上海上藍(lán)熱泵技術(shù)有限公司 虞幸芝
煙臺(tái)藍(lán)德空調(diào)工業(yè)責(zé)任有限公司 于 江
水(地)源熱泵技術(shù)的基本原理是:熱泵機(jī)組消耗少量電能,將水(地下水、江河湖水、海水、城市污水、工業(yè)廢水等)、土壤以及空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到房間,冬季采暖,夏季制冷,并供應(yīng)衛(wèi)生熱水。該技術(shù)不消耗一次能源、不污染環(huán)境,無燃燒,零排放,比傳統(tǒng)采暖、制冷方式節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用30%~60%。
下面就熱泵在建筑和工業(yè)兩個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用作介紹
目前,建筑的制冷、采暖和衛(wèi)生熱水供應(yīng),多數(shù)采用的是傳統(tǒng)的分體空調(diào)、冷水機(jī)組+鍋爐、直燃式溴化鋰等方式。這些方式有的消耗一次能源,運(yùn)行費(fèi)用或投資費(fèi)用高,有的存在環(huán)境的污染,一般不能制取熱水。
在建筑物中推廣使用節(jié)能環(huán)保的熱泵技術(shù),投資成本不高,運(yùn)行費(fèi)用低,——機(jī)多用,已被很多專家和用戶認(rèn)識(shí),在發(fā)達(dá)國(guó)家,熱泵技術(shù)得到快速推廣應(yīng)用;在我國(guó)東北、津地區(qū)也已在迅速推廣使用。
由于上海等周遍地區(qū),地表水缺失嚴(yán)重,也少有具備埋管的土地水(地)源熱泵的應(yīng)用受到了極大的制約。
為解決這一實(shí)際情況,目前我國(guó)生產(chǎn)水(地)源熱泵最大的生產(chǎn)廠家之——煙臺(tái)藍(lán)德空調(diào)工業(yè)有限責(zé)任公司,經(jīng)過幾年的專心研發(fā),成功地推出了適合于長(zhǎng)江以南(最低氣溫-9℃以上,空氣濕度較大)地區(qū)使用的熱泵新產(chǎn)品——能源塔熱泵,并取得國(guó)家專利(專利號(hào)ZL200720025071.2)。
能源塔熱泵在冬季,利用冰點(diǎn)低于零攝氏度的載體介質(zhì),高效提取空氣中水蒸汽凝結(jié)為水的過程中所放出的熱量,達(dá)到制熱目的:夏季由于能源塔的特殊設(shè)計(jì),起到了高效冷卻塔的作用,達(dá)到制冷的目的(參見圖1)。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行測(cè)試,整個(gè)冬季能源塔熱泵平均能效比在3.5以上,夏季平均能效比在4.5以上,較比傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)能30%以上。
能源塔熱泵技術(shù)投資少,節(jié)能效果顯著。目前在南京天盛大酒店、無錫芙蓉山莊、浙江大學(xué)紫金港校區(qū)、貴州甕安行政審批中心、湖南瀏陽集里醫(yī)院等工程中得到成功應(yīng)用。
隨著熱泵技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)節(jié)能減排意識(shí)的增強(qiáng)熱泵在建筑物的采暖制冷和制生活熱水一體化應(yīng)用將更廣泛。
熱泵技術(shù)同樣還可以應(yīng)用到工業(yè)余熱回收,可選用藍(lán)德工業(yè)熱泵實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。如印染廢水、水冷空壓機(jī)、熱電廠冷卻水、生產(chǎn)工藝低溫水等等,條件是以水為介質(zhì)排放的廢熱均可用工業(yè)熱泵技術(shù)進(jìn)行余熱回收,并將回收的熱量用于加熱洗浴用水、鍋爐補(bǔ)水、保溫、生產(chǎn)工藝用熱水等。可一機(jī)多用。
工業(yè)熱泵系統(tǒng)具有供水溫度穩(wěn)定、系統(tǒng)安全性高、自動(dòng)化程度高、投資回收短 (一般不超過2-3年)、并可節(jié)約煤炭等一次能源的耗用、減少廢氣廢熱的排放等諸多優(yōu)勢(shì),目前上海地區(qū)已經(jīng)在上海雙錢載重輪胎股份有限公司、上海彩生色料化學(xué)有限公司、上海南大化工廠得到成功應(yīng)用。工業(yè)熱泵系統(tǒng)流程圖(見圖2)。
工業(yè)熱泵制備熱水與其他加熱方式的費(fèi)用對(duì)比見表1。
表1 加熱1噸熱水(15-55℃)費(fèi)用對(duì)比
注:計(jì)算條件為
①電價(jià)0.50元/kwh;
②煤價(jià)700元/t
③蒸汽價(jià)格0.4MPa蒸汽,220元/t;
④煤發(fā)熱值5000kcal/kg
⑤鍋爐效率70%;
⑥工業(yè)熱泵能效比4.50。
如果按照工藝需求熱水量300t/d,全年工作360d計(jì)算,使用工業(yè)熱泵加熱熱水比使用燃煤鍋爐節(jié)約費(fèi)用27.75萬余元,將水燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤615t,投資回收期不超過18個(gè)月左右。
從以上的分析可以看出,采用工業(yè)熱泵系統(tǒng)進(jìn)行余熱回收,實(shí)現(xiàn)低品位能源的再次利用,減少廢氣廢熱排放,節(jié)能效果明顯,經(jīng)濟(jì)效益顯著,應(yīng)用前景廣闊。