2024·节能降碳宣传周--天津节能降碳先进技术网络展播-空气源燃气机热泵
来源:社会发展与农村科技处 发布时间:2024-05-14 15:45

2024·节能降碳宣传周--天津节能降碳先进技术网络展播



513-19日为2024年全国节能宣传周,365体育备用网址定于局官网和微信公众号组织“2024·节能宣传周--天津节能降碳先进技术网络展播”活动,宣传我市节能降碳科技成果

今天展播的技术名称:

空气源燃气机热泵

蓝焰高科依托与清华大学、天津大学和天津城建大学等高校教授科研团队的产学研合作,专注于以燃气为能源的供热、制冷、供生活热水和发电技术为核心,拥有强化换热、燃气燃烧、燃气供热、燃气空调、智能控制、计算流体力学仿真技术、计算燃烧学仿真技术、数值传热仿真技术等方面的高端研究人员。

公司是获批天津市专精特新中小企业,国内独家专门从事设计、开发、生产、销售、服务于一体的燃气机热泵( GEHP )冷热水机组的制造商,是燃气热泵行业最具有专业技术研发能力的智力密集型公司。多年来公司通过以燃气为能源的高效、低排放新技术产品研发,引领国内燃气采暖、供热水和燃气空调产业技术与国际接轨。

蓝焰高科拥有多项自主知识产权和技术创新产品,依托过硬的产品和服务,近年来稳步发展,在多个领域尤其是冷暖节能和燃气高效利用方面在国内处于领先地位。

公司自成立以来,相续研发了空气源燃气机热泵、螺杆式燃气机水源热泵、高效热交换器、超级热源节能消白机组及高温烟气余热回收系统等产品,主营产品核心技术全部拥有国家专利,并全面市场化,且获得广大客户的信赖与好评。公司组装生产的高效铸铝热交换器及OME代工的低氮全预混燃气锅炉已占据国内市场主导地位,空气源燃气机热泵在国内市场与日本松下、洋马等国外品牌竞争中稳步增长,锅炉烟气高效余热回收节能消白产品及系统也获得客户的认可与肯定。

1.技术简介

蓝焰高科空气源燃气机热泵技术是与高校科研课题联合成果,并吸收国外先进技术与经验,经过多年市场实践应用和迭代成型而来,蓝焰高科拥有自主知识产权和国家专利。该技术目前已成功取得实用新型专利2项。GARC空气源燃气机热泵,作为一款燃气高效利用和烟气余热回收的综合节能产品,主要应用分布式集中供暖、酒店冷热及洗浴用水、办公楼冬暖夏冷、恒温养殖、工业稳定烘干等领域。技术领域为绿色低碳技术

1)采用自主产权的高温烟气与余热回收系统,将可利用的烟气与燃气机缸套温度全部吸收,整体能效(PER)提升到165%以上,高出同行5-10%

2)外型紧凑,燃气机、压缩机、热交换器、风机、控制柜一体式结构,更节省空间,更方便操作。

3)热泵内循环水一次性注入后封闭,无需补水(减少了软化水及再生成本),换热器不受腐蚀,无水垢。

4)燃气机完全负压运行,燃烧不会爆炸,安全性极佳。热泵在运行的全过程始终保持负压状态,所以不会有爆炸的危险。并设置了传感器、压力开关、防过热开关等多重安全保护装置,四级保护系统(其中一、二级保护故障排除后系统自动恢复,三、四级保护则需要专业人员手动恢复)保证了热泵的安全性。

1.1 技术原理及工艺流程

1所示,为本公司所开发的空气源燃气机热泵机组冬季工况制热原理图。整个机组可以分为制冷剂循环系统和燃气发动机防冻液循环系统。

制冷剂循环系统主要由开启式活塞压缩机,翅片管换热器(冷凝器)、板式换热器(蒸发器)、热力膨胀阀1、油分离器等辅助设备组成。首先,低温低压的制冷剂蒸汽通过压缩机吸气截止阀进入压缩机气缸中被压缩为高温高压的过热蒸气后经压缩机排气截止阀排出。随后,排出的过热态制冷剂蒸气流过油分离器后进入冷凝器中,在冷凝器中,过热蒸气将热量传送至冷却水中,变为高温高压的液态制冷剂而冷冻油则经过油分离器回油管进入压缩机曲轴箱。被冷凝和过冷以后的液态制冷剂依次流过储液器、干燥过滤器、供液电磁阀、视液镜和热力膨胀阀12,经热力膨胀阀12节流后变为低温低压的气液两相态制冷剂,而后进入到翅片式蒸发器中,在风机的强制对流作用下,提取低温空气中的热量,进而蒸发为低温低压的气态。最终,低温低压的气态制冷剂经过气液分离器后,再次进入压缩机进行下一个制冷剂循环。

生产工艺流程包括:原材料准备、组件制造、组件组装、制冷剂充注、系统调试和测试。

热泵系统制冷工艺流程包括:制冷剂的循环、热交换、蒸发器吸热、压缩机排热、冷凝器放热、节流阀降压。

空气源燃气机热泵的主要技术参数:

制冷量在夏季工况下为55kW在冬季工况下为90kW

系统一次能源利用率(PER):167%

噪音:65分贝。


1空气源燃气机热泵机组制热原理图

2.1 技术成果适用性

空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热量)转换为可以利用的高位热能,可以使用的高级热能可以节省一部分高级能源(例如煤炭,天然气,石油,电力等)。空气源热泵作为一种清洁能源装备,在2016煤改清洁能源政策推出后便迎来爆发期和高速增长期。

纵观国内外空气源热泵行业的起源与发展,可以显著地看出空气源热泵行业属于政策驱动型的市场。全球空气源热泵发展比较快的地区都有明显的法规政策推动,近几年,紧随国家绿水青山就是金山银山发展理念,清洁能源产业优势凸显。

紧紧响应环保政策的号召,加上国内能源消费结构逐渐趋向优质化,天然气消费占能源消费总量比重逐年递增,预计2025年会达到15%,供应量5000亿立方米。进入绿色经济时代,节能降耗是节约能源、保护生态的重要途径,是转变发展方式的必经之路。而空气源燃气机热泵作为绿色环保的清洁能源装备,以其高能效和高性价比,得到了政府和用户更多的认可,未来将有非常广阔的市场发展前景。

2.2技术创新性及先进性

1通过智能的温度感知和控制技术,能够实时调整热泵系统的运行,以最大限度地提高能源利用效率,从而降低能耗、节约能源。

2空气源燃气机热泵具备高精度的温度控制功能,能够快速响应温度变化,并精确地维持出水温度在设定的范围内。

3空气源燃气机热泵具备智能化管理功能,这种智能化管理可以帮助用户更加方便地调整设置、观察能耗数据,并根据需求进行远程操作与管理。

4空气源燃气机热泵具备多种安全保护功能,如温度保护、过载保护等,可以确保系统运行的安全性和可靠性。

5空气源燃气机热泵技术优势

温度感知技术:热泵采用高灵敏度和高耐用性的温度传感器,控制系统采集到温度信号以后,进行内部分析处理,这个技术已经非常成熟,可靠性很高。

压缩机控制技术:空气源燃气机热泵的核心部件式压缩机,本公司热泵采用的式往复活塞式压缩机,技术已经非常成熟,可靠性高。

换热器技术:换热器式热泵的另一个重要部件,本公司采用的翅片式换热器和板式换热器技术非常成熟,可靠性高。

控制系统:空气源燃气机热泵的控制系统负责调节设备的运行状态,确保热泵在各种工况下都能稳定运行。本公司采用PLC控制,经过多次调试及实验,控制系统可以长时间稳定运行,该技术成熟、可靠性高。

机组配件:本公司热泵采用的配件都具有良好的闹腐蚀性和耐久性,能够保证设备长时间稳定运行。

2 技术创新性及先进性

2.3 节能减碳或污染防治效果

空气源燃气机热泵的节能减排效果主要体现在能效比(COP)和一次能源利用率(PER)上。测算方法是:首先,需要测量热泵在特定工况下的制冷或制热能力,其次计算热泵系统的一次能源总能耗,包括燃气机热泵输入功率、辅助设备功率,然后,将热泵系统产生的制热或制冷能力除以一次能源总能耗得出。依据方面:我国《蒸汽压缩循环冷水(热泵机组)》(GB/T 18430.1-2007)和《燃气发动机驱动空调(热泵)机组》(GB/T 22069-2008)规定热泵的能效等级和能效限定值。

节能减碳或污染防治效果体现在如下几点:

1)高效节能,热泵系统循环,通过冷媒蒸汽进行交换。预热时间短,开机几分钟内即可供热水,同时也节省了能源。比照间接式(电热泵)供热形式,更方便节能。

2)热泵受力钢板高温区、高压区的成功分离,使燃气机、压缩机、膨胀阀等主件使用寿命延长。

3)热泵循环系统虽然与二次网供暖系统直接对接,但系统水与热媒互不相干,热泵不需要排污,因此效率就是系统的效率,中间没有任何损耗。

4)效率高、超节能,比照传统锅炉燃料费用节约50%以上。

  1. 无需报检,根据国家燃气空调标准,燃气热泵用户不需要到质量技术监督管理部门办理安装和使用登记注册手续。

使用寿命长,机组内部处于真空状态,没有氧气,无氧化腐蚀,也没有结垢腐蚀,冷媒在机组内部封闭循环,换热器只与循环水接触,杜绝北方供暖回水温度低造成的冷凝腐蚀。

3. 技术示范情况

项目位于北京市西城区东岔胡同,中国佛教协会办公楼(6000平米)新建供冷供暖系统和建筑节能升级改造,总体装修改造工程由北京首华建设经营有限公司(国企,隶属北京首都开发控股集团,联系人:刘凤林经理13801062211)承接,其中冷热源设备选择空气源燃气机热泵(冷暖型),同时项目建筑改造升级为五步节能建筑。

项目总投资300万,其中热源设备45万,项目于20228月份启动,于202210月底竣工并验收。目前项目运维管理由北京首华负责运营(联系人:刘凤林经理13801062211)。

该项目涉及新建及升级内容包括:新增3台空气源燃气机热泵,冬天供暖(45-50℃热水)夏天制冷(7-12℃冷水),室内为水路循环系统,终端为风机盘管,为办公楼提供全方位能源管理。

热源设备安装在办公楼顶,合理利用闲置空间,安装维护方便且燃气使用更安全,同时作为燃气空调系列产品,不需要做特种设备和燃气锅炉备案。

夏冬两季使用,全年共运行9个月+全年生活用热水(洗浴),冬季室温保持在22度以上,夏季室温保持25度以下,冷暖温度可调可控且运行稳定。三台热泵相较燃气锅炉节能45%以上,一年节约4857.2吨标准煤,减少二氧化碳排放13.2吨。

该项目燃气机热泵经济效益显著,相较于燃气锅炉可节能45%以上,按实际测算所得,投资回收期3年。

燃气机热泵操控便捷,现场可无人值守,摆脱了以往对燃气锅炉需人工看护的束缚,手机APP即可值班,各种参数和指标一目了然,3台燃气一组数据链,既方便又智能。

夏季制冷的同时,又为佛协僧众宿舍提供免费的淋浴用水,提升了经济性,也让综合能效和节能率维持在145%以上,应用效果良好,客户好评度很高。

经过一年冷暖季和全年生活用热水的运行可知,热源设备运行平稳,维修率较低,现场无需人员专职值守,经过综合测算,加上设备折旧(15%),每平米运行费用50元(冷暖两季,含人工费用),毛利为20/平,符合设计及营运要求,节能和盈利效果显著。

3运行费用对比








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联系人:社农处樊少杰 022-58832812




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