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臺灣某民宿熱泵熱水系統節能方案
發布日期:2013-6-20 15:05:43


文/善騰太陽能能源股份有限公司

 

  摘要:本項目為臺灣清境民宿熱水系統及溫水泳池2座,該系統原設計為一般冷媒空氣源式熱泵熱水器,遇到寒流就停機不運轉,往往在最需要熱水時跳機異常。后來經善騰公司了解后,因冬季此區域進水溫度只有5攝氏度,氣溫約0攝氏度,了解狀況后,善騰予此客戶規劃低溫寒帶專用的co2冷媒空氣源式熱泵熱水器,徹底解決了熱水遇到冬季就無法使用的窘境。善騰公司成立于82年6月,資本額NT$8009萬元。與臺大新能源中心、勤益科技大學、工研院材料所合作研發,同時技術移轉生產,更是專利不結垢熱交換技術唯一領導者。100年全系列產品通過M.I.T臺灣制微笑標章,并成為零耗能建筑技術發展聯盟(ZEBTA)正式會員。

 

  關鍵詞:co2、臺灣、善騰、空氣源

 

一、工程項目概況

 

  本項目為臺灣清境民宿熱水系統及溫水泳池2座,該系統原設計為一般冷媒空氣源式熱泵熱水器,遇到寒流就停機不運轉,往往在最需要熱水時跳機異常。

 

  后來經善騰公司了解后,因冬季此區域進水溫度只有5攝氏度,氣溫約0攝氏度,了解狀況后,善騰予此客戶規劃低溫寒帶專用的co2冷媒空氣源式熱泵熱水器,徹底解決了熱水遇到冬季就無法使用的窘境。

 

  該民宿因住房率高又位于南投高山區,其淋浴、泡澡、休閑泳池均需使用熱水,故原先使用柴油鍋爐燃費太高改采一般制熱60度熱泵以節約費用,到了冬天10攝氏度以下,熱水嚴重不足,而該傳統熱泵則不停運轉,是故改采本公司co2冷媒壓縮機熱泵,獲得了全面改善,業主每月可省下近20萬的費用,為此業主還特別介紹了不少買家。善騰co2冷媒空氣源熱泵熱水器除了具有一般熱泵熱水器的優點另外更具備了零下20度亦可提供90度的熱水。

 

二、設計理念

 

  善騰公司針對寒帶熱水規劃有多年經驗,對于寒帶型氣候采用對寒帶低溫高效率之co2做為冷媒。善騰公司針對此案采用多桶槽設計。以高溫出水供應生活用水,中溫出水供應泳池保溫及加熱,針對寒帶地區善騰公司采用能對應零下20度,仍保持cop在2以上的co2冷媒空氣源熱泵熱水。

 

三、熱泵熱水系統與熱水鍋爐整合效益:

 

3.1 CO2熱泵機組的介紹

 

  1.給水溫度提高,水中含氧量減少,可避免鍋爐、設備及管線銹蝕。

 

  同時因空氣減少,可增加熱傳導速度,提高機器效率。

 

  2.給水溫度提高,減少鍋爐氣鼓溫度差,可避免鋼板熱脹冷縮與應力的不平衡,延長鍋爐壽命。

 

  3.給水與爐內水溫差小,鍋爐給水時,熱水溫度穩定。

 

  4.給水溫度升高,增加鍋爐熱效率,較能應付鍋爐負荷的變化,減少備用鍋爐使用機會。

 

  5.給水溫度升高能減少單位熱水所需熱能的需求量,直接節省燃油消耗,提高鍋爐效率。

 

 

  熱泵熱水器運用『微電』驅動壓縮機冷媒循環,吸取空氣中熱能,透過熱交換技術制作熱水,若利用夜間電力離峰時間,節能效益更加顯著。

 

  臺灣能源目前97%必須仰賴進口,為因應國際能源價格上漲及配合降低全球溫室效應氣體排放之環境壓力下,推動能源用戶選用高效率又環保的設備,乃是能源技術服務業者,應努力的方向。

 

  地球外表的大氣層會吸收太陽能,加上溫室效應,使得大氣層形同一個〈大氣熱能庫〉,而我國位處亞熱帶地區,大氣熱能資源極為豐富。

 

  熱泵是一種可以吸收大自然中熱能或廢熱加以利用,產生熱水的高效能科技產品,因此應用上說是不受日夜與天候影響的高效率熱水供應設備。

 

3.2、效益分析

  天然氣LNG1熱值依中油公司101/3/31公告為準。

 

  1btu/hr=0.252kcal/hr。

 

  熱水鍋爐實際供應熱水量與燃燒效率驗算:

 

  入水溫度15℃─出水溫度70℃

 

  營運大樓天然氣1月份使用度數:32279 m3

 

  32279m3/月÷31日÷98.4m3/hr×〈2174kbtu/hr×0.252〉÷△T55℃=105,405L/日

 

  32279m3/月÷31日×天然氣熱值8900kcal÷△T55℃=168,494L/日

 

  105,405L/日÷168,494L/日=62.6%〈實際燃燒效率〉

 

  CO2熱泵熱水器供應熱水量:

 

  入水溫度15℃─出水溫度65℃

 

  △T50℃=115,946L。

 

  營運大樓服務范圍:

 

  50%歸屬 客務部

 

  9F-26F客房、套房

 

  入水溫度15℃─出水溫度65℃

 

  115,946L×50%=57,973L〉

 

  40%歸屬 ALFA健身俱樂部

 

  6F-8F 室內溫水游泳池、兒童池、戶外景觀水療池

 

  男女三溫暖區〈溫水池約45℃、蒸氣室約40℃-50℃〉

 

  健身俱樂部淋浴

 

  入水溫度15℃─出水溫度65℃〈115,946L×40%=46,378L〉

 

  10%歸屬 餐飲辦公室

 

  B2-5F 廚房洗碗機、員工更衣室淋浴、廁所洗手臺

 

  入水溫度15℃─出水溫度65℃〈115,946L×10%=11,595L〉

 

3.3 熱泵熱水系統規劃:

 

  CO2熱泵65℃供熱水量〈23.9L/min×60min×24hr〉=34,416L

 

  115,946L÷34,416L=4臺

 

  所以選擇CO2熱泵熱水器80Y 4臺

 

  熱泵熱水系統供應熱水65℃,若能滿足營運大樓熱水需求用量,鍋爐則當成備用設備;當有特殊狀況時,鍋爐自動感應水溫,未達設定溫度會啟動輔助加熱。

 

四、營運成本

 

  CO2熱泵熱水器80Y電費:

 

  115,946L÷〈23.9L/min×60min×4臺〉×〈21kw×4臺〉×3元/度=5,094元/日=157,914元/月

 

  所以〈月〉節省費用:100年1月份營運大樓天然瓦斯費573,129元-157,914元=415,215元/月

 

  〈年〉節省費用估算:100年度天然瓦斯費5,063,558元/年×72.5%=3,671,080元/年

 

  在工程規劃范圍內,每月熱水用量越高,年節省費用越多。

 

五、工程設計

(戎馬傳媒·《熱泵市場》雜志社 訂閱熱線:0755-26781737)
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