蓄能互聯熱泵系統暖氣片供暖改造方案
作者:DENAIR??來源:德耐爾官網??時間:2017-05-08 15:00??點擊:次
在我國鐵腕治霾的進程中,涉及取締燃煤鍋爐采暖的項目,大都是城區周邊分散區域的住宅小區和醫院、學校等老舊公共建筑,由于所處區域偏遠,大都是在供熱供氣管網不能覆蓋的地區。該類區域的暖氣片采暖改造項目,一是要解決熱源問題,二是要滿足暖氣片采暖“大溫差”散熱的技術要求。現有的清潔能源采暖方式中,熱泵采暖技術有著節能環保、能效比高、運行穩定的優勢,然而常規的水源熱泵、地源熱泵和空氣源熱泵,在鍋爐替代、暖氣片采暖改造項目中,有著不同的技術和條件限制。根據燃煤鍋爐替代或取締的實際情況,可以考慮采取的熱泵方案有水源熱泵系統方案、地源熱泵系統方案、空氣源熱泵系統方案和蓄能互聯熱泵系統方案。接下來,小德簡要的介紹下各方案:
1、水源熱泵系統屬于可再生能源利用技術,利用淺層地下水、地表水所蘊含的熱能作為冷熱源采暖供冷,能效比高,環保效益顯著,運行無污染,一機多用,應用領域廣泛,但在水資源匱乏地區,環保和水務部門命令禁止打井取水地區,水源熱泵系統受到使用條件的限制和政策限制。
2、土壤源熱泵系統通過閉式循環吸收淺層地熱,北方寒冷地區尤其是暖氣片采暖方式下,冬季負荷大,夏季空調冷負荷小或者無需制冷、地埋管換熱系統容易造成冷堆積,導致換熱量衰減,而且在已建項目改造中,地埋管占地面積大,投資高,基本不具備可行的條件。
3、空氣源熱泵系統通過采集空氣中的低品位熱泵實現供暖,系統安裝簡單、運用更加廣泛、但其低溫環境條件下,制取高溫熱量的能力衰減,制熱量小,能耗高,而且結霜問題難以解決、除霜運行費用高;高溫環境下,制冷能力衰減。為滿足更大冷/熱負荷的配置造成投資大、空置率高,發展受到一定制約。此外,由于運行條件惡劣,造成維修費用和故障率居高不下。
這幾種常見的冷熱源解決方案,都有著各自的使用條件限制,而且常規的水地源熱泵主機或是空氣源熱泵都是按照末端供回水5℃為基本標準來設計換熱器的,并據此進行設備核心部件的選型設計和加工制造,從而就無法通過熱泵設備本身去滿足暖氣片大溫差供熱的技術要求,除非專門設計各關鍵部件,但將導致投資增加,通用性降低的短板。
4、蓄能互聯熱泵系統,通過空氣源熱泵和/或其他廢熱余熱與相變蓄能技術結合互聯,解決了水水熱泵源側低溫熱源的問題,同時通過常規雙系統壓縮機獨立配置單流程高效冷凝器的標準設計,推出了暖氣片專用水水熱泵機組,采用“小流量,大溫差”智能控制方式,給暖氣片大溫差供暖散熱改造的節能、可靠、穩定運行,提供了可靠的解決方法。
蓄能互聯熱泵系統,將空氣源熱泵、水源熱泵的優勢通過相變蓄能模塊的有效組合,是成熟的蓄能技術和熱泵技術的綜合利用!通過蓄能模塊的介入,拓展了水源熱泵和空氣源熱泵的使用條件,克服各自的限制和性能弱點,更大限度利用自然能源(晝夜氣溫的變化)、“峰谷”電價查及其它無償能源等各種有利外界因素,實現多能互補、綜合利用,構建可靠穩定、節能省錢的采暖/供熱系統。
蓄能互聯熱泵系統由一次側空氣源動力模塊、二次側變工況水水熱泵和相變蓄能模塊組成,通過一次側空氣源動力和相變蓄能的技術耦合,實現空氣中所蘊含的低品位熱泵的采集和儲存,為二次側水水熱泵系統提供有效熱源。相變蓄能模塊充分發揮了相變蓄能、冷熱均流和調節蓄放的功能,采用高密度相變儲能溶液灌裝的蓄能球,相變溫度為5℃,單位體積儲能密度高達69.1KWh/m³,相變蓄能球采用超聲波熔焊密封,預留空腔吸收相變膨脹,全面確保系統的穩定性和耐久性。相變蓄能材料有固態轉變成液態過程中吸收相變融化潛能,進行逆過程時釋放相變凝固潛熱。
蓄能模塊不僅可提升空氣源熱泵動力模塊的運行效率,運行可靠性和壽命,還提供利用各種其它免費能源的可能性,如太陽能、廢氣、廢水等,做到多能互補、綜合利用,更大限度的實現低成本環保。在峰谷電價差顯著的地區,蓄能模塊在冬季制熱工況下,起到均流調節作用,有效保障極端天氣狀況的熱負荷需求;在夏季制冷工況下實現夜間谷電蓄冷、白天高峰時段放冷,降低系統的運行費用。
在環境溫度過低時,一次側空氣源動力模塊處于全面自我保護、無法運行的狀態下,蓄能模塊為水水熱泵系統提供相變熱能,二次側水水熱泵主機具備變工況恒定水溫輸出的適應調節能力,源側熱泵溫度在0℃至25℃之間變化時設備保持穩定運行,確保末端暖氣片系統60℃高溫熱水的穩定供應。
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