如金屬）、液體（如水）、也可以是氣體。熱的傳遞方式有對流、傳導和輻射。“熱”必須通過載體攜帶并傳遞，不同載體主要傳遞方式不同。熱泵顧名思義就是泵熱的裝置。按照新的國際制冷辭典的定義，熱泵是以冷凝器放出熱量來供熱的制冷工程。熱泵按工作原理可以分為蒸氣壓縮式、氣體壓縮式、蒸氣噴射式、吸收式、電熱式、半導體式和電化學式多種。而目前應用最普遍的應當是蒸氣壓縮式熱泵。它的工作主要是靠電力驅動的壓縮機使熱泵工質在壓縮機、熱交換器、節流裝置等部件組成的閉合回路工程中進行循環，通過工質狀態的相變，將低品位熱能轉化為高品位熱能。低端吸熱制冷，高端放熱制熱，周而復始的循環得到的是制冷又制熱的雙重效應，目前較多的應用于冷暖空調。
熱泵工程的工作原理。蒸發器吸收熱后，其工質蒸發生成的高溫低壓過熱氣體在壓縮機中經絕熱壓縮變為高溫高壓的氣體，經冷凝器定壓冷凝為低溫高壓液體（放出汽化熱，而制熱）。液態工質經降壓絕熱節流為低溫低壓液體，再進入蒸發器定壓吸收熱源熱量，并蒸發變成過熱蒸氣重復下一個循環。所以利用熱泵熱水機釋放到水中的熱量不是直接用電加熱產生出來的，而是通過熱泵熱水機把熱源搬運到水中去的。利用少量高品位的電能作為驅動能源，從低溫熱源高效吸收低品位熱能并傳輸給高溫熱源，達到了“泵熱”的目的。熱泵技術也是一種提高能量品位的技術，它不是能量轉換的過程，不受能量轉換效率極限100％的制約，而是受逆卡諾循環效率的制約。其搬運的能力與投入熱泵的電能之比稱為制熱性能系數又稱能效比（用CDP來表示）。
其理論效率為:(工作溫度＋273)/溫升△T。當工作溫度25℃、△T為20℃時，理論制熱系數就可以達到COP理＝15。但是實際當中，電動機效率＝0.95，壓縮機效率＝0.8，換熱器效率＝0.9，工程效率＝0.8，則總效率為0.95×0.8×0.9×0.8=0.55.COP實＝15×0.55=8.25。這就是說投入1KW的電能來搬運熱量，理想最高可以搬運8.25KW的熱量。
2.空氣源熱泵熱水工程的優勢
空氣源熱泵熱水工程就是把空氣作為低品位熱源，通過查閱大量的文獻資料得知與常規熱水產熱工程相比，空氣源熱水工程具有以下優勢：
2.1資源豐富。地球上百分之九十幾的能量是來自太陽的，太陽能數量巨大，且取之不盡用之不竭，一系列的常規能源，譬如煤炭、石油都是太陽能長期轉換的結果，而這只是相當小的一部分能量。另外一大部分能量都以地流熱、輻射熱等形式存在于空氣中。空氣源熱泵熱水工程就是將空氣中的這些熱量和其他低溫熱源中無法利用的潛熱及工業排放的廢熱通過泵搬運到水中去，從而使水變熱。
2.2技術的日趨成熟。國際上美國空氣源熱泵熱水器已經有20多年歷史了，澳大利亞也在15年前就開始研制同類產品，國內雖然起步較晚，但在國家重點扶持和科研、生產部們的不斷努力下，目前空氣源熱泵熱水機的生產已初具規模，部分廠家產品已達到或超過國際先進水平，空氣源熱泵熱水機的產業化和產品質量的提高，為我們的嘗試提供了條件。
2.3優越的經濟性�？諝庠礋崴こ汤煤苌俚碾姲徇\幾倍的熱量，年節約率高達80%以上。2.4良好的實用性�？諝庠礋岜脽崴こ滩捎玫氖侨莘e式儲熱方式，在短時停電停水的情況下可連續供熱水，且費用低于常規熱水工程，連續供水還可減少管道腐蝕，延長管道壽命并保證水質清潔。2.5無以倫比的環境效益�？諝庠礋崮苁菬o污染能源，這是其它能源所無法比擬的，在環境污染日趨嚴重的今天，這一點更為重要。
3.探索過程
3.1熱泵機組的選定空氣源熱泵熱水機組，顧名思義關鍵在于熱泵。要靠熱泵把存在于空氣中的低品位熱能搬運到水中去來把水加熱，一就要求壓縮機能承受高溫高壓；二要求有較大換熱表面積的蒸發器，與空氣接觸的表面積越大，在同等條件下能搬運到的熱能就越多，能效就會越高越節能；三是高性能的搬熱的工質（也稱冷媒），要能在嚴寒的冬季把寒冷的空氣中低品位的熱能采集提高搬運到水中去，要求工質的兩態（液態與氣態）轉換溫度點要低于-25℃，同時要能產生65℃的熱水又要求工質的臨界壓力要低，否則壓力太高對壓縮機不利或使壓縮機進入高壓保護而制不了高溫熱水。對照以上三項以及廠家產品的生產工藝、質量保證、售后服務等諸多因素最終選定了由世界太陽能協會理事、中國空氣源熱泵熱水機發起人韓廣田老師研發的豪瓦特熱泵熱水機組，因該廠家機組采用的美國谷輪壓縮機和比同行業同類產品增大到1.5倍表面積的蒸發器，特別是該機組采用的是其自己獨特配方的混合工質，打破了其他品牌機組用R22或R417等單一工質只能制到55℃熱水與適應不了-5℃以下環境的極限，產生65℃熱水時壓縮機壓力為22Kg，其他品牌的同類產品到55℃時壓縮機壓力就超過此值了。為了慎重起見，我們于廠家聯系定在較寒冷的2004年12月初在我們賓館先安裝了一只日產2噸65℃熱水的小工程進行過冬論證，到2005年4月得出數據表明：在最惡劣的寒冬用此機組制一噸熱水的總費用為7.32元，較用然氣鍋爐的28.93元節約了近75%。
3.2工程方案論證與實施
3.2.1工程方案的論證熱泵熱水機組必須由主機和水箱，循環泵組成，通過循環把主機產熱帶入水箱，對水箱的水逐漸升溫加熱，水工程的工作情況，直接影響到整體效果，所以我們稱之謂熱泵熱水工程。常用的工程有直接大循環式和定溫放水式兩種不同形式。直接大循環又有一次加水加熱放水和不間斷使用補水兩種。定溫放水由加熱水箱和儲熱水箱組成，加熱水箱有不承壓定溫完全放水和承壓不間斷自動補水頂水放水式兩種。這些工程各有優缺點，我們分析了2T熱泵熱水小工程的特性，發現在加熱的過程中，水溫越低能效比COP值越高，隨著水溫的升高COP值在降低，相同外部工況下同等的水從20℃加熱到50℃時段與50℃升高到60℃時段所耗用的能量接近。最后選用用加熱水箱定溫全放水方式，控制工程雖然較復雜，但每加熱一箱水都是從冷水初始溫度到設定溫度全過程加熱充分發揮熱泵輸入功率隨溫升變化的特點COP值較高，節能效果明顯。加之冬季機組間斷工作不易結霜。
3.2.2改造的目標與方向。有了2噸小機組過冬的數據與基礎，在賓館領導的決策下，我們首先選定了賓館職工浴室與食堂用熱水作為節能改造的方向；目標是結合浴室采用智能磁卡工程與利用夜間低價谷電，力爭使節能改造后年平均綜合節約率達80%（詳見下表）。
節能改造前
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