空气源水溶液热泵式空调系统

2016KUKEN空气源“水溶液”热泵式空调系统能耗分析20162016年年0606月月0707日日 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术空气源“水溶液”热泵式空调制冷系统的能耗分析 现状和设计困惑现状和设计困惑1、设计背景2、解决方案3、能耗分析4、结论 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术1、设计背景现状和设计困惑现状和设计困惑常用的冷、热源系统组合（1）水冷冷水机组+燃气热水炉（2）水冷冷水机组+风冷热泵机组（3）水冷冷水机组+分散电加热器现状 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术1、设计背景广州市珠江城 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术1、设计背景 1).建筑物构造奇特，没有地方安装风冷热泵 机组；2).大楼超低能耗设计要求；3).尽管冬季采暖时间短，采用电加热与大楼的设计理念也不大相符等。2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术2、解决方案广州市珠江城 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术2、解决方案广州地区空调设计室外参数表广州地区空调设计室外参数表干球温度湿球温度相对湿度室外风速大气压力空调采暖通风（）（%）（m/s）Kpa夏季33.53127.71.81004.5冬季5713702.41019.5 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术2、解决方案问题分析1广东地区的空调制冷时间长、采暖制热时间短，要解决两点问题：（1）.解决风冷热泵机组夏季制冷效率低、安装占用有效建筑面积大、投资大和噪声震动等问题；（2）.解决电加热系统或热水炉系统的运行费用高、占用有效建筑面积大或排烟污染等问题。综上：明显地采用水源热泵机组实现夏季制冷、冬季制热运行系统是理想的选择。2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术2、解决方案问题分析2水源热泵机组冷却塔的选择：A.采用开式冷却塔B.采用加热塔（翅片式密闭冷却塔）分析:A.开式冷却塔：广东地区冬季室外空气设计工况为：干球温度5、相对湿度70，空气的露点温度为0，如果采 用开式冷却塔实现夏季散热、冬季吸热显然行不通，因为要避免冬季热泵运行冷却塔结冰，冷冻 出水温度必须 0，冷却塔处在干式冷却工况下，所以 开式冷却塔的 换热量非常有限，根本无法满足热泵机组的运行。2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术2、解决方案问题分析3分析：B.采用加热塔（翅片式密闭冷却塔）采用空气源“水一乙二醇溶液”热泵机组使以上问题得到解决，采用经过工艺改良的全封闭冷却塔，冷却塔内运行乙二醇溶液，在满足制 冷工况换热 面积和流通 风量的前提下（即冬季工况换热面积和流通风量与制冷工况一致），2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术2、解决方案广州市珠江城以 广州市珠江城项目的设计规模的设计参数为例，着重分析风量热 泵机组与空气源“水一乙二醇溶 液”热泵机组的节能分析。珠江城项目采用2台制冷量为Qi=1230.70kW 的空气源“水一乙 二醇溶液”热泵机组，其夏季制 冷、冬季制热。假定的制冷、制 热工况见下表。制冷、制热工况制冷、制热工况 单位：单位：机组名称空气源“水一乙 二醇溶液”热泵机组风冷热泵机组参数名称冷却水进/出温度进风温度冷热水进/出温度制冷工况32/373516/6制热工况35/40535/40 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术2、解决方案空研加热塔（密闭式）乙二醇溶液密闭式兼加热型制冷设备：KMB-50AR 11台 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术2、解决方案空研加热塔（密闭式）夏季：冷却用（密闭式塔二次侧喷淋+风机冷却）冬季：加热用（密闭式塔空冷加热，用高效铝合金翅片材料，提高加热能力50%以上）2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术3、能耗分析空气源 “水乙二醇溶液”热泵机组的系统能效比机组工作状机组工作状态态制冷制冷/制热量制热量冷水机组轴冷水机组轴功率功率冷冻水泵轴冷冻水泵轴功率功率冷却塔轴功冷却塔轴功率率制冷123125229.6723制热104825929.6739.6制冷系统的能效比为4.04制热系统的能效比为2.93 单位：KW 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术3、能耗分析年能耗预测及比较年能耗预测及比较年年耗电量耗电量空气源“水一乙二醇溶 液（kWh）风冷热泵制冷系统（kWh）夏季1818092424081147冬季74397277364324从上表可计算出，空气源“水乙二醇溶液”系统比风冷热泵制冷系统节能18.52 2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术4、结论(1)空气源“水一乙二醇溶 液”热泵系统的节能效果明显，相对与风冷热泵机组，其全年运行的节能效率达到 18.52。(2)空气源“水一乙二醇溶液”热泵系统所采用的制冷机组实质上是双工况机组，其冬季运行的压缩比与风冷热泵机组相当，故其技术成熟可靠。(3)该系统成功地实现了一 机多用的目的，节省了大量的安 装建筑面积，同时也解决了风冷热泵机组所带来的噪声和震动等问题。(4)采用了全封闭冷却塔避免了冷却溶液与空气接触，保证冷水机组冷凝器的清洁，从而保证冷水机组的高效运行。(5)该技术非常适合在南方地区应用，在广东地区具有非常广阔的应用前景。2016KUKENEnergy Conversation Technology节节能技能技术术THANK YOU!