制冷制熱热泵方案.doc

冷热水供应系统安装热泵节能改造方案 摘 要 据统计，中国的能源使用效率仅为美国的26.9%，日本的11.5%。因此，推进节能减排，可谓迫在眉睫。本文针对企业实际节能案例，用科学的方法对用户的能耗状况进行分析和诊断，提出安装热泵节能方案，在节能减排方面的实际运用，并进行投资预算分析。 关键词 节能 环保 热泵 设计 余热回收  目录 一.热泵简介.......................... ... .........................3 二. 背景...........................................................5 三. 方案设计.......................................................5 3.1热负荷计算...................................................5 3.2系统设计.....................................................6 3.3设备选型.....................................................10 四. 运行控制策略...................................................12 五. 投资估算.......................................................15 六. 总结...........................................................15 1．热泵 　　1.1 热泵简介 Heat Pump 　　人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。 具体工作过程[1]如下：①过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量，蒸发成气体媒体。②蒸发器出来的气体媒体液压缩机的压缩，变为高温高压的气体媒体。③高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体。④高压液体媒体在膨胀阀中减压，再变为过热液体媒体，进入蒸发器，循环最初的过程。 　　热泵的性能一般用成绩系数(COP)来评价。成绩系数的定义为由低温物体传 到高温牧体的热量与所需的动力之比。通常热泵的成绩系数为3-4左右，也就是说，热泵能够将自身所需能 量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。 2．背景 本案工厂目前有两条生产线，安装五台冰水机组（三台920TR，一台670TR，一台420TR），用于供冷（生产线工艺和空调均需供冷）。 然而，工厂生产工艺需要常年供冷（冬季一般要开670RT机组），同时需要供热的场合：如洗净机500kw，温纯水245kw，温纯水245kw，一条线共需1000KW制热量；两条线需求制热量1500kW，目前的热源仍来自锅炉。 我们建议可以利用水源热泵回收冰水回水（约12℃）中的热量制出热水，来提供现场生产所需热水；另一方面冰水温度降低（约7℃），可直接满足中央空调系统除湿、制冷及现场工艺使用需要，一举两得，很大的提高了能源的使用效率。 3．方案设计 3.1 热负荷计算 热水温度、流量及热量估算如下表： 项目 温纯水1 温纯水2 洗净池1 洗净池2 洗净池3 供水温度要求 40度 45度 55度 45度 55度 混合、回水温度 33度 38度 20度 40度 20度 水量(m3/h) 30 30 200L/min 100L/min 16L/min 补水量(m3/h) 8 8 12 6 0.96 热负荷(kW) 245 245 490 35 40 表1 因此，系统总热负荷约1055 kW左右，开两条线时系统总热负荷约1545 kW左右。另根据现场提供数据，即使在冬季最冷月都有约600RT的冷负荷。 3.2 系统设计 本项目热泵设计主要依据现场热负荷设计，首先满足现场供热水需要，冷冻水的生产随供热量的变化而变化，不足部分冷冻水仍由原冰水机提供。改造原则不影响原系统相关设备的正常运行。可行的改造方案是：安装3台热泵机组(2用1备)，从原冰水系统的冷冻水回水管中引出约12℃的冷冻水回水，作为热泵水源，冷冻水热量被热泵吸收后，温度降到约7℃后，仍送回原冰水系统的冷冻水回水管中，不直接送回原冰水系统的冷冻水送水管中，直接供应中央空调及现场设备使用，是为防止因热泵工作故障，制出的冰水达不到7℃，影响