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去年12月,纽约市领导人投票决定,到2023年,大多数新建筑禁止使用天然气。纽约是美国最大的城市,继西雅图等其他主要城市之后,从1月1日起,大多数新的商业和多户住宅建筑不再允许使用天然气等化石燃料,这是该市推动更大电气化的一部分。
这两个城市是越来越多的社区和州鼓励高效电力技术实现气候目标的一部分。但这些措施对开发商和设施管理人员来说是一个巨大的变化,他们长期以来一直在大型建筑中以低成本使用天然气来加热水。
在这些变化中,一项全国性的努力正在为商业建筑和安装大型热水系统的承包商提供实用的、对气候友好的解决方案。
先进热水计划
“先进热水倡议”是一个由公用事业公司、工程师、联邦机构、州和地方政府、制造商和其他致力于在美国推广热泵热水器安装的人组成的联盟。如果这种情况发生,AWHI估计我们每年将节省近1亿吨的碳排放。
AWHI成员正在向市场推出新的,易于使用的产品,并教育公用事业,承包商和供应链,了解商用热泵热水器的价值和影响。
例如,总部位于西雅图的研究和工程公司Ecotope,在西北太平洋邦纳维尔电力管理局(Bonneville Power Administration)的支持下,花了10年时间与制造商合作,为多户建筑开发新的、易于安装的商用热泵热水系统。邦纳维尔电力管理局是一家联邦机构,负责销售邦纳维尔大坝的电力。因为这些系统都是电动的,只使用传统热水器所需能源的三分之一,Ecotope和BPA相信这些新系统可以帮助改变建筑环境。
“这些系统提供了一个令人难以置信的机会,因为我们第一次拥有了基本上是即插即用的商用热泵热水器,”Ecotope总裁乔恩·海勒说。“有了这些新的无障碍产品,我们可以消除多户建筑中通常最大的直接碳排放来源。”
至于商用热泵热水器的安装和管理,位于马里兰州银泉市的环境咨询公司D+R International与Ecotope合作,并在BPA的支持下,为包括工程师、水管工和设施管理人员在内的所有行业专业人士创造了教育资源和规划工具。
目前的培训包括以下主题:
•系统组件(热泵热水器,主储存器,温度维护系统,控制)。
•规范要求概述,如通用管道和机械规范中所述。
•热泵热水器,储罐,管道和分配系统以及控制的维护实践和协议。
•安装过程。
海景区的项目
西雅图住房办公室最近在湾景大厦安装了一套新的商用热泵热水系统。位于西雅图中心的贝尔镇社区,这座13层,100个单元的多户建筑为老年人和残疾人提供低收入公共住房。
湾景的这套系统是三菱在美国首次安装的即插即用商用热泵热水系统。这套超节能系统为租户提供热水,降低水电费,并在环保方面迈出了一大步。
去年8月安装的Bayview CHPWH系统包括一台三菱QAHV热泵,平行管道的主储罐和一个温度维护系统,该系统经过改造后使用了旧系统中重复使用的电阻罐。三菱QAHV采用CO2作为一种制冷剂,一种全球变暖潜能值为1的天然制冷剂,它是在较冷气候下室外安装的绝佳选择。
主设备负责加热进入城市的水,而温度维护系统则保持分配管道中的水热。当发生排水时,水从摆动水箱中抽出,在进入分配系统之前在混合阀中进行调节。来自主厂房的热水重新注入摇摆水箱,并提供持续的被动加热。如果没有发生水的流失或旋转水箱冷却,一个备用电气元件接合以保持水的热。
热水器及其组件在现场外组装,并作为一个功能齐全的水加热系统在卡车后面运送,准备吊装到位。这种方法简化了管道承建商安装和调试系统的过程。
该系统的年耗电量从23万千瓦时降至9.5万千瓦时,运行效率提高了三倍,COP为3。预计每年将节省1.5万美元的能源成本,同时减少维护费用。
BPA新兴技术项目经理Keshmira McVey说:“Bayview的系统是商用热泵热水器多层次影响的一个完美例子。”“这些系统更可靠,它们降低了业主和租户的成本,它们可以大大减少建筑物的排放,而建筑物通常是城市最大的能源用户。”
BPA、Ecotope和AWHI正寻求在未来五年内将多户住宅和其他商业建筑的市场转向热泵热水器。访问advancedwaterheatinginitiative.org获取更多信息和免费资源。
热2O
热2来自三菱电机特灵HVAC (METUS)的O是一种全电热泵热水系统,旨在为商业设施生产高容量的生活热水。
DHW约占典型多户建筑年度能源使用量的25%,是西北地区新建多户建筑中最大的单一能源使用量
热2O热泵热水器在使用二氧化碳的同时,通过节能运行,减少对环境的影响2是一种天然环保制冷剂,其全球变暖潜势为1,臭氧消耗潜势为0。
能够在没有化石燃料、热能的情况下生产大量的DHW2O可以帮助多户建筑、办公室、酒店、健身房、教育机构和其他大型商业设施获得可持续发展认证或实现零能耗和被动式房屋的地位
该系统包括预先组装和预先管道组件的设计和选择,以确保安装质量和确保热泵的最佳性能。组件包括热水储罐,摆动罐,二次热交换器和变速二次回路泵。
热2O通过循环制冷剂将室外空气中的环境热能转移到饮用水中。自然有限公司2制冷剂使热2O在不燃烧化石燃料的情况下,即使在低环境条件下也能提供高达176华氏度的热水。
该系统采用三菱电机的专利扭曲螺旋气体冷却器,通过缠绕在扭曲水管上的三条制冷剂管路实现高效的热交换。
的有限公司2制冷剂的流动方向与水相反。沿着管道沟槽运行的制冷剂管路增加了导热面积,而螺旋有助于在管道中形成涡流,加速水的湍流效应,减少热交换器中的压力损失。此外,铜管使双壁结构。
变频器驱动的涡旋压缩机增加热量2O的能源效率,使系统调节制冷剂流量和加热能力,以匹配负载。
要了解更多关于Heat2O热泵水加热系统的信息,请访问mitsubishi . comfort.com和Heat2O.com。
莱斯利·海尔布伦是Ecotope的品牌和战略总监,Ecotope是一家总部位于西雅图的研究和工程公司,致力于为建筑行业提供可扩展的低碳解决方案,以应对气候危机。