蓝的能源塔热泵系统
能源塔技术介绍解析

热源塔结构示意图
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 塔体框架 出风筒 维护板 进风栅 变速电动机控制装置 斜射旋流风机 高效肋片 换热管 进液口 出液口 斜流折射分离器 斜射旋流分离器 接水盘 凝结水控制装置 溶液控制阀 溶液池 喷淋泵控制装置 喷淋器
传统—风冷热泵
无
有,且VRV 形式泄露 较常见 无
节能— 地源热泵
垂直 埋管 地下 打井 湖水 换热
无
一般无;如在冷却换热 系统中添加极端抗冻物 质存在少许 存在水源污染隐患,视 工程施工完备性而定 存在水源污染隐患,视 工程施工完备性而定 无
无 无
无 无
节能—热源塔热泵
无
无
热源塔与常用中央空调对比
发冷却水温度低的节能特点;用于冬季供暖时,采用低温宽带技术和
负温度喷淋防霜溶液。 热源塔热泵在中国长江流域以南:
1.对比单冷机+燃油锅炉耗能低45%左右;
2.对比单冷机+燃气锅炉耗能低25%左右;
热源塔热泵系统的原理及其应用
热源塔热泵系统的背景 热源塔热泵系统的原理 热源塔热泵系统的特点
热源塔热泵系统的应用
热源塔热泵系统特点5
系统设计简单
与地源热泵比:不用考虑地源侧冬夏季冷热负荷均衡;
与风冷热泵比:不用考虑辅助电加热和冬季融霜的问题。
热源塔热泵系统特点6
适用性强
既可应用于新建建筑又适用于既有建筑的节能改造。
热源塔热泵系统特点7
一种具有相变能源塔的热泵系统及其换热方法[发明专利]
![一种具有相变能源塔的热泵系统及其换热方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/580d8dcb482fb4daa48d4b3a.png)
专利名称:一种具有相变能源塔的热泵系统及其换热方法专利类型:发明专利
发明人:夏伦熹,刘斌
申请号:CN201910721300.1
申请日:20190806
公开号:CN110360769A
公开日:
20191022
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及空调换热领域,一种具有相变能源塔的热泵系统,包括相变能源塔和制冷剂循环封闭回路;相变能源塔,包括塔体;所述塔体内部设有换热管,以及采用相变介质作为流体的喷淋系统;所述喷淋系统包括设置在换热管上方且喷淋方向朝向换热管的喷淋器,以及设置在换热管下方用于承接相变介质的储液池;所述储液池与喷淋器通过管路相通,喷淋器喷出的相变介质在换气管表面以部分蒸发或冷凝的方式与换气管内部的制冷剂进行热交换。
该热泵系统中的相变能源塔以相变介质作为载冷剂使用,制冷剂通过封闭循环回路进行输送,从而在制冷剂循环封闭回路中采用相变热换方案,提升换热效果,降低系统运行成本。
申请人:英特换热设备(浙江)有限公司
地址:313300 浙江省湖州市经济开发区安吉县塘浦工业园三期
国籍:CN
代理机构:杭州丰禾专利事务所有限公司
代理人:李杰
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能源塔热泵与风冷热泵对比
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能源塔热泵与风冷热泵对比
一、能源塔认知
简言之,能源塔是冷却塔的改进。
能源塔热泵技术源于上世纪90年代,应用于珠江三角洲流域的冷却塔热泵技术。
在夏季,能源塔热泵机组把能源塔作为冷却塔,利用水的蒸发散热;在冬季,能源塔热泵机组利用冰点低于0℃的载体介质,提取-9℃以上、相对湿度较高的低温环境下空气中的低品位热能进行供热。
能源塔结构如下:
能源塔热泵系统图示例一:
能源塔热泵系统图示例二:
二、能源塔热泵的优缺点
简言之,能源塔热泵的能效比超过传统风冷热泵与水冷热泵,但是其初投资要高于传统热泵,其维护难度也高于传统热泵,尽管有防飘雨设计,但是也不能100%阻止雨水进入溶液,所以需要时刻监测溶液浓度,浓度低于设计值即需加药(同时对水质要求很高),因而可靠性较低,故障率较高。
三、Mcquay风冷热泵与能源塔热泵的对比
四、总结
简言之,能源塔热泵的发展潜力非常大,需要解决的技术难题是防飘雨设计、溶液浓度控制装置的可靠性、拓展制热运行的环境温度范围。
传统热泵机组开发人员也需要在提高其IPLV上多做思考。
能源塔热泵系统介绍资料

单制热水系统图
五、热源塔热泵系统能耗分析
热源塔热泵机组的运行能效(COP)
相对湿度 80% 干球温度(℃) 湿球温度(℃) 出水温度(℃) 机组COP值 湿球温度(℃) 出水温度(℃) 70% 机组COP值 湿球温度(℃) 出水温度(℃) 机组COP值 湿球温度(℃) 出水温度(℃) 机组COP值 12 10.16 3.16 4.15 9.7 2.7 4.1 9.2 2.2 4.05 8.7 1.7 4 8 6.4 -0.6 3.78 6 -1 3.74 5.6 -1.4 3.85 5.1 -1.9 3.76 4 2.6 -4.4 3.46 2.3 -4.7 3.44 2 -5 3.41 1.6 -5.4 3.38 0 -1.1 -8.1 3.14 -1.4 -8.4 3.12 -1.7 -8.7 3.09 -2 -9 3.07 -4 -4.9 -11.9 2.84 -5.15 -12.15 2.82 -5.3 -12.3 2.81 -5.6 -12.6 2.78 -6 -6.8 -13.8 2.7 -7.2 -14.2 2.68 -7.2 -14.2 2.68 -7.4 -14.4 2.67
·循环介质在管道内流动,在 塔内经过喷淋装置喷淋到换热 器上,与空气直接接触; ·换热器为填料(塑料、PVC、 PP); ·喷淋装置主要用于喷洒循环 介质,从而循环介质与空气相 接触。
• 开式热源塔流程图
• 开式热源塔和闭式热源塔的比较
开式热源塔
防冻液直接与空气接触, 溶液温度易受外界气象条 件变化的影响使其冰点不 断变化,需要定期启动溶 液浓缩装置,管理非常麻 烦。
12/7 30/33 4 36 5.23
40/45 -12 50 2.9
热源塔热泵系统能效对比
能源塔热泵工作原理

能源塔热泵工作原理
能源塔热泵是一种集热、储能和供暖于一体的新型热能利用设备。
它利用日光以及空气、水等热源将能量储存于能源塔中,并在需要供暖时释放能量,以满足建筑物的供热需求。
能源塔热泵的工作原理可以分为收集热能、存储能量和供暖三个主要环节。
一、收集热能
能源塔热泵首先依靠高效的集热器收集日光能,将日光能转化为热能并储存起来。
这
样的集热器通常由太阳能光伏板和热水管组成,光伏板将太阳光转化为电能,供给水泵和
控制系统运转;热水管则将日光能转化为热能,送入能源塔进行存储。
当太阳光照射到集
热器上时,集热器会将光能吸收并转化为热能,实现对日光能的高效利用。
二、储存能量
能源塔是能源塔热泵的核心组件之一,它负责储存收集到的热能。
能源塔内部通常装
有相变储能材料,例如蓄热混凝土或石墨热储盘,这些储能材料能够在吸热过程中发生相变,将储存的热能转化为潜热储存起来。
在需要供暖时,能源塔释放储存的热能,通过热
泵系统将其转化为供暖热水或空气。
三、供暖
当建筑物需要供暖时,能源塔热泵会通过控制系统释放储存的热能,供给热泵系统。
热泵系统将能源塔释放的热能转化为高温热水或热空气,并通过管道或风道输送到建筑物
内部,以满足供暖需求。
热泵系统也可以通过制冷循环将建筑物内的冷热空气进行循环调节,以提供舒适的室内环境。
能源塔热泵通过集热器收集热能,并利用能源塔存储热能,并在需要供暖时释放热能,通过热泵系统实现对建筑物供热的功能。
这种热泵系统不仅充分利用了太阳能等可再生能源,还可以提供可持续、环保的供暖解决方案,对于减少对传统能源的依赖和减少环境污
染具有重要意义。
能源塔热泵系统经济性能分析比较
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文章编号: 0 — 3 92 1 )2 0 — 2 1 7 7 5 (0 0 — 1 0 0 0 2 8
0 前
言
能源塔热泵系统是通过 能源塔的热交换和热泵机组作 业, 以空气为冷热源 , 实现供 暖、 制冷 、 蓄冰 以及提供热水 等
多种功能的系统技术 。冬天利用冰点低于零度的载冷剂 , 高
效提取低温环境下相对湿度较 高的传 递 , 到制 冷效果 , 达 通
水
、
过能源塔热泵机组输入 少量 电能 ,实现热量 由低温 向高温 的传 递 , 到制热效果 ; 季 由于能 源塔 的特 殊结构设 计 , 达 夏
电
、
暖
通 技
术
ห้องสมุดไป่ตู้
使其起到高效冷却塔 的作用 , 将热量排 到大气中去 , 达到制
夏季 , 由于能源塔 的散热 能力 比冷却塔强 , 起到高效冷却塔
的作用 , 主机能效 比在 45以上 ; . 同时 , 全热 回收可免费得到 卫生热水 ;仅空调功能 ,综合 比风冷热泵机组节 能 3 %以 0
上。
众所周知 , 传统 风冷热泵在空气湿度大 , 潮湿 阴冷地 区
供热时 , 结霜严重 , 须融霜才能正常工作 , 效率低下 。而能源
版 )s . : [] 北京 中国建筑工业 出版社 ,0 9 20 . [ 0R 1 , 2 6 15 地源热泵冷热 源机房设 计与施工[ ] ] s. : 北京
中国计划出版社 ,0 6 20 .
率各不相 同 , 为了计算方便 , 只能取一个平均值。
能源塔 +水源热泵加热一顿水比其它加热方式节约的费用见表 2 。
费 用 比较
能源塔 +水源热泵除可 以为建筑 物提供冷暖外 , 在南方地 区还可 以全 年提供卫生热水 ; 在北方地区也 可以在春 、 、 夏 秋三季提供卫生热水 。 采用能 源塔 + 源热泵提供卫生热水 的方式 比采用油 、 天然气锅炉制取卫生热 水 电、
能源塔热泵系统及其供热运行性能分析

图1 能源塔热泵系统供暖运行示意
能源塔热泵系统是近年新推出的一种应用形 式,不受地质条件限制,初投资低,适用于冬季湿球 温度在-9 ℃以上的地区,具有较大的节能潜力。 能源塔热泵系统冬季利用凝固点较低的溶液提取 空气中的热量,夏季转换为高效冷却塔,可以实现
①☆ 孟庆山,男,1970年10月生,大学,副总工程师 264003 烟台市莱山区蓝德路3号 (0535)6721631 Email:mqs@landac.net.cn
箱中,当 溶 液 挥 发 后 再 通 过 加 药 泵 补 充 到 系 统
在 中。溶液浓度稀释 变 低 或 气 温 突 降 需 要 增 加 溶 调 液 浓 度 时 ,主 机 控 制 加 药 电 磁 阀 从 加 药 罐 向 系 统
自动加药[2]。
空
犇犽(狋)=烅0.925-0.0375狋 -2<狋≤18
取生活热水。
由于闭式塔从空气中吸收热量时存在二次换
热,吸热效率低,在盘管外壁容易结霜,甚至出现冻
冰现象,能 源 塔 通 常 采 用 开 式 结 构。 在 开 式 系 统
中,载冷剂溶液的浓度和液位是变化的。能源塔热
泵机组具有密度检测装置,可以在线检测、控制载
图2 能源塔换热焓湿图
冷剂溶液的密度和凝固点。系统中还设置了加药 罐和溶液集药箱。
功率,kW;犌 为能源塔空气体积流量,m3/s;ρ为空 气密度,kg/m3。
根据式(5),犺犅 可以表示为
为-1 ℃,热泵机组蒸发器进出水温度为-1 ℃/ -6 ℃,要保证-6 ℃的溶液不凝固,考虑3 ℃的
犺犅
=
犙
-犘 +犌犃ρ犃犺犃 犌犅ρ犅
(6)
安全余量,溶液的凝固点温度需要低于-9 ℃。
经过充分换热,能源塔排风相对湿度φ犅 是由
能源塔热泵系统介绍(原理)

利用低品位热能,较少 了高品质电能的消耗。
不燃烧化石燃料,减少 温室气体排放。
利用地球表面浅层地热 资源,可持续利用。
可用于各种气候条件和 建筑类型。
工作原理简介
01 工作原理
02 1. 蒸发过程
03 2. 压缩过程
04 3. 冷凝过程
05 4. 节流过程
能源塔热泵系统通过循环 工质在封闭的管路中流动 ,实现与地球表面浅层地 热资源的热量交换,再利 用热力循环原理,实现建 筑物供暖和制冷的功能。
工质在蒸发器中吸收地球 浅层地热资源热量,蒸发 成气体。
蒸发后的气体被压缩机压 缩,压力和温度升高。
高温高压的气体在冷凝器 中放出热量,冷凝成液体 。
冷凝后的液体经节流装置 减压,回到蒸发器再次循 环。
系统组成与分类
系统组成
能源塔热泵系统主要由蒸发器、压缩 机、冷凝器和节流装置组成。
分类
根据用途和规模不同,能源塔热泵系 统可分为家用型和商用型,也可根据 工作介质的不同分为水-水式、水-空 气式和空气-空气式等类型。
政策支持
随着国家对节能环保的重视程度不断提高,未来有望出台更多政策 支持能源塔热泵系统的推广应用。
多元化利用
未来能源塔热泵系统有望与多种可再生能源结合使用,实现多元化能 源利用,提高能源利用效率。
05
能源塔热泵系统的实际案 例
实际应在工业区供热方面具有广泛应用,能够满 足工厂、车间等工业设施的供热需求,提高生产效率和产 品质量。
传热原理
导热
辐射
物体内部的热流与温度梯度有关,温 度梯度越大,热流密度越大。
物体通过电磁波的方式将热能传递给 其他物体的过程。
对流
流体与固体表面之间的热量传递,对流换 热系数与流体的流动状态、物性参数以及 固体表面的形状、大小等因素有关。
热源塔热泵系统的产生与运用
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热源塔热泵系统的产生与运用摘要:热源塔热泵是湖南刘秋克同志根据我国南方特定气候条件而研发设计的,可实现空调制冷制热及生活热水的三联供,并解决了冬季换热易结霜问题,实现了节能减排。
关键词:刘秋克热源塔高温高湿合理的系统一、热源塔热泵系统的产生为了实践绿色、节能、环保、科技的理念,众多学者走在开发、创新的道路上,湖南的刘秋克就是这样一位暖通界的潮人。
在空气源热泵、水源热泵和土壤源热泵之外,他缔造了热源塔热泵的理念。
热源塔的概念由湖南大学土木工程学院热源塔热泵研究中心的刘秋克教授于2003年提出,2004年进行环境数据实验,2005年开展设备研究,2006年进入设备产品开发,2008年第四代热源塔热泵在湖南吉首市金煌宾馆的运用中经受了五十年一遇冰冻期的考验,从而慢慢走向市场。
热源塔热泵是根据我国南方特定气候条件夏季“高温酷暑”、冬季“低温高湿”的设计,冬夏季皆能高效运行低热能热泵系统。
该系统能在原有水冷机组只能在夏季使用的基础上,通过高效热源塔吸收低品位能,全年取消锅炉等辅助热源,实现冷暖空调及生活热水三联供,有效解决风冷热泵夏季制冷能耗高、冬季供热换热器易结霜的问题。
该系统已经运行的案例有:桐庐大酒店、南通商务会所、普陀山大酒店等。
二、热源塔热泵系统工作原理热源塔热泵制冷供热工艺原理如图1所示,夏季为负压蒸发水冷却制冷机,冬季为闭式-20℃低温宽带换热器,空气经多层宽带翅片换热器表面逆向流通,形成传热面与空气之间的显热与潜热的交换,获得低于环境温度2-3℃的溶液作为热源塔热泵的低品位可再生能源。
图1 闭式热源塔热泵工艺原理三、热源塔热泵系统的特点热源塔热泵系统中的“塔”与“泵”是整个系统与传统空调系统有所区别的关键。
闭式热源塔与普通冷却塔相比,区别在于热源塔中配置了特殊溶液,使得热源塔在冬季应用传热温差小的铜管宽带蒸发器内置溶液循环吸收低温高湿空气中的低温位潜热能,性能比传统风冷热泵蒸发器结霜温度低,在同样空气环境下,结霜几率下降。
水(地)源热泵在建筑用能和工业余热回收中应用

的特殊 设 计 , 起到 了高效 冷 却塔 的作 用 , 到制 冷 达
的 目的( 参见 图1 。 )经过 实际运 行测试 , 整个冬 季能
家 和 用户认 识 , 发达 国家 , 在 热泵 技 术得 到快 速 推 广 应用 ; 我 国东北 、 在 津地 区也 已在迅 速推广使 用 。
源 塔热 泵平 均能效 比在35 .以上 ,夏 季平 均能效 比
随着热泵技 术 的不断发展 , 们对节 能减 排意 人
为解 决 这一 实际 情况 , 目前我 国生产 水 ( ) 地 源
热 泵最 大 的生 产 厂家 之—— 烟 台 蓝德 空 调工 业 有
限责任 公 司 , 经过 几 年 的专心 研 发 , 成功 地推 出 了 适 合于 长江 以南( 低气 温 一 o 最 9c以上 , 气湿 度 较 空
煤 价7 0 t 0 元/ ④ 蒸 汽价格 04 a 汽 ,2 元 .MP 蒸 20
煤 发热值 5 0 k a k 0 0 c lg /
锅 炉效率 7 % ; 0
@ 工 业热泵 能效 I45 。 : .0 L 如 果按 照 工艺 需 求 热水 量3 0/ 0t d,全 年 工 作
节 能 技 术 和 产 品
水( ) 地 源热泵在建筑用能 和工业余热 回收 中应 用
上 海上 蓝 热 泵技 术有 限公 司 虞 幸芝 烟 台蓝 德 空调 工 业 责任 有 限公 司 于 江
水 ( 源热 泵技 术 的基本 原理 是 : 地) 热泵 机 组消 耗 少量 电海 城
高 、 自动化程 度 高 、投 资 回收短 ( 般不 超过 2 3 一 — 年)并可 节约 煤炭 等 一次 能源 的耗 用 、 少废 气 废 、 减 热 的排 放等诸 多优 势 , 目前 上海地 区 已经 在 上海双
闭式热源塔热泵的工作原理

闭式热源塔热泵的工作原理闭式热源塔热泵是一种利用地热能进行空调和供暖的系统。
它以地下的地热能为热源,通过热泵的工作原理将地热能转化为可供室内使用的热能。
在这篇文章中,我们将详细介绍闭式热源塔热泵的工作原理及其优势。
闭式热源塔热泵的工作原理可以简单地描述为地下热交换。
首先,通过钻孔将地下埋设的地热能源塔与地下热水库相连接。
地热能源塔是一个垂直的钢管,通过这个钢管循环流动的是一种叫做工质的液体。
接下来,通过水泵将地下的热水抽到地上的热交换器中。
热交换器是系统中的一个重要组成部分,它负责将热水中的热能传递给工质。
热水在热交换器中流过的同时,工质也在管道中流动,两者之间通过热传导进行热能交换。
热水的热能被工质吸收后,工质的温度逐渐升高。
接下来,热泵中的压缩机开始工作。
压缩机的作用是将工质压缩,使其温度进一步升高。
压缩机所产生的高温高压工质通过管道传送到室内机组的室内蒸发器中。
室内蒸发器是热泵系统中的另一个重要组成部分,它起到将高温高压工质释放热能的作用。
当高温高压工质进入室内蒸发器时,工质的温度开始下降,同时它释放出的热能被室内空气吸收。
这样,室内空气的温度会逐渐升高。
冷却后的工质继续流动,通过管道被送回地下热能源塔。
在地下热能源塔中,工质通过热交换与地下的冷水进行热能交换,从而使工质的温度降低。
整个过程中,热泵系统通过循环往复,将地下的热能转化为室内可用的热能,实现空调和供暖的功能。
与传统的空调和供暖系统相比,闭式热源塔热泵具有以下几个优势:闭式热源塔热泵利用地下的地热能作为热源,不依赖于大气温度的变化。
即使在严寒的冬季,地热能也可以持续稳定地提供热能,使室内保持舒适的温度。
闭式热源塔热泵的能耗相对较低。
由于地下的地热能相对稳定,热泵系统只需要少量的电能来驱动压缩机和水泵等设备。
与传统的电加热或燃气供暖相比,闭式热源塔热泵可以显著降低能源消耗。
闭式热源塔热泵还具有环保的特点。
它不会产生直接的烟尘和废气排放,对环境没有污染。
蓝德能源塔热泵系统介绍
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蓝德能源塔热泵系统介绍传统中央空调不仅是“电老虎”,而且还排放大量有害气体;而热泵技术,却只需要消耗少量电能,就能在城市建筑中采暖、制冷、供热水。
长期以来,宾馆、商场等公共建筑,以及办公楼、住宅等的制冷、采暖和卫生热水的供应,一直采用传统的分体空调、冷水机组加锅炉或直燃式溴化锂等方式,不仅消耗大量一次能源,而且运行费用高,并排放大量有害气体,污染环境。
十几年前由欧洲引进我国,目前已经技术成熟的地源(水源)热泵,开创了利用浅层地热能的新领域。
其基本原理是:机组消耗少量电能,将水(地下水、江河湖水、海水、城市污水、工业废水等)或土壤中的热量转移到房间,冬季采暖,夏季制冷,并供应卫生热水,不消耗煤、气、油等一次能源,不污染环境,无燃烧,零排放,比传统采暖、制冷方式节约运行费用40%-60%。
在北方及江浙等地区推广应用后,节能减排成效十分显著。
开发利用浅层地热能符合我国产业规划,是城市节能减排的重要途径。
城市节能减排已成为建设资源节约型、环境友好型社会的重要内容,原建设部、财政部2006年曾联合发布《关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见(建科〔2006〕213号)》。
意见指出,我国太阳能、浅层地能等资源十分丰富,在建筑中应用前景十分广阔,需要大力进行扶持、引导,使其尽快达到规模化应用。
各级政府要建立可再生能源在建筑中应用工作协调机制,各地建设主管部门要会同各有关部门研究在新建、改建政府办公建筑、大型公共建筑及高档小区建设中强制使用可再生能源。
能源塔热泵的发展背景及基本原理随着热泵技术在全国范围的大面积推广,一些地下水资源不丰富的地区及不具备打井、埋管的地区无法采用目前最为节能的热泵技术,只能采用传统的空调形式,高额的运行成本压的业主及开发商喘不过气来。
针对这一特殊的现象,为了更多的地区有条件使用更为节能、环保的产品,目前全国最大的热泵专业生产厂家之一的烟台蓝德空调工业有限责任公司,经过几年的专心研发,成功推出了适合于长江以南(最低气温-7℃以上,空气湿度较大)广大地区使用的热泵新产品??能源塔热泵,并取得国家专利(专利号ZL2007 2 0025071.2)。
热源塔热泵系统的原理及其应用

热源塔热泵的原理及其应用摘要:热源塔空调系统,是针对中国南方地区冬季潮湿阴冷,空气湿度大,传统空调风冷热泵在冬季供热时严重结霜,融霜耗电大,热泵效率低,而采用燃油、燃气、煤为主供取热时,其能耗高又污染环境,在这种背景下开发地具有国际领先水平的热泵空调设备及系统工程技术。
本文介绍了热源塔热泵系统的原理、特点及热源塔热泵系统的选择和应用。
关键字:热源塔;热泵机组;低温高湿0.背景在我国南方地区,尤其在冬季,该区域没有北方的集中供暖,较多采用电加热或电热辅助以及燃油、燃气锅炉等方式供暖,高品位能源消耗较大。
同时,由于特殊的气候条件,形成了冬季室外空气“低温高湿”的特点,使得目前此区域内较常使用的空气源热泵系统室外换热器难以维持在干工况运行且结霜严重,各项性能系数大大降低。
针对此地区气候特点,结合空气源热泵及水冷机组用冷却塔的优点,为改善室外换热器湿工况运行的不利条件,同时利用冬季湿空气显热及水蒸气相变潜热并推迟室外侧翅片表面结霜时间,开发出了一套名为热源塔热泵的新型热泵系统。
1.热源塔热泵系统的原理热源塔是利用水和空气的接触,冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积,利用冰点低于零度的载体介质,高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能,通过向热源塔热泵机组输入少量高品位能源,实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。
夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。
1.1 热源塔的构成和分类从构造上看,热源塔主要由围护构架、旋流风动系统、低温高效换热器、汽液分离系统、凝结水分离系统、低温防霜系统(如图1所示)组成。
其中,围护构架包括塔体框架、顶部的出风筒,侧壁的围护板及进风栅;旋流风动系统由位于风筒内部的变速电动机控制装置和斜射旋流风机组成;低温高效换热器由围护构架内部的高效肋片、换热管、进液口及出液口构成;低温高效换热器上方设有由斜流折射分离器和斜射旋流分离器构成的汽液分离系统;低温高效换热器下方设有由接水盘、凝结水控制装置和溶液控制阀构成的凝结水分离系统;还设有由溶液池、喷淋泵控制装置、喷淋器构成的低温防霜系统。
能源塔热泵系统介绍
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能源塔热泵系统介绍一、能源塔的工作原理能源塔是利用水和空气的接触,冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积,利用冰点低于零度的载体介质,高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能,通过向能源塔热泵机组输入少量高品位能源,实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。
夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。
二、能源塔热泵系统原理能源塔热泵技术——是通过能源塔的热交换和热泵机组作用,实现供暖、制冷以及提供热水的技术。
冬天它利用冰点低于零度的载体介质,高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能,通过能源塔热泵机组输入少量高品位能源,实现低温环境下低温热能向高温热能的传递,达到制热目的;夏天由于能源塔的特殊设计,起到高效冷却塔的作用,将热量排到大气中实现制冷。
能源塔热泵空调系统适用于冬季气侯、气象条件阴雨连绵,空气湿度大,潮湿阴冷地区.众所周知,传统风冷热泵在阴雨连绵,空气湿度大,潮湿阴冷地区冬季供热时结霜严重(即风与换热器的不良性循环换热),须融霜,热泵效率低,而能源塔在潮湿阴冷空气湿度大条件下无结霜困扰,因而可稳定高效提取冰点以下的相对湿度较高的空气中的低品位热能(即风与水的良性循环换热),由于能源塔是按照供热负荷能力设计的换热面积,相对比风冷热泵换热性能稳定,整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。
三、能源塔热泵系统的特点节能效果显著冬季,由于充分利用了气候、气象条件阴雨连绵,潮湿阴冷,湿球温度高,能量储藏巨大的特点,能源塔提取低品位能的性能相对比风冷热泵稳定。
整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。
夏季,由于能源塔是按照冬季提取显热负荷能力设计的,转化为冷却塔后有足够地换热面积可承受瞬间高峰空调余热负荷,冷却水温低,换热效率最高。
机组的能效比在4.5以上,节能效果显著。
比风冷热泵机组可节能30%以上;同土壤源热泵空调相比节能效果相近。
能源塔提取低品位能不受能量储藏的限制,可为宾馆酒店提供充足生活热水.●高效环保由于能源塔采用了特殊结构设计,冬季载体循环提取低品位热能,有效地利用了相对湿度较大的空气中所储藏的能量巨大的特点,省去了为辅助供热时即不卫生又污染环境的锅炉,夏季制冷,载体循环换热面积大,能效高。
能源塔热泵系统介绍(原理)资料
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能源塔热泵技术概述
2.4能源塔热泵技术可实现的功能
中央空调夏季7
℃-12 ℃供回水;冬季45 ℃-40 ℃供回水 制冷同时免费提供生活热水。 洗浴用55 ℃中温水 桑拿或工业专用60 ℃-95 ℃高温水
能源塔热泵技术概述
2.5能源塔种类
开式塔与闭式塔;方形塔与圆形塔;横流塔与逆流塔;玻璃钢塔与金属塔。
能源塔热泵系统组成及关键技术
3.5管路切换装置
能源塔热泵系统采用管路切换装置(联箱)来实现冬夏 工况的转换,以减少管路中的混水现象。
其中制冷管路采用双 阀门控制
4能源塔热泵系统技术特点总结
低温吸热的能源塔,利用低于冰点载体介质,高效提取低温高湿地区冰点
以下湿空气的显热和潜热; 低温制热的热泵机组,输入少量高品位能源,实现冰点以下低温位热能向 高温位转移; 一机多用的控制技术,实现对建筑物提供制冷、供热和生活热水的“三联供” 的热泵空调。 无毒、缓蚀、无蒸发的溶液技术。 机房及室内系统工程控制技术。 工程控制技术 — 1、溶液输配 2、低温报警 3、防腐锈蚀 4、双季管路切换 5、能源塔防漂和溶液浓度控制
25 20
在冬季抗冻剂加入量随着不同的环境 温度而不同 抗冻剂的加入量能影响系统的能效比 抗冻剂的初次添加量按照1:3添加 (抗冻剂:水)
坐标轴标题
15 10 5 0 所加抗冻剂数量 (吨) 2℃ 2 0℃ 3 -2℃ 4 -4℃ 6 -6℃ 10 -8℃ -10℃ -15℃ 14 16 20
2.2能源塔工作原理
--夏季运行情况; • 将高于空气湿球温度的循环水,均匀喷淋在高于冷 却塔N倍的具有亲水性质凹凸形波板上 循环水在亲水填料面形成水膜; • 空气侧经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向 流通,形成水气之间的接触面;水膜与空气直接进行 显热与潜热(蒸发)的逆流换热; • 水份蒸发时吸收了制冷机冷却循环水余热,降低了 循环冷却水温,使冷却水接近于空气湿球温度上限值 1~2℃。
热源塔热泵原理
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热源塔热泵原理热源塔热泵是一种利用地下热水资源进行能量转换的系统,通过地下热水的循环利用,实现供暖、制冷和热水供应等功能。
其工作原理基于热泵技术,将低温热能通过热泵的工作过程提升到高温,从而实现能量的转化和利用。
热源塔热泵系统主要由热泵机组、地下水井和换热器组成。
首先,通过地下水井将地下热水引入系统中。
地下热水温度相对较高,可达10℃以上,这是热源塔热泵的重要能量来源。
地下热水经过过滤和处理后,进入热泵机组。
热泵机组包含压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器等关键部件。
热泵机组的工作过程基于制冷循环,通过不断循环的工作过程,将地下热水中的热能提取出来,然后将其释放到室内或室外的空气中。
地下热水经过蒸发器,与蒸发器中的制冷剂进行热交换。
地下热水的热量被传递给制冷剂,使其蒸发成气态。
这一过程中,地下热水的温度下降,而制冷剂则吸收了大量的热能。
然后,制冷剂以气态进入压缩机,通过压缩机的工作,将制冷剂的温度和压力提高。
在这个过程中,制冷剂的温度上升,能量进一步被提升。
接下来,高温高压的制冷剂进入冷凝器,与室内或室外的空气进行热交换。
制冷剂的热量被释放出来,同时冷凝成液态。
通过这一过程,制冷剂将地下热水中提取的热量传递给室内或室外的空气。
制冷剂通过膨胀阀降低温度和压力,重新进入蒸发器,循环开始。
整个过程中,地下热水的热能被有效地利用,温度也得到提升。
热源塔热泵系统通过不断循环的工作过程,将地下热水中的热能传递给室内或室外的空气,实现供暖、制冷和热水供应的功能。
相比传统的采暖方式,热源塔热泵具有能效高、环保节能的优势。
热源塔热泵利用地下热水资源进行能量转换,通过热泵机组的工作过程,将低温热能提升为高温能量,实现供暖、制冷和热水供应等功能。
这一系统能够有效地利用地下热水的热能,提高能源利用效率,对于节能环保具有重要意义。
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蓝的能源塔热泵系统一、国家政策国家发改委在下达的《可再生能源中长期发展规划》中指出:“加快发展地热能在建筑中的规模化应用,降低煤炭在能源消耗中的比重,是我国可再生能源发展的首要目标”。
建设部、财政部(2006)213号文件中也指出:“我国太阳能、浅层地能等资源十分丰富,在建筑中应用前景十分广阔,需要大力进行扶持、引导。
使其尽快达到规模化应用。
预计到“十一五”期末,太阳能、浅层地能应用面积占新建建筑面积的25%以上,到2020年要到达50%以上”。
2008年10月1日起施行的《民用建筑节能条例》也明确指出对具备可再生能源利用条件的建筑,建设单位应当选择合适的可再生能源,用于采暖、制冷、照明和热水供应等。
二、系统原理及特点地源(水源)热泵技术作为利用浅层地热能的首要方式,其基本原理是:热泵机组消耗少量电能,将水(地下水、江河湖水、海水、城市污水、工业废水等)、土壤以及空气中的热量转移到房间,冬季采暖,夏季制冷,并供应卫生热水。
该技术不消耗一次能源、不污染环境,无燃烧,零排放,比传统采暖、制冷方式节约运行费用40%~60%。
在一些缺水少水,或是不具备条件打井、埋管的地区,地源(水源)热泵的应用受到了极大的制约。
为解决这一实际情况,我公司成功地推出了适合于长江以南(最低气温-9℃以上,空气湿度较大)广大地区使用的热泵新产品——能源塔热泵系统,并取得国家专利(专利号ZL20072002507.1.2)。
能源塔热泵技术是一项通过利用室外空气中的热量,实现采暖、制冷以及提供卫生热水的新技术。
冬季它利用冰点低于零摄氏度的载体介质,高效提取空气中水蒸汽凝结为水的过程中所放出的热量,达到制热目的;夏季由于能源塔的特殊设计,起到了高效冷却塔的作用,达到制冷的目的。
经过实际运行测试,整个冬季能源塔热泵平均能效比在3.5以上,夏季平均能效比在5.0以上。
三、蓝德产品技术优势自国外引进热泵技术至今已有十几年的时间,蓝德公司始终坚持以技术为先导,不断地进行技术创新,不断地提高技术水平,不断地提高产品质量和售后服务质量,使蓝德公司在众多热泵厂家中脱颖而出——国内首家推出满液式热泵机组!国内率先开发出工业领域余热回收用高温热泵机组!国内首家推出电子印染工业领域余热回收用热泵机组!国内首家推出双冷凝器全热回收热泵机组!国内首家推出双蒸发器蓄冰热泵机组!国内首家推出能源塔热泵机组!国内独家采用自主研发的热泵专用控制器!国内首家将电子式膨胀阀应用于热泵机组并成功的开发其控制程序!国内首家推出GSM无线远程监控技术!国内首家推出双流向电子膨胀阀专利技术!国内首家推出气候补偿、阳光补偿专利技术!蓝德共有几十项专利技术,用户已遍布全国各地,但我们并没有停滞不前,而是以推广热泵技术应用为己任,以低品位能源利用先锋为动力,坚持不懈地推进蓝德产品的更新。
蓝德热泵最新系列产品技术优势详细介绍如下:(一)、蓝德热泵机组采用德国比泽尔半封闭螺杆压缩机国际一流品牌、性能稳定可靠、噪音低、使用寿命长。
(二)、烟台蓝德首家成功将满液式蒸发器运用到水源热泵机组蒸发器是水源热泵的主要部件之一。
目前市场上广泛采用的是干式蒸发器,机组结构简单,系统设计要求低。
在国内乃至国际上蓝德公司首家生产满液式水源热泵机组的厂家,满液式水源热泵的突出优势在于:1、满液式蒸发器比干式蒸发器传热效率更高10~15%,提高了能效比(COP值),即能量输入与能量输出之比。
在换热方式上干式蒸发器管程内走制冷剂,壳程走水,换热形式为液--气液混合物换热,不可避免地会产生换热管供液不均现象,造成换热不充分,有效换热面积不能得到充分利用,传热温差为5℃,空调工况蒸发温度为2℃,出口制冷剂过热度在5~10℃;满液式蒸发器管程走水,壳程为液态制冷剂,换热形式以液--液换热为主,制冷剂充满壳程整个容积的70%左右,液面平稳,传热温度差为2℃,空调工况蒸发温度为5℃,出口制冷剂过热温度在1.5~2℃。
由于满液式水源热泵能效比高,所以机组本身的运行费用比其他形式的热泵机组要节省10~15%左右。
2、在保持同等效率前提下,地下水用量少满液式蒸发器由于其传热温差小,在保持同等效率前途下,它的回灌温度也比干式蒸发器的要小,所以它对地下水的需求量大幅度减少,地下水量越少,不但井的数量和潜水泵耗电随之减少,而且降低了回灌难度,这样在初投资和运行方面都有优势。
3、满液式蒸发器比干式蒸发器维护更方便、可靠性更高首先,因为干式蒸发器水走壳程,冷媒水通过折流板使水上下流动,流动阻力大,而且还有水短路问题;满液式蒸发器水走管程,分配均匀,无水短路现象,水流动阻力小,而且在长期应用后只需将水箱和椭圆封头固定螺栓松开,即可方便进行清洗。
其次,干式蒸发器制冷剂在管程,管板与中间体处通过垫片密封,当垫片老化或者管板变形,常常发生制冷剂泄漏。
而满液式蒸发器制冷剂在壳程,容器为焊接构造,制冷剂无泄漏。
管程走水,即使垫片泄漏,漏出来的也只是水。
此外,对于干式蒸发器,若换热管内有杂质(胀管留下的铜末等),容易被吸入压缩机,破坏电机线圈绝缘,导致电机烧毁。
而满液式蒸发器则不存在此问题。
4、满液式水源热泵单机容量更大满液式蒸发器大大地提高了换热效率,因此单个满液式蒸发器可以交换的热量更多,更适合在螺杆式、离心式等大型机组中应用。
蓝德满液式水源热泵单台机组的最大制热量可以达到4000KW,单台机组即可满足4~5万平方米建筑的负荷要求,比采用多台其他形式的热泵机组要节省一次性投资费用,并且减少了机组的占地面积和管路阀门数量,也节省了机房的投资费用。
(三)、蓝德热泵机组采用丹麦丹弗斯电子式膨胀阀节流(专利号ZL02268480.8)电子式膨胀阀作为一种新型的节流元件,以其较热力膨胀阀的诸多优越性,近年来受到国内外冷冻空调界的热切关注。
但电子膨胀阀调节算法的实现,以及它与整机控制系统间的综合协调,一直未得到圆满的解决。
蓝德开发的AIRCC 控制器内成功的嵌入了电子膨胀阀控制的软硬件模块,控制器在运行中实时检测压缩机负载及其变化趋势,并根据蒸发压力、吸气温度、排气温度、预设过热度等参数的变化,向电子膨胀阀发送驱动脉冲,控制其开启度。
首先在负载变化时进行预调,再根据实际过热度等众多参数计算,通过PID算法,进行微调,实现精确控制。
其中控制过热度、控制周期、PID调节参数等都可以根据实际需求方便调整,使系统运行取得最佳效果。
这种控制逻辑克服了热力膨胀阀滞后的弊端,使电子式膨胀阀发挥出了它的响应速度快、控制精度高、控制范围大、过热度精确可调的一系列优点,有效地解决了热泵机组中比较常见的液位不稳、回油困难、压缩机回液、排气温度高、机组效率低等各种问题,将水源热泵机组的控制水平推上了一个新的台阶。
另外在电子膨胀阀的控制逻辑中还可以实现排气温度控制、制冷剂辅助供液等多项新颖实用的功能供机组设计人员选用,极大地提高了热泵机组的各项性能指标。
(四)、蓝德热泵机组采用蓝德自行研发的热泵机组专用控制器●集成化的专业控制器,让系统的各种控制元件统一起来,大大减少了控制器件的种类和数量,大大提高了机组的控制性能和可靠性。
●专门为中央空调度身定做,所有芯片元件全部选用工业应用等级,可靠性高于通用PLC。
●所有应用功能都经过严格的现场应用试验,程序中已包含大量的测试数据,可在运行中直接应用。
●标准的Modbus Slaver RS232C/ RS485通讯协议,应用地址透明,可方便的与各种通用的人机界面连接。
●标准、统一的底层系统程序,逻辑功能开放,配备不断升级的设置软件。
●底层应用软件开发周期短,可远程升级。
(五)、控制系统智能化●泵的连锁联动●能量无级自动调节●压缩机启动时间设定●压缩机延时启动●多压缩机均衡运转●机组回油控制技术●冷温水温度控制技术●排气温度控制技术●空调水泵防冻●潜水泵防锈死(六)、机组配备有GSM无线监控系统(专利号ZL02214653.9)传统的中央空调系统国内外目前还没有采用无线监控的先例。
设备运行过程中,生产厂家对售后产品运行的数据了解不充分,当设备出现问题时无法及时对用户进行指导。
针对以上问题,蓝德充分利用现今飞速发展的GSM/GPRS无线网络,在热泵机组上实现了GSM无线监控功能,这就相当于为热泵机组配上了手机,使用手机短信息等方法建立了设备本身与操作人员和生产厂家的联系,使设备可以实现无人值守。
配备了手机的热泵机组成了智能化的设备,实现了:1.随时可接受操作人员的操作和查询,并在工作状态改变或运行偏离设计工况时主动向操作人员和生产厂家报告。
这样操作人员不必到现场在任何地方任何时间都可以利用普通手机通过发送和接收短信息实现对设备的开关机控制和运行参数的监控;2.在机组出现故障或运行状态改变时给操作者和厂家发送短消息,热泵机组生产厂家可以随时接收记录所有售后产品的运行报告,在机组运行偏离设计工况时,及时通知该机组的操作人员,指导维护方法或解决途径,保证问题在最短的时间内发现并解决。
3.在用户有特殊需求或运行程序可以升级时,可以实现运行程序远程更新。
(七)、蓝德对满液式热泵机组回油问题的处理●蓝德热泵采用满液式专用压缩机,压缩机针对满液式热泵机组特别设计了高效油分离器,分油效率可达99.7%。
●蓝德热泵采用高效二次油分离装置内置技术,使机组的外观更加美观、简洁,而且油分效果更好。
●蓝德热泵所独有的自动拉油程序:蓝德空调的技术人员针对满液式机组的跑油问题,研发了自动拉油程序,在机组工况恶劣时,机组自动加大膨胀阀的开启度,机组自动拉油。
而其他厂家的满液式热泵机组,出现跑油问题时,需专业机组人员到现场进行人工手动拉油。
(八)、蓝德热泵方便快捷的操作平台——全中文彩色触摸屏●对运转管理必需的各种数据可分别在控制盘面上显示:冷/热水出入口温度累计运转时间地下水(二次水)出入口温度累计运转次数●可以对各设定值进行设定变更设置热水出口温度(高温)设定值机组连接台数冷水出口温度(低温)设定值防冻运行开停温度冷(热)水温调停止温度差冷(热)水温调运转温度(九)、蓝德热泵机组设有多种安全保护装置机组设有各种安全保护装置,一旦出现故障,机组会异常停止,并且在触摸屏上显示相应的故障信息:1、启动前安全确认:确认冷冻水泵、冷却水泵联锁是否成立2、断水保护:避免冷冻水流量过小引起蒸发器冻结3、冷水低温(防冻)保护:避免在负荷较低情况下蒸发器冻结4、系统低压保护:避免由于吸气压力过低引起电机故障5、系统高压保护:避免由于排气压力过高引起电机故障6、排气高温保护:避免由于排气温度过高引起电机故障7、冷凝压力保护:避免系统因高压而损坏8、电机逆缺相保护:避免由于电机反相、缺相而损坏9、高、低电压保护:避免由于电源电压异常而损坏机组10、线圈过热、过载保护:避免电机线圈过热、过载损坏11、油压差、油位保护:避免压缩机因润滑不良而损坏12、压缩机启动延时保护:只有外部一切条件满足条件才能开机13、三重操作密码设定:只有有资格者才能开机,避免人为破坏14、防频繁启动:每次开机必须间隔一段时间,延长机组寿命(十)、蓝德热泵使用寿命长蓝德水源热泵机组整机可保证安全运行8万小时以上,正常使用约合20年以上。