259 热泵锅炉-热泵开水机

259 热泵锅炉-热泵开水机

背景

相关名称

开水机-开水器-饮水机-电茶炉-开水锅炉

产品及市场空间

学校、医院、办公楼等场所，通常每层楼需布置1～2台开水饮水机。以一个中型医院住院部为例，需要的开水饮水机数量约15台左右。

常规的开水饮水机多采用电加热型，单台功率通常为10kW~20kW，按单台功率10kW、每天累计加热时间7小时计算，每台电加热型开水饮水机每天耗电10*7=70kWh，15台开水饮水机每天耗电70*15=1050kWh。

在食品、农副产品、生化制品加工等企业，原料的漂烫、杀菌及器具清洗等环节对开水等高温热水的用量更大，通常需要开水锅炉提供，电加热型开水锅炉的电能消耗量更大。

热泵技术目前已可制取中高温热水，用热泵部分替代或完全替代电加热方式制取开水等中高温热水，具有很大的市场空间和经济效益。

本篇以1000人办公单位、每人每天需要3L开水、自来水温度15℃为例，对电加热型开水机、热泵与电加热组合型开水机、热泵型开水机的基本能耗和费用进行简要计算对比。

电加热型开水机

电加热型开水机直接用电能加热自来水至100℃，所消耗电能约为：

1000*3*4.2*(100-15)

=1071MJ=298kWh

按每年300天，每度电1元计算，每年用电量（电费）约为：

298*300=89400 kWh（元）

组合型开水机

组合型开水机是用热泵与电加热组合制取开水，即先用热泵将自来水温度加热到某中间温度（此处取70℃），再用电加热进一步升温到100℃。

设采用空气源热泵，环境空气温度10℃，将自来水由15℃加热到70℃热泵制热系数取3.0，则每天耗电量约为（1000人，每人每天3L开水计）：

1000*3*4.2*(70-15)/3+1000*3*4.2*(100-70)

=609MJ=169kWh

每年用电量（电费）约为：

169*300=50700 kWh（元）

每年可比电加热型开水机节省电能（费用）约为：

89400-50700=38700kWh（元）

按开水机每天工作时间10小时，运行系数70%，则开水加热制热量约为：

298/(10*0.7)=42.6kW

压缩机功率约为：

42.6/3=14.2kW

该功率范围、制取70℃热水的热泵投资约3～5万元，与每年比电加热型开水机节省的费用相当，即投资回收期约一年左右，装置的技术复杂性为中等。

热泵型开水机

热泵型开水机是用热泵直接将自来水加热为开水，可采用的热泵型式有单级热泵（湿压缩、非等熵压缩、混合工质、近临界、跨临界等）、多级热泵、复叠热泵、复合热泵等。

设热泵型开水机采用空气源热泵，环境空气温度10℃时，热泵制热系数可约为2.5，则每天耗电量约为（1000人，每人每天3L开水计）：1000*3*4.2*(100-15)/2.5

=428MJ=119kWh

每年用电量（电费）约为：

119*300=35700 kWh（元）

每年可比电加热型开水机节省电能（费用）约为：

89400-35700=53700kWh（元）

按开水机每天工作时间10小时，运行系数70%，则开水加热制热量约为：

298/(10*0.7)=42.6kW

压缩机功率约为：

42.6/2.5=17.0kW

该功率范围、制取100℃热水的热泵投资约4～6万元，热泵投资与每年比电加热型开水机节省的费用相近，即投资回收期约为一年左右，装置的技术要求相对较高，长期使用的电能及费用节能也较多。

●研讨

调研办公楼、医院、大学等单位配置开水机数量、开水机参数、开水机运行电耗等资料，以及未来采用组合型、热泵型开水机的倾向性及相关考虑。

调研电加热型开水机企业及其产品资料，调研组合型、热泵型开水机/锅炉的技术、材料、部件、产品、市场及应用拓展资料。

调研典型开水制取量的组合型、热泵型开水机/锅炉的成本及优化方法。