【讯】本文以珠海市体育中心游泳馆热泵热水为例，从系统设计、运行原理及经济效益等进行全面解析，阐述空气源热泵系统的设计方法及优越性。
1、工程概况
珠海市地理位置优越，生态环境优美，气候宜人，作为全国唯一以整体城市景观入选“全国旅游胜地四十佳”的城市，非常适合利用绿色。珠海市体育中心游泳馆热泵热水工程就位于珠海新香洲西面，本项目为珠海市体育中心游泳馆洗浴用热水设计。热水热源由低碳的空气源热泵提供，本供可满足该游泳馆最多同时600人使用。
珠海市体育中心
2、气象参数
珠海市地理位置为北纬22°16，东经113°34，属亚热带海洋性气候区。具有四季分明，光能充足、热量丰富、雨水充沛、雨热同季、无霜期长等特点。全市太阳年辐射总量为4651.6MJ/m2，年日照时数1910小时，年平均气温为22.4℃，冬天极端温度水温为10℃。年无霜期242-263天。多数年份降雨量在1100-1300毫米之间，4-10月份降水量占全年80％，太阳辐射量占全年75％，≥10℃的积温为全年80％。
3、设计规范
《热泵供热系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713-2002
《空气能热泵技术条件》GB/T6424
《空气能热泵性能实验方法》GB/T4271-2000
《空气能热泵系统安装标准》QB/T15816-2004
《建筑给水排水设计规范》GB/50015-2009
《民用建筑电器设计规范》JBJ/T16
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
4、系统设计
本项目空气源热泵设于5楼屋面，水箱设于5楼地面。采用4台10P空气源热泵，总制热量137.6KW，如图2。热水箱容积合计为30m³，其中6m³是加热水箱，另外24
m³是保温水箱。使用生活热水温度为55℃。
根据体育中心游泳馆需求及相关设计规范，游泳馆设计水箱为30吨，额定出水温度55℃及加热时间不超过8小时来设计热泵的数量：
用水量×温升÷发热值÷加热时间
＝制热功率（KW）
30000L×(55℃－24℃)÷860大卡/度÷8小时≈135（KW）
因此本项目设计安装4台型号为SYE-SKR-010的空气源热泵，4台空气源热泵制热总功率为137.6KW，可满足使用要求，热泵参数如下：
名称
单位
数值
SYE-SKR-010
V
380V3N～50HZ
制热功率
KW
34.4
额定功率
KW
8.4
循环水泵产水量
L/h
800
加热方式
台
循环式加热
额定出水温度
℃
55
设备自重
Kg
300
工作环境温度
℃
7至43
安装效果图
5、系统原理
系统全天候供应热水，热泵采用温差控制强制循环，以加热水箱中的冷水。
系统工作原理：冷水从水箱底部补水，冷水经循环泵进入空气源热泵内加热，当水温达到设定温度时，循环泵启动，将冷水补入空气源热泵并将热水顶入水箱中储存，当水箱内的水温升高至设定水温时，空气源热泵停止工作。当水箱内热水因长期不用冷却到设定温度时，可回水至空气源热泵内再次加热，当保温水箱内的水温加热至55℃时热泵停止工作，并进入值守状态。
6、效益分析
全年365天供应热水来分析空气源热泵、燃油锅炉、燃气热水器、电热水器每年的耗能费用如下表（珠海地区自来水年平均进水温度按24度计）。
每天将30m³水（平均初始冷水温度24℃）加热到55℃，需耗能量为：
Q＝m△T＝30000kg×31℃＝930000Kcal
△T—水的温差（产热水温度—初始冷水温度）
m—水的质量（kg）
耗电量为：930000/（860Kcal/kg×350％）≈309（kw/h）
耗电费用：309×0.68元/kw/h≈210.1（元）
注：1度电产生的热值为860Kcal，空气源热泵年平均热效率为350，电价暂定0.68元每kw/h取费)同理，根据以上计算可得出空气源热泵、燃油锅炉、燃气热水器、电加热管平均每天耗能费用，如表2所示。
7、结语
本热水系统经过两年的运行，运行情况稳定，且为全自动控制。与采用电加热相比，每年大约节约30.27万度电，可节约费用约20.6万元/年，从本工程案例可以看出，效果非常显著。在如今所面临着能源紧缺的情况下，使用热泵热水系统不仅节约了能源，还能节约费用，为环保事业做出了贡献，响应了国家提倡的节能与环保政策！采用空气源热泵这种低碳环保能源也契合了海滨花园城市珠海经济特区的发展战略。但本工程不足之处在于场馆统一规划时，未给热泵热水系统预留相关管井及设备安装位置，所以后期增加这些设备时，在小范围内可能影响了建筑整体的美观性。
供热方式
空气源
燃油锅炉
燃气热水器
电加热管
燃料种类
电能
燃油
天然气
电能
热值
860Kcal/kwh
10200Kcal/kg
8600Kcal/m
《珠海市体育中心游泳馆热泵工程案例解析》相关参考资料:
地源热泵应用案例、疲劳驾驶案例解析、税务稽查案例与解析、珠海市、珠海市横琴、游泳馆泳客中毒、珠海市斗门区、游泳馆 辽化、游泳馆
