空气源热泵冷、暖、热水三联供系统技术
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    一、技术名称:热泵技术之三-空气源热泵冷、暖、热水三联供系统技术

    二、技术所属领域及适用范围:本项目系列产品在不同建筑类型、不同气候类型、不同行业领域都有广泛应用。

    三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

    本项目系列产品在不同建筑类型、不同气候类型、不同行业领域都有广泛应用。如武汉东湖宾馆、武汉五月花大酒店、F天下别墅、贵州凯里大酒店、首玺池典大型浴池、武汉中南大酒店、湖北荣军医院、武汉钢铁公司、北京康悦会所、内蒙古科技厅等工程的运用为公司积累了大量的基础数据,节能率达到50%左右,可在建筑行业推广20%。目前应用该技术可实现节能量59万tce/a,CO2减排约156万t/a。

    四、技术内容

    1.技术原理

    高度集成”三位一体”,采用电驱动,蒸气压缩循环,供冷同时供生活热水、供暖同时供生活热水,也能单独供冷、单独供暖、单独供生活热水的设备。

    2.关键技术

    (1)三联供系统结构模块化优化设计:

    三联供系统管路存在较多调整切换。为满足客户需求以及生产环节的适应性,模块化设计被引入到项目中。在有限的机组空间内完成相关组合具有较大的技术难度。采用机组的性能模拟与三维结构化设计相结合的方法,进行大量的模拟及仿真辅助设计,最终采用机组组件标准化生产的方法进行解决。

    (2)三联供系统各换热器之间的性能匹配与优化控制:

    为了同时提供不同品质的输出,三联供系统各供应状态之间应能进行适当的转换调节,以便扩大应用范围。但不同输出之间存在着复杂的能量交换及互相耦合因素。虽然产品设计时,已经考虑了卸载调节,但三联供系统换热器的性能匹配及其供应态调整的优化控制也是研究的难点之一。通过整体优化的方法,实现各换热器之间的性能匹配,并留有适当的可伸缩性。

    3.工艺流程

    空气源热泵冷、暖、热水三联供技术原理见图1。

    空气源热泵冷、暖、热水三联供系统技术

    五、主要技术指标

    空气源热泵三联供机组制冷、制热单项测评指标能效比高;考虑全年生活热水利用的综合指标测评,其综合能效比(SEER)远高于国内同行业平均水平。国家空调设备质量监督检验中心检测数据显示,朗肯空气源热泵三联供机组,在标准工况制热时性能系数COP达3.6;制冷时EER达3.83;综合能效比SEER远高于国内空调平均水平。

    六、技术鉴定、获奖情况及应用现状

    建设部颁发《建设行业科技成果评估证书》认为:该机组”达到国际先进水平,具有推广应用价值,是空调行业的一次革命”。2011年科技部对该项目的科技成果鉴定认为:该项目”拥有自主知识产权,技术水平达到国内领先。建议将该成果进行推广应用”。以LKR3FX-40/44II机组为例,对长江两岸十三个省直辖市的节能和经济效益进行估算。如果在每个省市一年推广5万台10千瓦的三联供机组,那么十三个省市当年共安装65万台LKR3FX-40/44II机组,取代传统空调、热水器、供暖锅炉,投入折合人民币260亿元。

    七、典型应用案例

    典型用户:东湖宾馆

    技术提供单位:武汉朗肯节能技术有限公司

    改造强情况:宾馆空调原设计系统为:制冷系统采用2台制冷量为872.2KW的开利压缩式冷水机组(额定功率为241KW)和1台制冷量为1044KW的开利螺杆式制冷机组(额定功率为212KW),满足甲乙两处的夏季制冷需求(两用一备);供热及热水系统采用2台燃气真空热水锅炉来满足2栋楼冬季供暖及全年热水需求。

    建设规模:南山甲、乙二所建筑物(面积2.2万平方米)。主要技改内容:统一安装武汉朗肯节能技术有限公司生产的空气源热泵三联供机组20台、废水源热泵三联供主机8台,并进行相应的工程改造,以满足对整个酒店全年的空调、热水供应。主要技改设备:选用20台LKR3FX-40/44Ⅱ*2空气源热泵三联供机组和LKSR3FX-100/120Ⅱ废水源三联供机组,空气源三联供机组每台制冷量为80KW,制热量为88kW。则20台机组总冷/热负荷为1600/1760kW;废水源三联供机组单台制冷量为100kW,制热量为120kW,则8台机组总冷/热负荷为800/960kW,故总的冷/热负荷为2400/2720kW,完全可满足系统冷/热负荷需求。节能技改投资额610万元。每年可节能855tce,年节能经济效益122万元,投资回收期5年。
    八、推广前景及节能减排潜力

    预计未来五年,该技术推广率达到60%,总投资70亿元,年节能能力约89万tce,预计二氧化碳减排能力235万tCO2/a。

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