常州某洗浴休閑會所,淋浴熱水系統由5台10P常規空氣源熱泵組成,設計每日生産30~50噸55度熱水,滿足300~500人次洗浴需求。另配套4台10P泳池專用熱泵分别為3台供男區浴池、1台供女區浴池池水的恒溫。自2018年12月會所運營以來,客流量不斷刷新記錄,日接待洗浴客人破700~800人次,其中淋浴熱水供應能力遠超原30噸設計。
本案原三級加熱空氣源熱泵熱水系統平面布置圖
該會所原計劃在冬季三個月會購買商用熱水。一則成本高,二則用水品質(水質硬)達不到客戶對高品質經營的要求,三則操作起來也多有不便。此時,我公司向客戶推薦的污水源熱泵(廢熱回收)技術,并成功實踐并應用。
一、數據分析
本案中,根據運營這段時間數據積累,原空氣源熱泵熱水及浴池恒溫設計還是實現了預定需求。單淋浴熱水,會所在周末已接待700多位客人了,保守估計,該系統目前的生産能力早已接近50噸。依目前運營發展勢頭情況,冬季洗浴高峰期的客流量肯定能破千,則淋浴熱水需求量應在50~80噸55度之間,甚至更高。
本案中,依現有淋浴設備的生産與會所的消耗能力:日耗50噸熱水計,則産生約45噸左右、溫度在30~35度廢水。另外,在泡池換水時,男女區的池水保守估計又要排放近30~40噸40度(以35度計),則在泡池不換水的經營日,每日有30~50噸空氣源熱泵生産的淋浴廢水;在泡池換水的經營日,則有近60~80噸這種溫度仍有30~35度餘熱的廢水。
依據水源熱泵工作原理,理論上有多少廢水量就能産生多少适用的熱水(溫度可調,在42~55度之間)。則本案中淋浴熱水的生産能力可以翻倍增長,完全能夠滿足會所冬季高峰時的熱水需求。
本案洗浴會所污水源熱泵系統運行原理圖
二、系統原理說明
本案中,先将淋浴及泡池這兩部分收集過來的污水經過沉澱,進毛發聚集器,流經一污水箱。其中一部分污水由一污管道泵進PⅠD(智能流量控制闆式換熱系統)冷熱回收機組,将6~8度自水直接加工成30度左右溫水。
此處加工成本接近于零能耗的30度左右溫水。
1.進會所原冷水二次供水水箱。替代會所淋浴端的原6~8度自來水作為淋浴用水混水閥的冷水用水(這樣淋浴端的熱水量就大大節省了)。
2.進會所原空氣源熱泵系統初級水箱。替代原淋浴熱水系統的初級水箱的原6~8度自來水補水;
3.最後還進入新增污水源熱泵水箱。
而經過PlD機組加工後的尚有餘熱的污水(12~150C)再進二污水箱,由二污管道泵與污水源熱泵作熱源側換熱,機組将30度左右溫水直接加熱至40~55度。(在後來的系統調試中,我們将經由污水源熱源加工的40~55度熱水直接補入原空氣源熱泵淋浴系統的二級水箱。這樣,當水溫在40度左右時,再由二三級空氣源熱泵升溫5度左右,便可由與三級恒溫供熱水箱相連的變頻供水泵組直接提供室内淋浴或浴池換水用水。)
本案原三級加熱空氣源熱泵系統與新增污水源熱源熱回收系統安裝實例
三、效益分析
自2018年12月中旬開始安裝,至月底進入試運行。此套新污水源熱泵系統與原空氣源熱泵熱水系統的整合,經過一段時間運行、調整、完善,已突顯出其強大的節能、高效的技術特點與超強翻番的産水能力。
首先,新增污水源熱泵系統的智能變流量闆式換熱裝置,耗能低,換熱能力強(以本案為例,時處理污水量為8噸/時,一污水泵能耗2.2KW,即将一噸6~8度自來水換熱到32度溫水,其能耗僅為0.3度不到);
再者,污水源熱泵将32度溫水加工成42~55度熱水。以本案配套的額定功率18KW的熱泵機組為例:加工42度熱水,其能力最低為6~7噸。以6噸計,加上兩組換熱側循環泵功率共3.7KW和機組功率,其能耗也就在(18 3.7)KW/6≈3.6KWH/噸。
所以,綜合此套污水源熱泵系統,将6~8度自來水 加工到42度溫水,其能耗才接近4度/噸(在二污水箱保持充沛的、溫度在10度以上的污水源時,是完全可以加工至55度的)。本案中,42度溫水再經由原空氣源熱泵系統配套的二三級熱泵機組加熱到50~55度區間,此段能耗應在3~5度/噸(冬季環溫在10度到0度區間情況下)。
當二三級水箱水量不足以滿足供應時,一級水箱中溫度在32左右的溫水,再經過一、二、三級加熱至50~55度區間,此段能耗也就在5~8度/噸。
綜上數據,本案中,新增污水源熱泵與原空氣源熱泵系統,将6~8度自來水加工到50~55度區間,其平均能耗在10度/噸左右,加上自來水的成本(4.5元/噸),電費以1.0元/度計,則每噸水的成本不超過15元。
而以45度水溫為上限,則本案的熱水成本可控制在10元左右。
更重要的一點,兩系統的結合,其加工熱水的能力成倍增長:客流量大,用水量大,則補償新水的能力相應增大。即用得多,排得多,産的也就越多,會所的效益也就越好。真正實現産能與收益的良性循環。而且,還實現了投資此套系統的另一優勢:省心。
附1:廢水餘熱回收系統配置
以一台額定功率18KW污水源熱泵機組,配套一組換熱能力在8噸/小時的高效熱回收機組為基本配置
序号 |
設備 |
型号、規格/品牌 |
功率KW |
數量 |
單位 |
備注 |
1 |
污水源熱泵機組 |
額定功能在18KW,制熱量在80KW |
18.0 |
1 |
台 |
産42℃水量: 7.2 m³/h |
2 |
PID高效冷熱回收機組 |
變頻可控流量 |
1 |
套 |
換熱最大流量:8噸/小時。 | |
3 |
一污水管道泵 |
愛克AP~300(Q=12m3/h, H=30m) |
2.2 |
1 |
台 |
意大利品牌 |
4 |
二污水管道泵 |
愛克AP~300(Q=15m3/h, H=25m) |
2.2 |
1 |
台 |
意大利品牌 |
5 |
機組運行泵 |
威樂PH~1501QH(Q=10m3/h, H=27m) |
1.5 |
1 |
台 |
德國品牌 |
6 |
毛發過濾器 |
DN100/80 (Q=10m3/h) |
訂制 |
1 |
台 |
訂制 |
新增熱水儲水保溫水箱 |
總容量在8m3圓柱形不鏽鋼保溫 |
1 |
項 |
大正定制,圓柱形不鏽鋼保溫 | ||
新增2隻污水水箱 |
容量在5m3一污圓柱形不鏽鋼保溫和8噸二污保溫水箱 |
1 |
個 | |||
新增一隻砂缸過濾器 |
流量在10 m3 |
愛克∮650 | ||||
7 |
藥洗箱 |
400×500×400 |
1 |
個 |
訂制 | |
8 |
其它配套閥門管材管件電線電纜待 |
1 |
項 |
國标 | ||
9 |
系統控制櫃 |
負荷約25KW |
1 |
項 |
自備,包括新增系統所有強弱電控制 |
說明:1.本案為預算所列範圍内總包交鑰匙工程,即從設備制作到安裝調試,至交付使用所需的所有費用。2.設備安裝平台約30平方。客戶方需解決設備安裝平面的硬化或其它必備條件。客戶需将淋浴及泡池的污水管道(管道做保溫處理。管徑為DE160)輸送至安裝平台附近,并留餘量。另将新增設備電源電纜(3*35 2*6mm2)等送至設備安裝地3米範圍内。
附2:與其它供熱設備的性價對比
以本案用水需求量每日50噸為例:50噸空氣源熱泵熱水系統與日産50噸同樣溫度熱水的其它熱水設備相比
項目 |
購買商用熱水(以購買的熱水水溫約80~900C) |
空氣源熱泵熱水中心 |
浴場廢水餘熱回收(污水源熱泵系統) |
日運行費用(元) |
1噸900C熱水可兌成1.4噸550C熱水,也即約35噸商用熱水可兌成50噸550C熱水。商用熱水以30元/噸計,自來水以4.5元/噸計,則購買35噸熱水所需費用為:35*30 15*4.5≈1120元 |
本案參照空氣源熱泵運行費用應以環境溫度在~5~100C計,熱泵能效比在2.0~3.0之間。進水水溫以6~100C,耗能在13~18度之間,電費以1元/度計,加上自來水4.5元/噸,則加工50噸550C熱水的費用為:50*15 50*4.5=975元 |
本案使用的污水源熱泵設備,其原理是利用浴場排放的、水溫約在30~350C這個相對環溫為高溫的優質熱源制取550C熱水,機組的能效比穩定維持在4.0以上,以進水水溫以6~100C,耗能在7~8度之間,電費以1元/度計,加上自來水4.5元/噸,則加工50噸550C熱水的費用為:50*8 50*4.5=625元 |
90天費用 |
90*1120=100800元 |
90*975=87750元 |
90*625=5,6250元 |
使用壽命 |
10~15年 |
10~15年 |
版權:本案例由常州市大正新能源科技有限公司總經理張友書提供,所采用的空氣源熱泵設備為中廣歐特斯品牌。特此緻謝。
130min視頻精講,輕松學會做酒店餘熱回收
酒店可以餘熱回收的地方那麼多,但具體如何做餘熱回收你知道嗎?在第18屆熱泵商學院太原采暖班,王樹國老師詳細解讀了酒店餘熱回收系統的設計和應用。酒店哪些地方可以做餘熱回收,具體如何做,課堂上王老師都有詳細的講解。
如果你對王樹國老師酒店餘熱回收的課程感興趣,可以點擊上面圖片收聽該節課程。兩節課130分鐘視頻精講,讓你輕松找到打開酒店市場的金鑰匙!
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!