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蓄能互联热泵系统配置及案例分析

   日期:2019-05-20     来源:世纪新能源网    浏览:5078    评论:0    
一、产品原理介绍

相变蓄能热泵系统技术采用,“蓄联热泵系统“是由水-水热泵,空气-水热泵通过相变蓄能技术的互联、形成 优势综合利用的应用技术,特别适用于严寒地区冬季采暖和夏季制冷的空调采暖系统。 该系统的核心是将水-水热泵和空气源热泵各自的优势和运用限制条件通过蓄能技术手段加以互联调控和克服,在北方寒冷地区,水地源热泵受水资源匮乏且政府禁止打井取 水、地埋管系统成本较高的因素制约而无法使用的地区,使用该技术可有效采集自然界 低品位热能,针对性的解决了部分采暖和供冷的问题。

图一:系统原理配置图

该系统可有效采集自然界空气中蕴含的太阳热能(昼夜气温差现象)及各种其它低品质热能,增加了热能供应的稳定性,降低系统初投资、运行费用节省、延长设备无维 护周期。此外,还可在电力高峰期间减少设备的电力消耗,并将该部分的用电需求转移 到电力低谷期,有助于平衡国家电网运行,同时利用国家电网的“峰谷电价”鼓励政策, 获取经济和环保效益。与现有的空气源空调采暖系统相比,降低了系统的配电容量,缓 解了电网的增容压力。蓄能互联热泵系统有效的突破了单一技术运用的客观限制,为采 暖空调领域开创了节能减排降霾的新天地。

二、产品主要技术特点介绍

1、蓄联热泵系统突破了水地源热泵的使用限制,提供了北方寒冷地区水资源匮乏 且政府禁止打井取水、地埋管热泵系统成本高占地大,冷热不平衡的解决途径,相比土壤源地埋管热泵系统投资大幅减少!
2、降低了空气源热泵压缩机低环温时的运行压缩比,缓解了空气源热泵在低温环 境下能效比低、运行费用高、结霜严重、故障率高、空置率高的难题!
3、蓄能互联热泵系统相比常规的空气源热泵供暖及空调制冷系统,投资减少、配电功率减少、运行费用减少!

三、成功案列及配置方案

3.1系统配置参数

系统配置地点:西安,建筑面积约 10000 ㎡,采暖季使用 150 天(以供暖实 际天数为准)。供热时间 24 小时。供暖末端采用暖气片,采暖供回水温度为 45/40℃。夏季空调制冷供回水温度 7/12℃,可有效确保室内的空调舒适度。

3.2气象参数

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/冷负荷计算

本项目建筑采暖热负荷指标取 60W/m2,设计采暖热负荷 600KW,按蓄联热泵系统的 最小型号螺杆机组配置,需选择 AWHD1501B 机组,制热量598.2,制热功率120.3千万。


3.4蓄能互联热泵系统设备选型
水水热泵主机选型计算


根据气象条件,按环温-10℃/出水 15℃为计算依据,需要一次侧空气源热泵数量为(598.1-103.2)KW÷103.2KW/台≈5台,故选择 FMCH040BH(130 模块机)5台,
单台制冷量 130KW/功率 39KW,总制冷量为650KW,夏季制冷工况下,空气源热泵模块与水水热泵机组联合供冷,650KW+479.2KW=1129.2KW>800KW 的冷负荷需求。


3.5相变蓄能模块选型


四、成本分析及性价比
蓄联热泵系统主要设备投资估算


五、案例展示

项目概述:陕西某办公楼
建设条件:不具备市政热力条件、厂房改扩建项目
运行情况:双创基地面积9938 m2,风机盘管+新风系统,设计热负荷72w/m2 ,总热负荷716KW,设计冷负荷85w/m2,总热负荷845KW。比单一空气源热泵系统,节约投资30%,降低运行费用50%, 提高系统能效40%以上。


1、制热时蓄联热泵供热达4 9 ℃ 供热升温快室内热风可达3 0 ℃ 采暖舒适度高比传统空气源热泵,压缩比降低44%、能效比提升约30%、设备数量减少40%;制冷时,优先由水水热泵联合冷却塔高效供冷,7℃供冷/12℃回水,负荷较高时由空气源热泵进行补充调节,可节约制冷费用约30%以上,能效比相比空气源热泵高出53%。
2、蓄联热泵系统低成本、高能效、零排放的解决能源供应问题,增加了供冷供热的稳定性、运行节能、设备寿命提高,具备良好的经济价值和环保效益

六、综合分析

省钱!投资省、配电省、运行费用省、维护费用省! 可靠!系统运行可靠性提升,压缩机使用寿命提高;能解决极端天气供暖问题;能实现暖气片供暖! 国家鼓励!属于国家可再生能源政策鼓励支持项目! 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,打造“不打井、不做地埋管”的清洁能源热泵系统。

蓄能热泵系统相比空气能热泵在前期投资可以节省30%,可以做到(65-80)元每平方,在后期运营中相比空气源热泵节省50%,可以做到12-18元每平方(根据不同地方电价政策而定,5个月的采暖季),设备稳定运行20年为很多锅炉拆除、市政热力无法覆盖的地方提供最佳选择。


 

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