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中国北方采暖的空气源热泵解决方案

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中国北方采暖的空气源热泵解决方案

发布日期:2018-01-15 作者:威布森 点击:

中国北方采暖的空气源热泵解决方案

——PHNIX芬尼克兹(PHNIX)北极星高温热泵热水机组

●PHNIX集团技术总监  刘远辉

“芬尼克兹(PHNIX)北极星”高温热泵的欧洲地板加热标况试验表明,能效比高达4.8,其制热能效比已超过欧盟的一级能效标准。该机组的最低工作环境温度可低至零下25度,出水温度可高达70度,该机组将广泛适用于房间加热,还可作为生活用水的热源,并同时拥有空调制冷功能。 

 

 

1.芬尼克兹(PHNIX)北极星产品开发背景

供暖方式

缺点

燃煤锅炉集中采暖

1)管路热损失大;

2)供暖的时间和温度不能自己控制;
  3)
供暖期前后无热源。

小型锅炉小区集中采暖

1)污染大,CO2排放大

2)供暖的时间和温度不能自己控制;
  3)
供暖期前后无热源

壁挂式燃气分户采暖

 

1)污染大,CO2排放大;

2)不够安全,运行费用高。

电加热分户采暖

1)能耗高;

2)运行费用高。

 

传统的取暖模式

采用传统冷暖空调来采暖的优缺点

优点:较少的CO2排放,环保节能;可自主控制运行时间和运行费用;既能取暖,也能制冷。
缺点:制热暖能效比低,空调都是侧重于制冷,受制热原理的限制,室外温度越低,空调的制热效果越差,当环境温度低于0,效果不理想。舒适性差,直接加热空气干燥;通过水加热水温低,无法快速加热房间,无法使用传统的暖气片。

 

②有没有可能开发一种热泵符合以下要求?

blob.png-15的气温条件下能正常制热,且制热能效比>2.0;在-15的气温条件下其制热量的衰减小于35%;最高出水温度可达65,以适应暖气片采暖的需求;既可以制热,也可以制冷。

 

答案是:PHNIX芬尼克兹(PHNIX)北极星高温热泵!

 

 

 

 

 

2.芬尼克兹(PHNIX)北极星性能特点和原理简介

芬尼克兹(PHNIX)北极星高温热泵的性能特点-超宽的运行范围

●出水温度高。出水温度可达65,适用于传统的暖气片加热;

●适用于低环境温度下工作。其最低的工作温度可低至-25

  -15℃温度下COP可达2.52(出水温度为45 )

●既能制热,又能制冷,性能侧重于制热(在国标工况下COP=3.8,EER=3.0)

 

blob.png

 

从右图可以看出,芬尼克兹(PHNIX)北极星的运行范围远远大于常规热泵的运行范围!

 

芬尼克兹(PHNIX)北极星高温热泵的系统图-高温喷气增焓技术的应用

 

高温喷气增焓压缩机、高效过冷器及电子膨胀阀形成的经济器、高效换热器共同构成了芬尼克兹(PHNIX)北极星高温热泵的。高效节能喷气增焓系统!

 

芬尼克兹(PHNIX)北极星高温热泵的工作原理-压焓图

 

当环境温度= -20 ,水温60 时,理论制热量Qc=15.2KW,理论能效比COP=Qc/(WHS+WLS)=15.2/(3.5+3.1)=2.303(实测制热量=9。81,cop=1。88)

blob.png3、芬尼克兹(PHNIX)北极星的关键技术

 

谷轮ZW系列压缩机(结构)

 

 

 

独特设计

浮动密封专门设计适应高压缩比;定涡旋盘及动态排气阀专门设计适应高压差;EVI — 控制安全排气温度;电机高绝缘等级电机

 

谷轮ZW系列压缩机(超宽运行范围)

blob.png

 

 

谷轮ZW系列压缩机(喷气增焓的示意图)

blob.png

 

 

blob.png芬尼克兹(PHNIX)北极星关键的零部件-S&C壳管换热器(结构示意图)

 

 

 

芬尼克兹(PHNIX)北极星关键的零部件-S&C壳管换热器 (性能特点)

A.结构紧凑,高效率:

     内部采用高效换热管,其换热面积是光管的 3。7 倍,管外肋片以及管内里 脊能引起冷媒及冷却水的强烈紊流,因此传热效率大大提高。

B.逆流布置:

      冷却水回路和冷媒回路逆流布置,可保证出口冷媒过冷度,相应提高系统效率;

C.适应较大的进出水温差:

       减少冷凝水循环量,相应缩小冷凝水水管尺寸和循环泵规格;水侧的较低压降降低了泵功率以及运行费用;

D.可冷冻清洗:

      螺旋盘管,使水流通畅,便于实施冷冻清洗;冷冻清洗可缩短停机时间,并避免了化学药剂的使用;

E.制冷剂回路与壳体间隙小:

      不会造成润滑油滞留,可保证回油;

F.水路盘管无内部接头:

       降低了泄露因素,5MPa 压力测试,保证换热器安全稳定运行。

blob.png

芬尼克兹(PHNIX)北极星关键的技术-控制系统

喷汽增焓的电子膨胀阀控制技术;

极限排气温度控制技术;

主回路电子膨胀阀过热度控制技术;

水温跟随环温运行控制技术。

 

4.芬尼克兹(PHNIX)北极星的节能及经济指标分析

 

 

第三方(SGS)测试报告:

       制热&制冷参数-(机型PASW-060S)

 

blob.png

 

 

 

芬尼克兹(PHNIX)北极星的节能及经济指标分析-北京的气温条件

 blob.png 

由上图可以看出:北京地区的采暖季节有7个月,但实际集中供暖时间只有4个月(当年11.15-次年3.15

 芬尼克兹(PHNIX)北极星的节能及经济指标分析-案例分析

一套使用面积为100m2的公寓房,以每平方米100W/m2计算,其热负荷为10kW。以下是各种冷热源的初投资和运行费用的对比:

 

冷热源

初投资

年运行费用

综合效益

城市集中供暖+VRV冷暖空调+

电热水器




户式天然气炉供暖+VRV冷暖空调




PHNIX芬尼克兹(PHNIX)北极星




 5.芬尼克兹(PHNIX)北极星的应用场合

 ①用途及适用区域:

◆生活热水,出水温度要求高 ◆沐浴、洗涤、清洁、桑拿、工业用水;

◆采暖,出水温度要求高◆散热片,风机盘管;◆舒适采暖,出水温度要求低

◆地板采暖。

◆由于芬尼克兹(PHNIX)北极星的低环温,高水温的运行特性,芬尼克兹(PHNIX)北极星非常适用于中国的华北,华东的长江流域,西北等地区,配合辅助热源,也适用于东北的大多数地区。


blob.png

 

芬尼克兹(PHNIX)北极星型号和规格

 

型号

制冷量*

KW)

制热量*

kW

备注

PASRW060SB-D-PS

13.5

17.5

整体式侧出风

PASRW120SB-D-PS-V

27

35

整体式上出风

PASRW180SB-D-PS-V

40。5

52

整体式上出风

PASRW250SB-D-PS-V

54

70

整体式上出风

PAXRW060+PASRF060SB-D-PS

13.5

17.5

分离式侧出风

PAXRW060*2+PASRF120SB-D-PS

27

35

分离式侧出风

PAXRW060*3+PASRF180SB-D-PS

40.5

52

分离式侧出风

PAXRW060*4+PASRF250SB-D-PS

54

70

分离式侧出风

 

 

*制热量和制冷量是在国标工况下的测试值

 

芬尼克兹(PHNIX)北极星型号和规格

blob.png      blob.png

PASRW060SB-D-PS                PASRW180SB-D-PS

 

工程案例

     本工程为中国电信西藏那曲分公司的机房和宿舍楼工程,其中机房面积6290m2,宿舍楼建筑面积3800m2,机房设计温度为0,宿舍楼的设计温度为18 ℃,下表是那曲采暖季节的平均温度:

 

月份

10

11

12

1

2

3

4

5

月平均温度℃

-1.0

-8。4

-13.2

-13.8

-10.3

-6.3

-1.3

3.2

 

由于其采用钢铝暖气片供暖,所以其水温要求在60-65 ℃。

    本工程采用平板式太阳能集热板+热泵+保温储热水箱的方式,白天通过太阳能和热泵对保温水箱的水加热(水箱容积为220立方米),夜晚和早上通过水箱水的储热给宿舍和机房供暖。

    本工程共采用了10台分离式的PAXRW060*4+PASRF250SB-D-PS机组。


本文网址:http://www.gzchenkong.com/news/387.html

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