根据水自身在不同温度点换热不同的特性,水温低的时候水自身的换热快,空气源热泵机组对其加热时COP值高,当水温高时换热变慢,机组的COP值也随着变低。当水温提升的温度设定越高,机组工作的能效比COP值就会变得低,所以当水温设定至65℃或70℃时,利用西莱克热泵以过水式加热方式比直接加热的方式在后期的运行费用会更节省,体现它的节能优势,过水式加热方式也可应用于超低温空气源热泵制取热水的加热场所。
过水式设计在制取高温热水的三大优势:
1、比直接加热节能,能效比高,后期的运行费用节省。
2、水箱温度恒定,水箱水温波动幅度很小,不会出现温差过大。
3、水温可调范围大,西莱克热泵温度可在60-85℃可调。
下面通过对制取72吨高温生活热水利用西莱克热泵进行加热为例做如下分析:
72吨的生活热水温度要求加热恒温到60℃,设定当水箱里的水水温下降至55℃时,热泵机组就要启动对水箱里的水进行加热提升温度。影响水箱水温下降原因有两方面,其一,当用户用水时,水箱的水减少,自来水冷水(水温20℃)补水渗入,与原水箱里60℃的水渗和后,水温下降低于55℃。其二,保温水箱自身散热促使水温下降原因(这种散热较慢,有时会被忽略)。
在同样是30℃的环境温度工况下:
72吨从55℃升温至60℃所需总热量为:72×5×1.163=418.68kW
用常规方式以机组对水箱直接加热,即水箱水温从55℃加热到设定温度60℃,即水温提升5℃,机组的能效比COP值是3.34,即1度电能可产生3.34度来用。按72吨从55℃升温至60℃需所418.68kW,即加热所需的电量为:418.68kW÷3.34=125.35 kW。
用过水式方式对水箱的水加热,它不是直接把自来水的水渗和到55℃的贮热水箱里面直接加热。过水式加热的过程分为2个阶段,第1阶段是热泵机组把自来水(水温20℃)的水先加热到55℃,再利用贮热水箱机组加热到60℃。这个过程充分利用到低温水加热到高温时,其升高过程能效比COP值高的特点,水温20℃升到25℃时COP值为5.72,水温25℃升到30℃时COP值为5.37,水温30℃升到35℃时COP值为5.03,水温35℃升到40℃时COP值为4.75,水温40℃升到45℃时COP值为4.35,水温45℃升到50℃时COP值为3.89,水温50℃升到55℃时COP值为3.61。从水温20℃升到55℃阶段,COP值平均为4.67。升到60℃时COP值平均为4.50。按72T从55℃升温至60℃需所418.68kW,即加热所需的电量为:418.68kW÷4.50=93.04 kW。
经分析计算可知:在同工况下,每加热72吨水温升至60℃一次所需电量,直接加热方式比过水式方式要多32.31度电,125.35-93.04=32.31 kW。所以,过水式加热比直接加热在制取高温热水的节能优势更大。