文/善腾太阳能能源股份有限公司

　　摘要：本项目为台湾清境民宿热水系统及温水泳池2座，该系统原设计为一般冷媒空气源式热泵热水器，遇到寒流就停机不运转，往往在最需要热水时跳机异常。后来经善腾公司了解后，因冬季此区域进水温度只有5摄氏度，气温约0摄氏度，了解状况后，善腾予此客户规划低温寒带专用的co2冷媒空气源式热泵热水器，彻底解决了热水遇到冬季就无法使用的窘境。善腾公司成立于82年6月，资本额NT$8009万元。与台大新能源中心、勤益科技大学、工研院材料所合作研发，同时技术移转生产，更是专利不结垢热交换技术唯一领导者。100年全系列产品通过M.I.T台湾制微笑标章，并成为零耗能建筑技术发展联盟(ZEBTA)正式会员。

　　关键词：co2、台湾、善腾、空气源

一、工程项目概况

　　本项目为台湾清境民宿热水系统及温水泳池2座，该系统原设计为一般冷媒空气源式热泵热水器，遇到寒流就停机不运转，往往在最需要热水时跳机异常。

　　后来经善腾公司了解后，因冬季此区域进水温度只有5摄氏度，气温约0摄氏度，了解状况后，善腾予此客户规划低温寒带专用的co2冷媒空气源式热泵热水器，彻底解决了热水遇到冬季就无法使用的窘境。

　　该民宿因住房率高又位于南投高山区，其淋浴、泡澡、休闲泳池均需使用热水，故原先使用柴油锅炉燃费太高改采一般制热60度热泵以节约费用，到了冬天10摄氏度以下，热水严重不足，而该传统热泵则不停运转，是故改采本公司co2冷媒压缩机热泵，获得了全面改善，业主每月可省下近20万的费用，为此业主还特别介绍了不少买家。善腾co2冷媒空气源热泵热水器除了具有一般热泵热水器的优点另外更具备了零下20度亦可提供90度的热水。

二、设计理念

　　善腾公司针对寒带热水规划有多年经验，对于寒带型气候采用对寒带低温高效率之co2做为冷媒。善腾公司针对此案采用多桶槽设计。以高温出水供应生活用水，中温出水供应泳池保温及加热，针对寒带地区善腾公司采用能对应零下20度，仍保持cop在2以上的co2冷媒空气源热泵热水。

三、热泵热水系统与热水锅炉整合效益：

3.1 CO2热泵机组的介绍

　　1.给水温度提高，水中含氧量减少，可避免锅炉、设备及管线锈蚀。

　　同时因空气减少，可增加热传导速度，提高机器效率。

　　2.给水温度提高，减少锅炉气鼓温度差，可避免钢板热胀冷缩与应力的不平衡，延长锅炉寿命。

　　3.给水与炉内水温差小，锅炉给水时，热水温度稳定。

　　4.给水温度升高，增加锅炉热效率，较能应付锅炉负荷的变化，减少备用锅炉使用机会。

　　5.给水温度升高能减少单位热水所需热能的需求量，直接节省燃油消耗，提高锅炉效率。

　　热泵热水器运用『微电』驱动压缩机冷媒循环，吸取空气中热能，透过热交换技术制作热水，若利用夜间电力离峰时间，节能效益更加显著。

　　台湾能源目前97%必须仰赖进口，为因应国际能源价格上涨及配合降低全球温室效应气体排放之环境压力下，推动能源用户选用高效率又环保的设备，乃是能源技术服务业者，应努力的方向。

　　地球外表的大气层会吸收太阳能，加上温室效应，使得大气层形同一个〈大气热能库〉，而我国位处亚热带地区，大气热能资源极为丰富。

　　热泵是一种可以吸收大自然中热能或废热加以利用，产生热水的高效能科技产品，因此应用上说是不受日夜与天候影响的高效率热水供应设备。

3.2、效益分析

　　天然气LNG1热值依中油公司101/3/31公告为准。

　　1btu/hr=0.252kcal/hr。

　　热水锅炉实际供应热水量与燃烧效率验算：

　　入水温度15℃─出水温度70℃

　　营运大楼天然气1月份使用度数：32279 m3

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

　　32279m3/月÷31日×天然气热值8900kcal÷△T55℃=168,494L/日

　　105,405L/日÷168,494L/日=62.6%〈实际燃烧效率〉

　　CO2热泵热水器供应热水量：

　　入水温度15℃─出水温度65℃

　　△T50℃=115,946L。

　　营运大楼服务范围：

　　50%归属 客务部

　　9F-26F客房、套房

　　入水温度15℃─出水温度65℃

　　115,946L×50%=57,973L〉

　　40%归属 ALFA健身俱乐部

　　6F-8F 室内温水游泳池、儿童池、户外景观水疗池

　　男女三温暖区〈温水池约45℃、蒸气室约40℃-50℃〉

　　健身俱乐部淋浴

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

　　10%归属 餐饮办公室

　　B2-5F 厨房洗碗机、员工更衣室淋浴、厕所洗手台

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

3.3 热泵热水系统规划：

　　CO2热泵65℃供热水量〈23.9L/min×60min×24hr〉=34,416L

　　115,946L÷34,416L=4台

　　所以选择CO2热泵热水器80Y 4台

　　热泵热水系统供应热水65℃，若能满足营运大楼热水需求用量，锅炉则当成备用设备;当有特殊状况时，锅炉自动感应水温，未达设定温度会启动辅助加热。

四、营运成本

　　CO2热泵热水器80Y电费：

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

　　所以〈月〉节省费用：100年1月份营运大楼天然瓦斯费573,129元-157,914元=415,215元/月

　　〈年〉节省费用估算：100年度天然瓦斯费5,063,558元/年×72.5%=3,671,080元/年

　　在工程规划范围内，每月热水用量越高，年节省费用越多。

五、工程设计