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冰水源热泵技术

投稿时间:2018-01-09 09:51 投稿人:罗良宜 【字号: 访问量:

如果水源问题解决了,锅炉供暖/空气源热泵会不会被水源热泵大部分取代?

如果板冰机的效率和成本问题解决了,片冰机/冰蓄冷市场会不会被板冰机大部分取代?

如果静态盘管制冰的制冰效率问题解决了,每小时高效制冰脱冰1次,中央空调会不会被冰蓄冷空调大部分取代?

1、冰水源热泵解决了水源问题!冬天,因为10°C以上温水资源有限,水源热泵的使用极度受限。对比空气源热泵,冰水源热泵低温环境下制热效率能力不会衰减,优势更大!城市本来就与水为伴,水网密布,水道遍地,0°C以上冷水来源广泛,冰砂能够泵送,返回水道方便,而且冰水源热泵所提取的水冰相变潜热量大,需水量少,按供热面积仅为0.5L/M2H,100平米只需0.05M3/H。低成本高效率的冰水源热泵在低温环境下的洁净供暖领域优势明显。

表1 冰水源热泵与空气源热泵机组比较表

项目\类型空气源热泵冰水源热泵比较优势
制热蒸发器结构形式翅片式换热器吹胀式蒸发器工艺简单
材料铜管+铝翅片铝板传热效率高10倍
传热方式间接传热直接传热传热效率高
环境0℃蒸发温度-10℃-8℃提高蒸发温度2℃
环境0℃时COP3.03.3提高COP10%
环境-12℃蒸发温度-22℃-8℃大幅提高14℃
环境-12℃时COP2.53.3提高COP30%
环境-20℃蒸发温度-30℃-8℃大幅提高22℃
环境-20℃时COP2.23.3提高COP50%
环境-30℃蒸发温度-40℃-8℃大幅提高32℃
环境-30℃时COP1.753.3提高COP90%
融霜融霜形式逆流热氟冲霜温和连续融霜膨胀阀控制精准
系统运行间断连续稳定
系统冲击无冲击
效率影响20%5%提高效率15%
主机效率100%110%-190%提高效率10-90%
主机成本100%90%-50%降低成本10-50%
冬天制热适用范围-5℃以上环境适用5℃以下环境适用低温环境优势大
夏天制冷特性制冷效率较低蓄冰节能供冷省电费50%以上

 

2、冰水源热泵解决了板冰机的效率和成本问题! 采用低成本高效率的直接传热吹胀式蒸发器取代间接传热管板式蒸发器,采用热气旁通加压回流连续除霜技术代替逆流除霜技术,节能板冰机可以提高效率40%左右,提高制热能力40%左右,成本降低40%左右。采用立体层叠设置,容易增加蒸发器换热面积,减少占地面积,大中小型机组都能经济实现商业化。低成本高效率的冰水源热泵在制冰领域优势明显。

表2 冰水源热泵与常规板冰机比较表

项目\类型常规板冰机冰水源热泵比较优势
制 冰 换 热 器结构形式管板式蒸发器吹胀式蒸发器工艺简单
材料铜管+不锈钢板铝板传热系数高10倍
传热方式间接传热直接传热传热效率高
蒸发温度-18℃-8℃大幅提高10℃
成本100%30%降低成本70%
融 霜 脱 冰融霜形式逆流热氟冲霜温和连续融霜专利技术
系统运行间断连续稳定
系统冲击无冲击
效率影响20%5%提高效率15%
电耗 度/吨冰7545比片冰机更省电
主机效率100%140%提高效率40%
主机成本100%60%降低成本40%


3、冰水源热泵解决了静态盘管制冰的制冰效率问题!每1小时高效制冰脱冰1次,制冰效率高、制冰能力大、融冰完全而且高效,使冰蓄冷空调工程投资回收期短,经济节能。低成本高效率的冰水源热泵在冰蓄冷节能供冷领域优势明显。

基于节能板冰机的冰水源热泵采用以下2个关键技术:

一、采用吹胀式换热器取代常规板冰机的管板式换热器,吹胀式蒸发器是采用双层铝板复合而成的换热器,是将一定规格的铝板表面处理后,在铝板对合面上用止焊剂印上蒸发管道的图样,再将复合面板经热轧接合处理,再用氮气进行吹胀,复合铝板中直接形成中空的制冷剂流道,具有质轻、耐腐蚀、导热效率高、寿命长、流道设计灵活、易量产、成本低、无毒、废料易于回收等特点,吹胀蒸发器缺点是强度较低容易受热变形,采用下述热气旁通加压回流连续除霜技术则可以避免吹胀式蒸发器的使用缺陷;据综合评估,采用吹胀式蒸发器,机组蒸发温度可以从-18℃提高到-8℃,仅仅此环节,比常规板冰机提高EER25%左右,提高制冰能力25%左右,制冰蒸发器成本降低70%。

二、采用热气旁通加压回流连续除霜技术,制冰蒸发器分组并联,阀门控制切换,各组蒸发器制冰、融冰脱冰交替进行,当其中一组蒸发器融冰脱冰时,其他蒸发器都在制冰,机组制冰主循环系统一直稳定运行。融冰脱冰时,从压缩机出口引出旁通高压过热热气,通过旁通阀控制旁通高压过热热气流量,平滑压缩机出口制冷剂气体压力变化,过热热气与来自所述制冷剂泵出口通过所述液体返流阀控制流量的液体制冷剂混合,液体制冷剂吸热蒸发,避免高温过热热气直接进入蒸发器,融冰脱冰过程产生的液态制冷剂通过制冷剂泵加压回流制冰主循环系统的高压储液器,能保证膨胀阀对循环制冷剂流量的精确控制,大幅减少融冰脱冰过程对制冰主循环系统运行中制冷剂流量、温度和压力稳定性的影响,使整机运行连续稳定高效;据综合评估,此融冰脱冰过程对系统没有冲击,EER的影响范围只有3%-5%,对系统制冰能力的影响范围也只有3%-5%,仅仅融冰脱冰环节,比常规热氟冲霜技术提高EER15%左右,提高制冰能力15%左右。

冰水源热泵成本低,高效节能,一机多用。冰水源热泵技术是制冰节能、冰蓄冷节能供冷、洁净供暖领域的基础性原创创新,抛砖引玉,以供参考,欢迎拍砖,共同提高!冰水源热泵能不能在暖通空调领域弯道超车?希望业内专家和生产厂家合力推动!