一、技術(shù)名稱:熱泵技術(shù)之三-空氣源熱泵冷、暖、熱水三聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:本項目系列產(chǎn)品在不同建筑類型、不同氣候類型、不同行業(yè)領(lǐng)域都有廣泛應用。
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
本項目系列產(chǎn)品在不同建筑類型、不同氣候類型、不同行業(yè)領(lǐng)域都有廣泛應用。如武漢東湖賓館、武漢五月花大酒店、F天下別墅、貴州凱里大酒店、首璽池典大型浴池、武漢中南大酒店、湖北榮軍醫(yī)院、武漢鋼鐵公司、北京康悅會所、內(nèi)蒙古科技廳等工程的運用為公司積累了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),節(jié)能率達到50%左右,可在建筑行業(yè)推廣20%。目前應用該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量59萬tce/a,CO2減排約156萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
高度集成”三位一體”,采用電驅(qū)動,蒸氣壓縮循環(huán),供冷同時供生活熱水、供暖同時供生活熱水,也能單獨供冷、單獨供暖、單獨供生活熱水的設備。
2.關(guān)鍵技術(shù)
(1)三聯(lián)供系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊化優(yōu)化設計:
三聯(lián)供系統(tǒng)管路存在較多調(diào)整切換。為滿足客戶需求以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的適應性,模塊化設計被引入到項目中。在有限的機組空間內(nèi)完成相關(guān)組合具有較大的技術(shù)難度。采用機組的性能模擬與三維結(jié)構(gòu)化設計相結(jié)合的方法,進行大量的模擬及仿真輔助設計,最終采用機組組件標準化生產(chǎn)的方法進行解決。
(2)三聯(lián)供系統(tǒng)各換熱器之間的性能匹配與優(yōu)化控制:
為了同時提供不同品質(zhì)的輸出,三聯(lián)供系統(tǒng)各供應狀態(tài)之間應能進行適當?shù)霓D(zhuǎn)換調(diào)節(jié),以便擴大應用范圍。但不同輸出之間存在著復雜的能量交換及互相耦合因素。雖然產(chǎn)品設計時,已經(jīng)考慮了卸載調(diào)節(jié),但三聯(lián)供系統(tǒng)換熱器的性能匹配及其供應態(tài)調(diào)整的優(yōu)化控制也是研究的難點之一。通過整體優(yōu)化的方法,實現(xiàn)各換熱器之間的性能匹配,并留有適當?shù)目缮炜s性。
3.工藝流程
空氣源熱泵冷、暖、熱水三聯(lián)供技術(shù)原理見圖1。
五、主要技術(shù)指標
空氣源熱泵三聯(lián)供機組制冷、制熱單項測評指標能效比高;考慮全年生活熱水利用的綜合指標測評,其綜合能效比(SEER)遠高于國內(nèi)同行業(yè)平均水平。國家空調(diào)設備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測數(shù)據(jù)顯示,朗肯空氣源熱泵三聯(lián)供機組,在標準工況制熱時性能系數(shù)COP達3.6;制冷時EER達3.83;綜合能效比SEER遠高于國內(nèi)空調(diào)平均水平。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀
建設部頒發(fā)《建設行業(yè)科技成果評估證書》認為:該機組”達到國際先進水平,具有推廣應用價值,是空調(diào)行業(yè)的一次革命”。2011年科技部對該項目的科技成果鑒定認為:該項目”擁有自主知識產(chǎn)權(quán),技術(shù)水平達到國內(nèi)領(lǐng)先。建議將該成果進行推廣應用”。以LKR3FX-40/44II機組為例,對長江兩岸十三個省直轄市的節(jié)能和經(jīng)濟效益進行估算。如果在每個省市一年推廣5萬臺10千瓦的三聯(lián)供機組,那么十三個省市當年共安裝65萬臺LKR3FX-40/44II機組,取代傳統(tǒng)空調(diào)、熱水器、供暖鍋爐,投入折合人民幣260億元。
七、典型應用案例
典型用戶:東湖賓館
技術(shù)提供單位:武漢朗肯節(jié)能技術(shù)有限公司
改造強情況:賓館空調(diào)原設計系統(tǒng)為:制冷系統(tǒng)采用2臺制冷量為872.2KW的開利壓縮式冷水機組(額定功率為241KW)和1臺制冷量為1044KW的開利螺桿式制冷機組(額定功率為212KW),滿足甲乙兩處的夏季制冷需求(兩用一備);供熱及熱水系統(tǒng)采用2臺燃氣真空熱水鍋爐來滿足2棟樓冬季供暖及全年熱水需求。
建設規(guī)模:南山甲、乙二所建筑物(面積2.2萬平方米)。主要技改內(nèi)容:統(tǒng)一安裝武漢朗肯節(jié)能技術(shù)有限公司生產(chǎn)的空氣源熱泵三聯(lián)供機組20臺、廢水源熱泵三聯(lián)供主機8臺,并進行相應的工程改造,以滿足對整個酒店全年的空調(diào)、熱水供應。主要技改設備:選用20臺LKR3FX-40/44Ⅱ*2空氣源熱泵三聯(lián)供機組和LKSR3FX-100/120Ⅱ廢水源三聯(lián)供機組,空氣源三聯(lián)供機組每臺制冷量為80KW,制熱量為88kW。則20臺機組總冷/熱負荷為1600/1760 kW;廢水源三聯(lián)供機組單臺制冷量為100kW,制熱量為120kW,則8臺機組總冷/熱負荷為800/960kW,故總的冷/熱負荷為2400/2720kW,完全可滿足系統(tǒng)冷/熱負荷需求。節(jié)能技改投資額610萬元。每年可節(jié)能855tce,年節(jié)能經(jīng)濟效益122萬元,投資回收期5年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
預計未來五年,該技術(shù)推廣率達到60%,總投資70億元,年節(jié)能能力約89萬tce,預計二氧化碳減排能力235萬tCO2/a。
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