在北方煤改电的建设大潮中,空气源热泵技术发挥着至关重要的作用。在满足空气能市场急剧扩大带来的广泛需求下,热泵技术得到了成熟发展,厚积已久的高海拔、高严寒地区的采暖市场逐渐被打开。但是常规空气源热泵在高严寒、高海拔的严酷环境运行时,会出现压缩比过高、能效急剧下降等问题。
势在必行:应对极端环境,突破地域瓶颈
常规空气源热泵机组,其单级压缩循环系统在高严寒地区运行时,为实现在极低的环境温度下制取高温热水(80℃),满足特定的供暖水温需求,会造成工质在较低的蒸发温度下需要更高的冷凝温度,这样单级压缩循环系统已无法满足要求。
为了解决这个现实问题,扩大空气源热泵应用地区,使清洁节能的空气源热泵在“三高”地区稳定高效运行,生能提出了适用于极寒地区应用的高温热泵”研究课题,并联合浙江大学对常规空气源热泵机组结构进行改造,使其成为复叠热泵系统。复叠机由生能博士后科研工作站联合浙大博士后一举突破创造,机组专门为北方高寒气候区域开发,能实现超低温环境工况下更佳的采暖效果。
技术碾压:-45℃超低温工况,出水温度高达80℃
复叠式蒸气压缩热泵循环是由两个或两个以上的单级(也可以是多级)热泵循环组成,在两个热泵系统中充加不同性质的制冷剂,既能满足在较低蒸发温度时有合适的蒸发压力,又能满足在高水温度条件下冷凝时具有适中的冷凝压力。
复叠系统利用了低压缩级和高压缩级的不同技术优势,使机组在-45℃的超低温环温下达到最高80℃的出水温度,同时辅以更加高效的制冷剂组合,显著提升了超低温工况下的总的制热能力。
复叠式热泵通过两套系统合作搬运热能,当环境温度低于-30℃时,机组会启动双级压缩机,进一步提升制热能力;当环境温度高于20℃时,机组只启动二级压缩机,使节能优势更加明显;机组改善了单台压缩机的压比,使机组能获得更高的能效,同时提升了压缩机总的压比,大大扩展了工作时冷凝温度与蒸发温度间的温差,使机组在极低的环境温度下也能提供足够的制热能力,改善机组的低温制热性能。
应用案例
项目名称:青海加油站空气源热泵供暖项目
地址:青海省海西蒙古族藏族自治州
气候分区:严寒地区
供暖面积:530?
建筑物:机动车加油站
建筑节能:非节能建筑
供暖要求:恒温18℃以上
供暖季:10月15日~次年4月15日
系统末端:铸铁暖气片
机组配置:3台DGKFXGN-13II复叠机组
项目简介:项目地属平均海拨4000米以上的高海拔地区,气候条件严酷,最低气温可达到-23℃以下,且严寒期会持续很长一段时间,项目面积为500平方米,根据加油站的要求,该项目的系统末端采用暖气片,配置3台5P复叠机组。
运行情况:在测试供暖时间段内,加油站室内的温度可维持在18℃~23℃,空气源热泵供暖机组(高温复叠机)运行稳定,故障率较低,满足设计要求。