朗奧水源、地源、污水、海水源熱泵.ppt

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水源 地源 污水 海水熱泵機(jī)組特點及結(jié)構(gòu) 主講 蔡波北京朗奧世紀(jì)新能源技術(shù)有限公司2013年6月 目錄 一施行標(biāo)準(zhǔn)二基本術(shù)語三常用單位四水源 地源熱泵機(jī)組特點 結(jié)構(gòu)五污水源熱泵機(jī)組特點 結(jié)構(gòu)六海水源熱泵機(jī)組特點 結(jié)構(gòu)七水源熱泵機(jī)組試驗室八中高溫機(jī)組特點 一朗奧熱泵施行標(biāo)準(zhǔn) 1水源熱泵機(jī)組 GB T19409 2007JB8654 19972戶用冷熱水機(jī)組 GB T18430 2 2001JB8654 19973水冷冷水機(jī)組 GB T18430 1 2007JB8654 1997 一基本術(shù)語 名義制冷量 千瓦 kW 名義制熱量 千瓦 kW 消耗功率 千瓦 kW 能效比 COP COOLING 性能參數(shù) EER HEATING 循環(huán)風(fēng)量 名義風(fēng)量 M3 H 額定電流 A 常用單位 風(fēng)量 流量m3 h m3 s l s壓力 揚程Pa kPa mmH2O mH2O bar負(fù)荷 制冷量 功率W kW kcal h Btu h RT 常用空調(diào)計量單位及換算 1KW 860大卡 kcal h 1冷噸 美 3 516KW1bar 105Pa 1 02kg cm21英寸 in 25 4mm 中國能效標(biāo)識 四水源 地源熱泵機(jī)組特點 定義 一種采用循環(huán)流動于共用管路中的水 湖泊或河流中抽取的水或在地下盤管中循環(huán)流動的水為冷 熱 源 從而制取冷 熱 水的設(shè)備 結(jié)構(gòu) 包括一個使用側(cè)換熱設(shè)備 壓縮機(jī) 熱源側(cè)換熱設(shè)備 具有單制冷或制冷和制熱功能 類別 按能量采集種類可分為水源 地下水源 型 地源 土壤源 型 污水源型 海水源型四大類 4 1水源熱泵機(jī)組定義 結(jié)構(gòu) 類別 水源 地源熱泵機(jī)組 是利用地下低溫地?zé)峄蚋邷氐乩渥鳛闊崂湓吹难肟照{(diào)設(shè)備 它繼承了電制冷冷水機(jī)組的優(yōu)點 且大大提高其能效比 克服了空氣源熱泵機(jī)組制熱不可靠 制熱能效比低 能耗大 使用地區(qū)受制約及溴化鋰中央空調(diào)機(jī)組因燃煤 油 氣等帶來的嚴(yán)重污染 能源浪費等缺點 為熱泵技術(shù)的利用和發(fā)展拓寬了空間 是目前空調(diào)領(lǐng)域中效率最高 污染最小 最優(yōu)節(jié)能 制冷 制熱最穩(wěn)定的一種空調(diào)產(chǎn)品 綠特水源 地源熱泵機(jī)組是應(yīng)人們對環(huán)境保護(hù)意識日益提高 有形能源的日益枯竭 節(jié)能意識的深入隨之開發(fā)研制的具有節(jié)能環(huán)保 可靠性高 運行費用低等特點的新一代中央空調(diào)冷暖設(shè)備 4 2水源熱泵機(jī)組顯著特點 熱泵動態(tài)工作原理圖 設(shè)計特點 中小型 4 4渦旋式水源熱泵機(jī)組效果圖 4 4螺桿式水源熱泵機(jī)組效果圖 高效節(jié)能壓縮機(jī)方面 柔性調(diào)節(jié) 高效節(jié)能 換熱器方面 高效換熱銅管 多種專利設(shè)計 系統(tǒng)配置 多回路熱力膨脹閥設(shè)計 有效提高機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)的精度 設(shè)備聯(lián)動 有效節(jié)能 穩(wěn)定可靠壓縮機(jī)方面 無故障運行時間長達(dá)5萬小時以上 壓縮機(jī)內(nèi)部壓差式供油方式及各種保護(hù) 換熱器方面 精密的加工工藝 嚴(yán)格的部件檢驗程序 系統(tǒng)配置 進(jìn)口控制部件 運行可靠 嚴(yán)密的生產(chǎn)過程控制 低噪音壓縮機(jī)獨特的低噪音設(shè)計 機(jī)組裝配實現(xiàn)無振動 高智能高性能PLC控制器多種安全保護(hù)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能 小型戶用中央空調(diào) 高精度系統(tǒng)配置 進(jìn)口電磁閥 美國 日本 意大利 干燥過濾器配高吸水量濾芯視液鏡觀察制冷劑的變化狀態(tài)系統(tǒng)接管處采用進(jìn)口密封材料 機(jī)組組裝完畢后進(jìn)行檢漏 有效防止了系統(tǒng)的泄漏問題 電磁閥體 ALCO 熱力膨脹閥 ALCO 角閥 美國 ALCO 干燥過濾器 ALCO 濾芯 美國 ALCO 朗奧水源熱泵機(jī)組選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口壓縮機(jī)類型 美國谷輪渦旋式 意大利萊富康雙螺桿式 臺灣復(fù)盛單螺桿式 大中型熱泵機(jī)組主要采用螺桿壓縮機(jī) 包括雙螺桿和單螺桿 小型熱泵機(jī)組 尤其是戶用水源熱泵機(jī)組多采用渦旋式壓縮機(jī) 有效降低噪音 經(jīng)久耐用 朗奧熱泵選用壓縮機(jī)基本情況 水源熱泵技術(shù)動態(tài)效果圖 供熱空調(diào)的能源消耗占社會總能耗的比例大達(dá)30 而環(huán)境污染的20 也是由供熱空調(diào)燃煤引起的 因此 采用熱泵技術(shù) 開發(fā)低位的 可再生的清潔能源用于建筑物的供熱空調(diào)意義重大 是建筑節(jié)能減排的有效途徑之一 這些能源包括 大氣 土壤 地下水 地表水 工業(yè)余熱及城市污水等等 其中污水在數(shù)量 水量 質(zhì)量 水溫 及分布規(guī)律上 地理位置 具有明顯優(yōu)勢 預(yù)計2010年我國污水排放量達(dá)720億t a 水溫全年在10 25 之間 按開發(fā)50 的水量計算 可供熱空調(diào)的面積至少在5億 以上 另外 原生污水均勻地分布在城市地下空間 為因地制宜地有效利用及建設(shè)分散式的熱泵供熱空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件 而地表水源在南方水源豐富的地區(qū)以及沿海城市更具有廣闊的應(yīng)用前景 五污水源熱泵機(jī)組特點結(jié)構(gòu) 污水源熱泵的工作原理和水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理一樣 都是利用熱泵技術(shù)實現(xiàn)冬季采暖 夏季制冷 只是由于污水具有腐蝕性 普通的水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)難以直接應(yīng)用 5 2污水源熱泵機(jī)組工作原理 熱泵是以污水 包括地表水 作為低溫?zé)嵩?利用熱泵技術(shù)回收或提取污水中的低溫?zé)崮?其中污水包括市政管網(wǎng)中未處理的原生污水 污水處理廠已處理污水 地表水包括江河湖水 海水及污水處理后的再生水 由于污水及地表水的水質(zhì)條件較差 利用過程中又是開式循環(huán) 懸浮物和雜質(zhì)成迅速的累積過程 因此提取熱量時需要解決防堵 防垢及低能耗運行等一系列可能影響到系統(tǒng)的運行效果 運行維護(hù) 投資 運行費的相關(guān)問題 5 3污水熱泵工作過程 為應(yīng)對污水或地表水水質(zhì)條件 目前的系統(tǒng)多采用間接式系統(tǒng) 先將污水或地表水的熱量傳遞給清潔水 再由清潔水進(jìn)入熱泵機(jī)組 清潔水在污水換熱器和熱泵機(jī)組之間形成封閉循環(huán) 起中介熱量傳遞作用 我們將其稱之為 中介循環(huán) 而污水或地表水的自身循環(huán)稱之為 污水或地表水循環(huán) 末端系統(tǒng)循環(huán)水在熱泵機(jī)組與末端散熱設(shè)備之間循環(huán)則稱之為 末端循環(huán) 為此 污水與地表水熱泵供熱空調(diào)系統(tǒng)宏觀上由三個子循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成 即污水循環(huán) 中介循環(huán)和末端循環(huán) 熱泵機(jī)組的內(nèi)部還有一個熱泵工質(zhì) 例如氟利昂 循環(huán) 即熱泵機(jī)組的工作過程 宏觀上不顯現(xiàn) 系統(tǒng)的主要設(shè)備包括污水泵 污水換熱器 中介泵 熱泵機(jī)組 末端泵 如圖所示 系統(tǒng)的工作過程 5 3工作過程示意圖 城市污水作為水源熱泵系統(tǒng)的熱源 具體有如下特點 1 污水排放量大 水源穩(wěn)定 主要來源為生活污水 集中排放 徹底解決了地下水貧乏地區(qū)無法使用水源熱泵的問題 2 城市污水源熱泵系統(tǒng)與常規(guī)地下水熱泵系統(tǒng)相比不存在地下水回灌的問題 5 4熱源條件 3 污水冬暖夏涼 受氣候影響小 與太陽能及空氣相比 其全年的水溫變化幅度較小 右圖片長期測量的數(shù)據(jù)表明 城市污水中具有較大的熱量 北京地區(qū)冬天污水溫度在13 至17 高出日常氣溫20 北京冬季室外設(shè)計溫度 9 夏天 污水溫度22 至25 又比日常氣溫低了10 對北京地區(qū)而言 1月份和8月份的大氣溫差在40 河水的溫差均在25 而城市污水的溫差只有12 溫度變換幅度較小 因而可在全年獲得比較穩(wěn)定的水溫 可作為穩(wěn)定的冷熱源 5 4熱源條件 1 防堵塞 未處理原生污水中含有大尺度懸浮物 包括纖維狀的發(fā)絲類 紙屑類 藻狀類 普通的換熱設(shè)備是根本無法承受的 而實踐證明 已處理污水和地表水中的懸浮物含量相對較少 盡管與未處理原水不在同一數(shù)量級 但隨著運行時間增長 堵塞問題也立即突現(xiàn) 原水的堵塞時間為1 3d 而地表水則為7 10d 5 5關(guān)鍵技術(shù) 2 非清潔 污水 未處理原生水 中含有大量的小尺度懸浮固體 油類 以及溶解與非溶解化合物 很容易造成換熱面的 瞬時污染 2 3d 換熱器內(nèi)換熱面上的軟垢增長速度快 成分復(fù)雜 油膜 生物膜 顆粒等粘泥 嚴(yán)重地增大熱阻 降低傳熱效果 并增大流動阻力 使流量減少 換熱工況嚴(yán)重惡化 5 5關(guān)鍵技術(shù) 已處理污水與地表水 江河湖海水 屬同類 與未處理原水相比 相對清潔 但水源的利用為開式循環(huán) 小時流量數(shù)百至上千立方米 污染成迅速的累積過程 易 短時污染 7 10d 因此對熱泵系統(tǒng)或換熱過程也是 非清潔 的水源 5 5關(guān)鍵技術(shù) 防堵塞是系統(tǒng)的基本功能要求 污水循環(huán)若不具備防堵的能力 則系統(tǒng)根本不能運行 而非清潔則需要防污垢 防污垢與小溫差換熱直接影響到系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)操作的難易程度與工作量 目前綠特公司新開發(fā)出污水熱泵系統(tǒng)中的污水循環(huán)有兩類實施途徑 一類是功能型的 一類是高效型的 功能型是指僅達(dá)到了使用的目的 高效型則是從本質(zhì)上適應(yīng)污水 5 5關(guān)鍵技術(shù) 六海水源熱泵機(jī)組結(jié)構(gòu)特點 所謂海水源熱泵 是一種以海水為換熱源而設(shè)計和配置的熱泵冷暖系統(tǒng)及裝置 是熱泵裝置的一種不同的配置形式 只是所選擇利用的換熱源的不同 所謂的專用 只是針對海水水質(zhì)的不同而采用了不同材質(zhì)的 耐腐蝕的 換熱器 蒸發(fā)器和冷凝器 等 如果按目前大家已共知的 水源熱泵 的概念分類 海水源熱泵 即屬于水源熱泵類的其中一種 6 1海水源熱泵機(jī)組定義 海水源熱泵的工作原理和水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理一樣 都是利用熱泵技術(shù)實現(xiàn)冬季采暖 夏季制冷 只是由于海水具有腐蝕性 普通的水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)難以直接應(yīng)用 6 2工作原理 要想利用海水作為熱源 一般是在海水與機(jī)組之間加裝一套價格昂貴的鈦合金不銹鋼換熱器 目前國內(nèi)外使用海水作為熱源的熱泵系統(tǒng)大多是采用此辦法 為此 我綠特公司海水熱泵機(jī)組換熱器水側(cè)采取相應(yīng)的防腐措施后 海水可以直接進(jìn)入機(jī)組 降低了設(shè)備投資費用 提高了機(jī)組效率 節(jié)約了運行費用 為海水源熱泵技術(shù)的推廣創(chuàng)造了有利條件 6 3海水源熱泵機(jī)組應(yīng)用前景 由于地源和海水源熱泵技術(shù)尚屬于新興技術(shù) 它們的適用性研究還需更加深入的進(jìn)行 如 土壤的冷熱平衡問題 設(shè)備抗腐蝕材料對海水的耐用性等都需我們?nèi)プ龃罅康奶剿骱驮囼?為此我們已與天津大學(xué) 制冷學(xué)會等單位建立了工作關(guān)系 力爭使這些清潔可再生能源在港口得到更加可靠和廣泛的利用 6 3海水源熱泵機(jī)組應(yīng)用前景 通過幾年來的工作實踐 使我們更加深刻地認(rèn)識到大力推廣應(yīng)用清潔可再生能源 不僅符合中央提出建設(shè)和諧社會的總體要求 也是我們企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路 6 3海水源熱泵機(jī)組應(yīng)用前景 控制檢測系統(tǒng)柜 數(shù)據(jù)測量管路系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 打印輸出 普通熱泵 中高溫?zé)岜眉皾M液熱泵機(jī)組的區(qū)別特點 按熱源分熱源的熱泵往往是低品位的 可分為 1 空氣 2 地表水 又分為江河 湖泊 海水等 3 地下水 4 城市自來水 5 土壤 6 太陽能 7 廢熱 水 氣 等 按用途分住宅用 制熱量為1 70kW 商業(yè)及農(nóng)業(yè)用 制熱量為2 120kW 工業(yè)用 制熱量為0 1 10MW 還可進(jìn)一步劃分為干燥用 工藝過程濃縮 蒸餾等用 按供熱溫度分低溫 普通 熱泵 供熱溫度 50 中高溫?zé)岜?90 供熱溫度 65 普通熱泵 采用低溫地?zé)崴?5 25 為熱源采集能量 經(jīng)過熱泵機(jī)組可向建筑物輸送供水溫度為 夏季7 12 冷水供冷 冬季40 45 的熱水采暖 1地下水 閉式系統(tǒng) 開式系統(tǒng) 5 25 的熱源一般通過以下方式采取 2地表水 閉式系統(tǒng) 開式系統(tǒng) 3土壤源 地埋管 中高溫?zé)岜?采用30 55 范圍內(nèi)的低品位熱能為熱源采集能量 經(jīng)過熱泵機(jī)組可向建筑物輸送供水溫度為65 85 熱水的裝置 這種熱泵多以冬季采暖 洗浴中心和提供生活熱水應(yīng)用居多 中央空調(diào)冷水機(jī)組冷卻水余熱回收鋼廠工藝?yán)鋮s水的廢熱回收油田污水的余熱回收木材 糧食等干燥場所廢熱回收 30 55 的熱源一般通過以下方式采取 中高溫水源熱泵機(jī)組應(yīng)用形式 高溫水源熱泵機(jī)組是一種以水為載體 作為一種高效 環(huán)保 節(jié)能的供冷 供熱新技術(shù) 可廣泛應(yīng)用于所有的采暖 空調(diào)和熱水供應(yīng)系統(tǒng) 并可以和其它新能源技術(shù)有機(jī)結(jié)合 提高綜合利用效率 目前 主要應(yīng)用以下幾種形式 1原始鍋爐供熱形式 65 95 的高供熱水溫度 直接替代燃煤鍋爐 無需改造末端系統(tǒng) 降低改造成本 具有占地少 工程量少 環(huán)保安全 運行費用低等優(yōu)勢 并可提供衛(wèi)生熱水 2低溫地?zé)嵛菜?工業(yè)廢水的低品位能源回收利用 可以利用溫度在50 以下的地?zé)豳Y源 采用高溫水源熱泵作為熱源 向采暖系統(tǒng)供熱和提供生活熱水 經(jīng)過高溫水源熱泵后 將余熱溫度降低到10 15 左右 直接排放或回灌 符合國家排放溫度要求 可以形象化為一口井發(fā)揮兩口井的作用 示意如下圖 滿液式機(jī)組的特點 滿液機(jī)組與其它機(jī)組的最大區(qū)別 該機(jī)組采用滿液式蒸發(fā)器及高調(diào)節(jié)靈敏度的電子膨脹閥 新型5 6非對稱轉(zhuǎn)子齒型的高效螺桿壓縮機(jī) 優(yōu)點 采用滿液蒸發(fā)器有效地提高了蒸發(fā)溫度 同時降低了吸氣過熱度 使機(jī)組能效比大大提高 在標(biāo)準(zhǔn)工況下制冷COP高達(dá)6 5 制熱EER高達(dá)5 6 高效 穩(wěn)定的回油裝置保證了壓縮機(jī)的安全長期運行 延長了壓縮機(jī)的使用壽命 從本質(zhì)上講是大大降低了運行費用 THEEND 謝謝 讓我們攜手共進(jìn)