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市政热力不覆盖和水地源热泵不具条件,蓄联热泵系统提供新选择

   日期:2019-05-06     来源:世纪新能源网    浏览:4707    评论:0    
为市政热力不覆盖、水地源热泵不具备条件、空气源热泵不好用的项目, 提供新的技术选择。

蓄联热泵由一次侧空气源蓄能热泵模块、二次侧变工况水水热泵组成。通过一次侧空气源热泵或浅层地热、太阳能、其他废热余热和相变蓄能的技术耦合,实现自然界所蕴含的低品位热能的采集和储存,为二次侧水水热泵系统提供低品位热源,构建稳定、可靠、节能的采暖/供冷系统。蓄联热泵系统是成熟的热泵和蓄能技术交叉互联、综合利用形成的创新应用!

           浅层地热或 废热、余热 图一: 系统原理图

一、双级耦合、多能互补、冷热兼供、综合利用

现有的各种采暖技术都存在各自的适用范围和条件,蓄能互联热泵系统,通过综合技术创新有效地 突破了单一技术运用的客观限制,为北方寒冷地区不能使用水源热泵、地埋管热泵系统、以及使用 空气源热泵存在“低环温能效比低、故障率高”问题的各类项目提供了新的技术选择。

制热功能

通过空气源热泵和相变蓄能技术耦合,为水水热泵系 统提供有效热源,实现45℃/60 ℃供热。打破水地源 热泵的使用限制,缓解了空气源热泵低环温运行能效 比低、压缩比高、结霜严重、故障率高的难题

制冷功能

根 据 空 调 末 端 冷 负 荷 需 求 , 优 先 由 水 水 热 泵 联 合 冷却 塔 高 效 供 冷 , 负 荷 较 高 时 由 空 气 源 热 泵 进 行 补 充调 节 。 避 免 了 空 气 源 热 泵 高 温 环 境 制 冷 能 力 衰 减 、能效比低的问题,大大降低了制冷运行费用。

二、独特优势

一、蓄联热泵与空气源热泵相比:投资省、配电省、运行费用用省、维护费用省

              投资减少比例 配电功率减少比例 运行能耗节电比例

蓄能互联热泵系统相比其它能源供暖的经济性优势 图表一

 
二、能效比+能价比的双杠杆提升经济收益

1:空气源热泵低温环境,制取高温热能的能力迅速衰减、制热量小、能耗高。

2:空气源热泵低温环境,不能制取高温热水、压缩机超运行安全范围、故障率高

3:空气源热泵的制热能力不全天热负荷需求相背离

普通空气源热泵在15℃的出水工况下,压缩机始终处在安全、高 效、稳定的运行区间,使得设备可靠性提升,敀障率大幅降低,维修费用极低。

超低温空气源热泵在45℃出水工况下,压缩机处在临界点运行, 环温低于0℃ ,压缩机在临界点运行,故障率增高,极容易烧毁压缩 机,大幅增加维修成本。

因时制宜,多能力互补,发挥热泵 移峰填谷,多能源互补,利用电网

“能效比”优势,提高能源效率 “能价比”杠杆,降低运行费用

图二

压缩比: 空气源热泵压缩机的最大压 缩比由28.391降12.625, 降低了44.5%

能校比: 同等环温下,蓄联热泵工况 比空气源热泵直热工况的能效比提升2.1倍

设备数量: 相比传统单一空气源热泵采 暖系统,空气源热泵数量减 少近50%,噪音减少

蓄能互联热泵系统降低了压缩机的压缩比缓解了空气源热泵低温环境能效比低、运行费用高、 结霜严重、故障率高、空置率高的难题

三、系统核心部件介绍

1、一次侧空气源热泵模块

采用自然界低品位热能、采用美国谷轮压缩机或技术指标相仿的压缩机,其主要技术特点,一、采用大压缩比压缩机,压缩机运行稳定。二、应用压缩机余热回收技术制热量和制热效率增加6%,三、针对低温系统控制特点,开发匹配的压缩机能调控制、热回收控制、化霜控制、耦合控制。四、研制单位容积制冷量大的温度非共沸环保制冷剂,制热量更大,排气温度更低。

图三:空气源热泵原理图
 
                     图四:空气源热泵外观图

二、二次侧变工况水水热泵模块

系统特点:一、节能:性能系数较高,节省运行费用25%-50%,二、环保:废除锅炉房,不产生废水、废渣、废气、和烟尘,三、可持续发展:热量冬取夏蓄,利用地热能,属可再生能源。四、冷暖兼用:均衡用电负荷,节省建筑空间。五、美观:无室外机,不影响建筑外观。六、系 列 热 泵 机 组 , 配 置 单 流 程 双 冷 凝 器 , 不 增 加 设 备 制 造 成 本 , 实 现 了 小 流 量 ( 减 半 ) 大 温 差 ( 加 倍 ) 的 暖 气 片 采暖要求。七、暖气片45℃回水,进入一级冷凝器提升至52.5℃,通过联通阀进入二级冷凝器,提升至60℃供水。

联通器

45度供水
60 度回水

图五:系统示意图

专“治” 燃煤/燃气锅炉拆除的老旧暖气片供暖难题。

                  图六:设备外观图

三、相变蓄能模块

相变储能、均流换热、调节蓄放,采特制的相变温度为5度的高密度蓄能材料。

图七:相变蓄能模块外观图

三、系统集成配置方案

3.1项目概况

以北方某地办公楼项目为设计依据,建筑面积约 1000 ㎡,采暖季使用 150 天(以供暖实 际天数为准)。供热时间 24 小时。

3.2最低气温界限

气温变化曲线(2016 年 1 月) 近三年最冷时段气温为-23℃,日间大多时段温度在 0℃至-10℃之间。

3.3热负荷计算

本项目建筑采暖热负荷指标取 60W/m2,设计采暖热负荷 60KW,按蓄联热泵系统的 最小型号螺杆机组配置,需选择 AWHD0401B 机组,制热能力远大于热负荷需求,故而实 际运行中约 40%的时间便可满足末端热负荷需求。

3.4热源方案

设计采用蓄联热泵供暖,由一次侧蓄能型空气源热泵模块、二次侧变工况水水热泵组成,通过一次侧空气源热泵模块和相变蓄能的技术耦合,为二次侧水水热泵系统提供 有效热源。缓解了空气源热泵在低温环境下能效比低、结霜严重、故障率高的问题,系 统运行可靠性提升,节约运行电费,压缩机使用寿命提高,能解决极端天气供暖问题。

3.5系统配置选型

1、水水热泵主机选型计算 图表:二



 
2、蓄能型空气源热泵选型计算 图表:三


系统优势:蓄联热泵系统通过综合技术创新有效地突破了单一技术运用的客观限制,为零下25℃以上的寒冷地区不能使 用水源热泵、地埋管热泵系统、以及使用空气源热泵存在“低环温能效比低、故障率高、不能实现暖气片供 暖”等问题的各类项目提供了新技术选择。蓄联热泵从理论到实践,经过不断的改进和优化,已形成一个丰 富的蓄联热泵技术体系。
该系统主要运用于市政供暖无法达到的商城、小区、办公楼等场所经济可行性高设备运行稳,相比其他电锅炉、空气源热泵、中央空调、等取暖方式投资较小、效力高、能耗小、运行稳定,是目前为止比较经济可行的取暖方式,相比市场上空气源热泵初期投资减少30%,后期系统运营费用减少50%。

四、案例展示

项目地址:国网兰州建西变电所家属楼
项目概述:老旧住宅楼(约2000平米 )暖气片供暖
建设条件:煤锅炉拆除、无法接入热网、不具备打井取水和地埋管敷设条件运行情况:蓄联热泵自2016年投入运行,设计负荷80w/m2 ,环温-15℃,60℃供热,采暖费4.35元/ m2 / 月,采暖季按5个月计算,采暖费21.79元/m2 ,相比原来锅炉热力管网收费25元/ m2 ,暖气片采暖费减少13%。

四川中阳弘光新能源科技有限公司专注于蓄联热泵技术开发投资建设运营,为客户提供整体供热解决方案,如有项目合作欢迎垂询,中阳弘光联系邮箱:pioneercyj@163.com。
 

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