模塊整體式熱泵機房技術

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模塊整體式熱泵機房技術模塊整體式熱泵機房技術+水蓄能技術應用案例，隨着中國節能環保技術在建築行業應用的深入開展，熱泵技術已廣泛應用於各個建築領域，尤其是在深受大氣污染的替代燃煤鍋爐的供熱系統改造發展迅速，對於高效熱泵的需求日益增多。

目錄

一、背景

隨着中國節能環保技術在建築行業應用的深入開展，熱泵技術已廣泛應用於各個建築領域，尤其是在深受大氣污染的替代燃煤鍋爐的供熱系統改造發展迅速，對於高效熱泵的需求日益增多。2017年地熱產業迎來百年發展大計，國家發改委、能源局、國土資源部聯合發布地熱能開發利用十三五規劃，明確在「十三五」時期，新增淺層地熱能供暖(製冷)面積7億平方米。2020年地熱能年利用量7000萬噸標準煤，地熱能供暖年利用量4000萬噸標準煤。京津冀地區地熱能年利用量達到約2000萬噸標準煤。「十三五」期間，淺層地熱能供暖(製冷)可拉動投資約1400億元。此外，地熱能開發利用還可帶動地熱資源勘查評價、鑽井、熱泵、換熱等一系列關鍵技術和設備製造產業的發展，地熱相關產業迎來井噴式的發展機遇。

同時電網存在峰谷差是現代電網的一大特點，而儲能技術即將實際用電從電網高峰向電網低谷時段轉移，從而提高電網效率和節約能源，是最有效地獲取電價差效益、節省製冷或制熱的運行費用，所以利用熱泵技術+水蓄能是綜合性節約能源的一種方式。

目前國內、外普遍採用現場施工的方式進行熱泵機房的安裝，但因為它的系統比較複雜，空調機房的設計和施工難度大。所以成為其大面積推廣的絆腳石之一。為解決此矛盾，讓更多的人能享受到水地源熱泵帶來的好處，提出了整體式熱泵技術。整體式熱泵將原有散落的部件整合到一個模塊中，構成整個空調系統的動力輸配。機房在工廠標準化製造、檢驗。模塊化的產品替代原有的現場安裝，減少因人為因素而導致工程質量參差不齊的現象，更提高整體的施工安裝質量與效率。對於整個水地源熱泵機房的施工、管理，大大降低了其成本。讓項目經理在對整個工程項目的風險、成本、工期、人員、材料等方面的管理難度大大降低。有效的提高了水空調系統的整體安裝質量，讓用戶可以更安心的使用，更舒適的享用。

二、應用案例

1. 項目概述

模塊整體式熱泵已成功應用於2017年北京市海淀區「無煤化煤改電」項目。項目涵蓋海淀區四環內的四季青、西北旺和清河鎮3個鎮的下轄7個村莊的2853戶居民，總供暖面積1260062m2,總負荷107105kW，採用模塊整體式熱泵162台。

2. 主要效益

本項目原採暖主要為住戶自用散煤爐和小型集中燃煤鍋爐。同時，由於建築保溫條件和門窗密閉效果較差，因此使用中耗能較高。按每平米120W供熱負荷測算，全年耗熱量126.08萬GJ，全年折算標準煤消耗量約4.3萬噸。

此項目一方面將用戶原有鑄鐵散熱器更換為散熱效果更好的銅鋁複合散熱器，同時更換門窗、加裝外牆保溫後，室內單平米供熱負荷降至85W，另一方面藉助北京市煤改電電價優惠政策採用水地源熱泵+水蓄能的方式，全年節約標準煤消耗量約3.05萬噸。

減排方面，減少C2O排放量約為每年11.3萬噸，SO2排放量約為每年0.04萬噸，NO排放量約每年0.032萬噸。

本項目的建設極大了改善了海淀地區城中村的能源結構，更為重要的是採用清潔的地熱能替代了傳統的燃煤供熱，減少了二氧化碳的排放，改善了大氣環境。

三、技術要點

1.熱泵系統的整體整合

在水（地）源熱泵為主的基礎上將其他機房部件做模塊化集成設計，把整個機房作為一個系統考慮，通過數字化建築技術三維模擬得到實景效果圖，根據設計的標準CAD圖紙，和提供水泵等標準配件尺寸，建立模型，確認管路尺寸，然後通過工廠預製生產、整裝而成的標準化機房產品。同時機房整體占地面積小，放置靈活，安裝方便，在工廠完成系統調試，真正實現即插即用。

2.高效降膜式機組

採用專利技術設計的降膜式換熱器內部換熱管採用特定的管陣排列，並留有合理的氣體通道，在換熱管的上方設置有供液分配器使製冷劑液體均勻地滴落到換熱管陣上，並在換熱管表面形成一層薄膜，使製冷劑與換熱管充分接觸。保證熱泵機組能效高於2級。

3.YCloud系統節能控制

採用優化算法和系統模擬計算，根據測定的天氣預報的參數、實時負荷的變化，根據設備輸出狀況以及設備的高輸出率的特性，制定系統運行策略，最大限度發揮雲節能系統的節能優勢，以達到最佳節省運行費用的效果。雲系統自動上傳存儲熱泵系統實時運行數據，生成熱泵雲數據庫，通過雲節能策略的制定，熱泵主機、水泵等設備整體運行，平均能耗降低20%。

四、應用前景

借鑑現有的水地源熱泵機組的技術原理、工況參數的基礎上，總結十幾年來應用經驗及問題，提出了水地源熱泵機組推廣應用的可行性解決方案。擬採用模塊式整體熱泵機房技術，開發出不受地域場地限制能夠自由拼裝的水地源熱泵系統製冷、供暖方案。

該技術可降低水地源熱泵系統的應用難度，進一步增加這種節能環保型供暖、製冷設備的應用使用面積。同時減少固態、液態和氣態污染物的排放，有效解決關係人民群眾健康的霧霾等環境問題，既節省了常規化能源消耗，降低了運營成本，又有利於周邊地區的大氣環境治理，可產生較好的社會效益和經濟效益，對樹立正確的節能環保意識產生影響，在鄉鎮地區將起到積極的示範作用，應用前景廣闊，同時緊密跟隨國家號召，促進清潔、節約型社會建設的全面展開。模塊式整體熱泵技術必定會在國家節能減排的應用中起到前所未有的作用，為低碳環保和綠水青山保駕護航。