节能探讨:酒店热水光伏热泵系统的高效节能之道

NorthStar酒店资产管理 2025-03-04 21:21:42

在当今社会,能源消耗和环境保护已成为全球关注的热点问题。酒店作为服务业的耗能大户,其节能问题也日益受到重视。

酒店在运营过程中,能源消耗主要体现在建筑能耗、设备能耗和日常运营能耗等方面。五星级酒店的能源费用开支通常约为酒店总收入的6%至7%,有的酒店甚至高达10%以上。

如何通过技术创新和管理优化,降低能源消耗,提高能源利用效率,已成为酒店业控制运营成本的关键措施之一。

今天发布一篇关于酒店热水系统节能的文章,作者系广东光与水能源科技有限公司的胡斌先生。仅供大家参考,也希望能引起大家对酒店节能的重视和思考。以下是文章正文:

在选择酒店热水系统的时候,通常有两种方式,一种是空气能热泵系统,一种是零电费运行的光伏热泵系统。

空气能热泵系统是利用空气中的能量加热生活热水,其制热效率和加热时间受极端温度影响较大。

而光伏热泵系统是充分利用太阳和光伏板背面的热量,受天气影响小,无论是稳定性还是节能性都优于当今酒店使用的空气能热泵和燃气锅炉等,更是优于其它同类的传统电加热设备(石墨烯、电锅炉、电加热、电热水器都是电转化为热量,能效相对比较低)。

这两种设备选型究竟哪种更适合呢?在这里,我们将会对比分析这两种热水系统耗能的情况。

一、工作原理的比较

空气能热泵就是利用少量电能,驱动整个系统与空气进行热交换来加热热水,热水广泛用于生活使用和工业方面加热。

光伏热泵同样如此,只是它的系统是依靠多能源换热器与太阳和光伏板背面的热量进行热交换,相较于空气能热泵而言,光伏热源显然更加稳定,所以分析节能方面,光伏热泵比空气能节能110%,能真正实现在低温的冬季连续阴天和夜晚正常制备55度的热水,不需要排空,没有空气能结霜除霜的制冷运行现象,系统一直是强劲制备热水,工作时间相对比空气能的工作时间少了三分之一。

二、初期投入费用比较

以一个100间客房的酒店为例。空气能热泵安装简单,无需特殊设备。从设备采购、安装等10吨热水工程大概需要6万元,一线品牌产品可能因主机的能效高会接近10~12万以上。

而光伏热泵本身就是“光电+光热+热泵”的集成设备,它的初期投入肯定比空气能系统高出近100%,达到20万左右,当然国外的PVT热泵设备同样会贵得多。

三、使用费用的比较

两种系统都是以电能为引,吸收外界能量为己用,用智能系统控制,当系统热水温度达到设定值时,整个系统将停止工作,减少耗电量,而且空气能热泵吸收的空气能接近电能本身的2-3倍(随室外温度降低)。也就是说耗费一度电,能得到3倍电力所能得到的能量,(随室外温度降低,北京地区平均下降到2.2左右),而光伏热泵更是通过光能.热能及风能能达到年均能效比在7.4倍左右(从阳光取热不受环境温度影响)。所以热水系统耗电量能做到零费用运行,主要因素是高效的加热系统和比常规电站多发20%的多能源换热器,特别是酒店客房热水系统中的智慧水位控制。

以北京为例,对于耗电量最大的冬季来说,使用空气能热泵系统,10吨热水系统冬季热水系统每日用电量在240度电,按电价1元/度计算为大约24元/吨水,而光伏热泵冬季用电量在0度电,很划算,而且更加环保、安全、无污染。

酒店使用空气能热水系统一年的电费=240*365天=87600元,两年就能省下光伏热泵与空气能热泵的投资成本差,第三年就能省下空气能的设备成本,真正做到如果酒店热水属于节能改造项目,光伏热泵设备能做到三年收回投资,第四年开始酒店热水系统就是设备成本为零,运行电费为零,也就是酒店行业轻资产运营模式,而空气能热泵还会每年向供电部门继续交不菲的运营电费,维护费用也相对光伏热泵很高。

四、使用年限的对比

空气能主机使用期可达12年,主要问题是长时间暴露在户外,经历风吹雨打,可能容易老化。光伏热泵系统主机使用年限也做到到20年,光伏系统却能达到25年之久,而且光伏热泵主机没有风扇系统,低噪音,维护简单,寿命更长。

五、安装周期的对比

安装方面,光伏热泵需要提前安装光伏电站和N型多能源换热器,前期准备工作较空气能热泵多,只要4-5天,就能完成主机的安装。

六、全寿命周期费用

投资费用:以20年为周期考虑,光伏热泵系统一次投资就可以使用20年,如果是空气源热泵系统,中间至少要更换一次主机,相当于需要投资两次。

运行费用:光伏热泵系统可以比空气能节能110%,20年节省的费用,是初投资的5倍。

全生命费用(初投资费用+运行费用):以20年计算光伏热泵系统可以比空气源热泵系统节省8-10倍。

比较项目

1、消耗的主要能源

光伏热泵系热统:可再生的太阳能+风能,是新型可持续发展能源。

空气能系统:空气中的热量。消耗的主要能源是电

2、系统工作原理

光伏热泵系热统:① 供热水:采集光伏板子背面的能(热),利用成熟热泵技术装置,产生高温能量,能效比大于等于7.3

②恒温多发电:利用超导液,实现光伏背面的温度恒定在25度左右,能提升20%的发电量;

③均在物理变化状态下进行。

空气能系统:① 供热水:利用逆卡诺循环,热泵技术,以电能为动力,吸收空气中的低温热能,能效比小于3。

3、高效性

光伏热泵系热统:①四季工况中均处于高能效运转,只需要少量电能驱动。

② 冬季气温比空气温度高,夏季气温比空气温度低,因此光伏热泵的制热水系数要高于空气源热泵,一般可高于50%-80%。

空气能系统:①当空气温度低于零度时,机组效率下降,并且当环境温度低于-5℃时,机组效率极低。效率越低越费电。

②夏天当空气温度较高时,风冷热泵机组效率开始下降,空气温度越高,机组高压保护越多,能耗增加。

4、运行费用

光伏热泵系热统:①冬季运行时,COP约为6.3,即投入1kW电能,可得到6.3kW的热能。夏季运行时,COP可达8.5,投入1kW电能,可得到8.5kW的冷量,能源利用效率为电采暖方式的3-4倍;

②热交换器不需要除霜,减少了结霜和除霜的用电能耗。

空气能系统:①冬季运行时COP约为2.3,夏季运行时COP约为3.0,机组运行效率低。

②当冬季室外温度较低时,热交换器结霜可能性大,需消耗电能并停止供暖为机组除霜。

5、美观性

光伏热泵系热统:光伏热泵主机一般放在室内或室外密闭的空间,不影响建筑物整体的美观性。

空气能系统:空气能一般置于建筑物屋顶,占据室外位置,影响建筑物整体的美观性。

6、噪声

光伏热泵系热统:只有压缩机和水泵声音很小,不产生噪声污染。

空气能系统:室外风机和压缩机噪声很大

7、寿命

光伏热泵系热统:加热时间短,使用寿命长,一般可达20年以上,标准配置了高效除垢机,保证系统的良性运行

空气能系统:运动部件多,工作环境、工况恶劣,使用寿命短,一般在6-8年左右就报废

8、技术成熟

光伏热泵系热统:光伏热泵供酒店热水技术更成熟。全国有很多使用超过1年的项目案例,有高海拔的西藏阿里.有寒冷的内蒙通辽.有冻雨频繁的怀化.有持续高温的敦煌和银川,最早的公寓项目已经运行了6年

空气能系统:2014年谷轮研发出喷气增焓压缩机后,空气能可以在低温环境下温度制备热水,结霜除霜技术问题没有解决。

9、使用对象

光伏热泵系热统:光伏热泵配置较高,一般适合高端酒店,需要独立屋顶施工。

空气能系统:空气能安装方便,一般房顶、院子均可安装。

10、价格

光伏热泵系热统:光伏热泵造价较高,一般适合高端用户,但零电费运行,能三年回本应该是最经济的投资行为!

空气能系统:价格中等,配备太阳能的产品因维护成本高,逐步被纯空气能热泵产品替代

正因为光伏热泵具备高效、稳定以及零电费运营的优势,在国家碳达峰的号召下,一定有更美好的未来。

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