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助力节能减排 特种空气能热泵升温

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-10-17 浏览次数:86
  在节能减排的大环境下,空气能热泵技术正越来越广泛地被用来满足工农业生产中的特殊需求,与空调、热水、采暖等普及型产品相比,由于使用领域的特定性和功能的特殊性,空气能热泵的这些延伸产品也被称为特种热泵。早在2002年,芬尼克兹等专业热泵企业就开始进行特种热泵的研发和推广,近年来,伴随着恒温、高温和低温热泵技术的不断成熟,特种热泵的应用明显升温。一方面,因为面对日益激烈的行业竞争,原有的一些中小企业和新进入企业难以在相对成熟的热水市场中取得先机,于是部分厂家开始寻找新的领域作为自己突围的蓝海,博浪、正旭、科创达、新时代等企业纷纷加入到特种热泵行业的队伍中;另一方面,随着节能减排政策的深入进行,原有使用燃油、燃煤等高耗能、高污染的工农业生产设备的使用受到严格限制甚至被禁止使用,急需一种环保高效的可替代设备来满足种种特殊需求,空气能热泵烘干设备在节能方面优势显着,其能耗仅是普通电锅炉,燃油锅炉烘干能耗的四分之一到三分之一,在节能改造中意义重大。
  
  特种热泵从技术特性上可以归为两大类:恒温热泵和高温热泵,在实际应用中与之相对应的以泳池热泵和烘干热泵最为普遍和成熟。
  
  恒温泳池热泵:市场增长快技术待升级
  
  在日常生活及工农业生产中,需要恒温技术的领域很多,如城市生活中的室内泳池、实验室、文件储藏室、图书馆,蔬菜种植的塑料大棚以及水产养殖、家禽孵化等等都要求室内保持稳定的环境温度和湿度。在恒温产品中,以泳池热泵最为普遍和典型,目前已是热泵延伸应用中最为普遍的一个领域,大多数做商业机的企业都有泳池设备。
  
  恒温泳池,也叫室内恒温游泳池;无论冬夏,游泳池的水温始终稳定保持在26-28度,适合人体的温度。随着人们生活水平地提高,休闲游泳池在城市的各类会所中越来越普遍,给空气能泳池设备带来了商机。
  
  目前的泳池加热设备主要是锅炉和、太阳能和热泵三大类,其中,锅炉份额最大。按热源分锅炉又分为燃煤、燃油、燃气和电锅炉,但使用这几种方式要受到能源危机的影响,同时,使用燃煤、燃油、燃气锅炉还会带来环境污染,因此,锅炉系统无论是节能型还是环保型都存在废气的排放和能源的耗费问题。利用太阳能结合辅助热源实现池水加热恒温节能环保,但这种方式实际使用时要受到地方气象条件的制约,另外,安装太阳能集热器需要比较大的空间场所,安装使用时受到限制。热泵技术是近年来在全世界备受关注的新能源技术,和传统加热方式相比,热泵不仅可吸收空气中的热量,还可吸收太阳能,充分利用了廉价的自然能源,是一种可替代锅炉的供热设备和热水装置,因而利用热泵给泳池水加热称得上是实现池水恒温的理想方式。
  
  泳池热泵也称为泳池恒温除湿热泵设备,主要用于室内泳池加热。其工作原理就是将池水表面蒸发的热损失回收利用,转移到池水和空气中,以满足池水和空气保温所需的热量。是一套高效系统,包括:给池水加热、池水净化处理、泳池室内的空气处理等。恒温泳池热泵的热源可以是空气、水或地热,其中以空气源最为普遍。热泵用于泳池加热在国外技术已比较成熟,但在国内泳池使用上还不是很成熟,尽管国内也有不少厂家也在做泳池方面的热泵产品,许多只不过是一般的商用热泵。据业内人士介绍,单纯的泳池加热,和普通空调的原理差不多,只是换热器有所不同,所以门槛比较低,很多企业都能做。这些产品虽然可以给池水加热,但严格来说不能达到恒温泳池的技术要求。美的空气能产品的相关负责人说,美的新推的私人泳池热泵,最主要是使用了钛管换热器,造价较高,去年泳池做了几十个项目,性能很好。恒温热泵最大的挑战在恒温除湿这一块,一般拥有热回收技术和水地源技术的空调企业有这个实力,但纯空气能企业很难兼具这两种功能,目前用于该技术的有芬尼克兹,广东恒星等。其他多是普通商用机,一般适用于普通的中小型健身场所和室外水上项目。
  
  芬尼克兹是业内最开始研发恒温泳池热泵设备的企业,技术成熟,据公司技术总工介绍,目前其海王星专业泳池恒温除湿机已经推出近三年了,系统的应用领域细分为:桑拿、游泳馆、会所泳池、洗浴中心、别墅泳池、酒店泳池等系列,是中国生产量最大的专业泳池热泵出口商,在欧洲市场占有率超过30%。但在国内应用并不多,因为总体感觉国内的室内高档项目还是少,而一般的室外泳池加热,用普通的热泵商用机就可以。
  
  博浪今年在泳池项目上发力显着,连续取得湖南郴州王仙岭风景区海浪体验中心、安徽芜湖全国最大海浪恒温水城项目、湖南娄底市体育中心游泳馆工程、芜湖大浦乡村世界等大型泳池热泵加热恒温工程,目前以室外项目为多,据技术总工汪吉平介绍,未来会发展三联供产品。虽然目前从绝对数量来看,泳池热泵目前在国内应用的项目并不是很多,但是发展速度却很快,随着国家对节能减排要求的不断提高,未来在新建泳池及现有锅炉项目的节能改造中,空气能泳池热泵必将更加普及。
  
  烘干热泵:高温助力应用渐广
  
  在泳池热泵之外,烘干热泵是另一个应用广泛的特种产品。
  
  烘干是许多工业生产和农副产品加工过程中必不可少的加工工序。与现有烘干设备相比,空气源热泵干燥设备首先是能耗低,其运行成本是一般用电加热的1/4,是燃油费用的1/3,对生产企业来说,节能降耗带来成本和环保双重意义。热泵烘干设备也称热泵干燥机,由压缩机—换热器(内机)—节流器——吸热器(外机)等装置构成了一个循环系统。冷媒在压缩机内完成气态的升压升温,再进入内机释放出高温热量加热烘干房内空气,同时自己被冷却并转化为流液态……就这样通过冷媒循环源源不断地将热量搬运到烘干房内加热房内空气温度。
  
  空气能热泵烘干最早主要用于木材的干燥,木材干燥是较成功的应用热泵干燥技术的领域之一。虽然用热泵技术干燥木材较常规气流干燥耗时多,但显着的节能效果和较高的木材利用率使热泵干燥法成为木材干燥加工的主要手段之一,特别适用于那些商业价值高、干燥难度大的“难干木材”,同时也积累了大量实践经验,在实际运行中已经扩展到食品加工、茶叶烘干、烟叶烘干、蔬菜脱水、鱼类干燥、陶瓷烘焙、药物及生物制品的灭菌与干燥、污泥处理、化工原料及肥料干燥等诸多领域。
  
  在食品加工行业中,空气能热泵烘干除实现节能降耗外,最大的意义在于品质优化。因为空气能热泵设备自动化程度高,温湿度控制精确,如在食物烘干时,热泵干燥是一种温和的干燥方式,接近自然干燥。表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度比较接近,被干燥物品的内在品质稳定、色泽好、产品等级高。而且干燥时间短,如干燥脱水蔬菜生产工艺,传统设备每加工1吨蔬菜至少需要24小时以上,有时还会因干燥效果不好出现返工而重新加热烘干现象,而热泵烘干需要的时间一般为4——8小时。
  
  在食品加工以外的工业加工领域,烘干是高温热水的重地,目前普遍以锅炉为热源,近年来高温热泵技术的不断突破是空气能热泵日益成为该领域的重要替代设备。高温正成为当前空气能行业内的热词,加快了空气能特种热泵的发展进程。
  
  高温空气能热泵并没有特别明确权威的定义,通常是指在不改变设备运行环境的情况下,热泵供热温度达到65℃以上,并保持较高的运行效率和稳定的运行状态。目前的高温热泵设备在产品设计上一般是使用谷轮全封闭涡旋压缩机;另外,为保证高温热泵设备在稳定的可允许的工作压力下工作,采用r417、r410等具备高温特性的制冷剂为工质。如芬尼克兹集团展出了“85℃高温热泵热水+新型立式风盘”,样机的运行试验已完全满足了某特种行业工程方的要求,成功制取0℃冷水及85℃热水。芬尼克兹集团新能源研发中心的专家表示,该款特种热泵将广泛应用于食品加工、乳制品、啤酒饮料、农业种植养殖,餐饮、石油石化等行业。而业内少数企业已经开始尝试推出co2冷媒产品,最高出水温度达到95度,在同样的工作条件下,比同类产品节电85%。目前,烘干是高温热泵技术最主要的应用领域。市场上主要的高温烘干设备的有:芬尼克兹的高温热泵热水机组、正旭高温热泵机组、东莞市科阳高温热泵烘干设备、广州市凯伦高温热泵等,具体主要涉足的行业有:电镀、皮革等石油化工领域以及垃圾处理等环保工业。
  
  在电镀、皮革加工等工业加工领域,采用高温空气能热泵烘干系统设备可以实现系统作业、节能降耗、安全升级,同时改善生产生活条件。目前在电镀行业中,由于生产制作工艺的特殊性,电镀镍、铬等前处理都需要保持50℃~80℃的热水,现在小型工厂直接采用电加热;中型工厂一般采用燃油锅炉加热;大型工厂一般采用蒸汽加热。电镀后零件的烘干采用电热烘干箱,燃油烘干线或者蒸汽烘干线。电镀池药水一般带酸或带碱,温度要求是70—80℃,能耗大,仅电镀液加热和零件清洗液体的加热费用占电镀厂的费用为:20%-30%。水温不稳定,也不安全,不环保。空气能热泵用于电镀行业的设备一般是具有85度以上的高温热泵热水机组,系统自能化程度高,不用现场操作,为全部生产流程配套,运行成本低,同时提高了生产的安全性。而且用户在使用高温热泵热水器制热水的同时,还可充分利用主机所排出的冷风(温度25℃左右),改善车间及办公场所的环境温度。
  
  结语:随着节能降耗政策的深入、技术革新的不断进步、社会经济生活水平的普遍提高,空气能热泵正变得特种不特,越来越广泛地被应用于生活和生产的方方面面,将给我们的生活带来革命性的改变。
  

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