全预混冷凝变频模块锅炉,冷凝模块变频锅炉,蒸汽发生器,燃气蒸汽模块炉
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(一)技术原理
空气源燃气机热泵系统是一种以天然气为燃料,通过燃气发动机驱动蒸气压缩式压缩机,通过燃气热泵的循环,进行制冷/制热的空调系统。
它是由下列部分所组成:模块式燃气空调室外主机、模块式燃气空调室内机、水系统管路和控制器。燃气机热泵空调系统采用一带多的模式,室外主机放置于室外,室内机分散于各个房间,通过水系统管路连接起来。制热时室内机通过冷却水向房间内散热,提高室内温度,室外主机中的蒸发器气化吸收外界的热量;制冷时室内机通过冷冻水吸收房间内的热量,降低室内温度,室外主机中的冷凝器液化散热。
燃气机热泵制冷制热原理如下图1-1所示:
图1-1 GEHP-KXLY-195制冷制热原理
燃气机热泵发动机余热循环原理如下图1-2所示:
图1-2 GEHP-KXLY-195余热循环原理图
(二)运行模式
空气源燃气机热泵GEHP-KXLY-195分室内机和室外机,系统可以采用一台室外机连接多台室内机。运行系统如图1-3所示。
图1-3 ZMHP-KXLY-195运行系统
在冬季,通过切换转换阀改变冷媒的流向,把系统切换至制热循环模式运行,此时室内机通过冷却水向房间内散热,提高室内温度。
在夏季,整个系统切换至制冷循环模式运行,室内机通过冷冻水吸收房间内的热量,降低室内温度。
室内机配置有温度调节控制器,可以根据室内温度的需求进行调节,而室外机可以根据室内机的使用情况进行调节制冷或制热的功率,从而达到zui优运行,减少能源的损失,降低运行费用。
1. 减少电力投资;
与空气源电热泵系统相比,ZMHP系统大幅度降低了电力的需求,避免了电力增容或加大变电容量等的巨额投资。
2. 减少燃气管线投资;
与燃气直燃空调系统(溴化锂直燃机)相比,ZMHP系统采用低压燃气即可使用,避免了高压燃气管线建设投资。
3. 设计、施工安装方便;
燃气机热泵空调系统没有管线复杂的机房,因而非常简洁,设计周期短,可以有效减少机房内多个专业管线打架而造成的设计修改和变更,减轻设计人员的工作负担,提高设计效率;对于承建商,燃气式热泵空调系统施工简便,工期短;施工管理、协调便利,资金压力小,回报效益高。
4. 运行可靠、运行及安装费用低;
燃气机热泵空调系统室外机可以根据项目情况至于屋顶或屋檐下,因此减少了机房的建设费用,经济上的收益十分明显。同时由于该系统使用寿命长,定期维护间隔1万小时以上。运行时不用设专人看守,因此可大大节省运行管理和维护费用(ZM空气源燃气机热泵机组全部上云,终端用户采用PC监控平台和手机APP即可完成对所有机组的远程操控)。另外该系统采用天然气高热值能源,系统全年平均一次能源利用率PER可达1.45以上,结合地方天然气价格和用电价格对比,可知空气源燃气机热泵具有更低的运行费用(如下图1-4,在电价0.5元/kW h,燃气价格3.0元/m3时,空气源燃气机热泵与空气源电热泵运行费用是等价的。当电价高于0.5元/kW h,空气源电热泵运行费将高于空气源燃气机热泵,若对于工业用电1.0元/kW h,空气源电热泵运行费用将明显高于空气源燃气机热泵)。
图1-4 能源价格对比分析图
5. 功能强大,即可根据客户需求随时供冷、供热;
一年四季任何时间都可以随时提供空调,可以随意设定室内温度(一套系统三个功能:制冷、制热、供生活热水)。
6. 局域控制系统灵活;
该系统采用了先进的局域控制技术,根据局域空调性能要求不同,主机运行负荷不同,保证了系统总处于zui优状态运行,提高能源转换效率,节约能源。
7. 低噪音;
该系统采用了锯齿形风扇的开发,运行音低。
8. 环境适应性强;
在低温环境下,由于有发动机余热优势,制热能力衰减明显小于空气源电热泵。发挥出了空气源燃气机热泵空系统所特有的强供暖能力。
9. 容易实现空调功能分区以及卫生环保舒适;
由于该系统采用一拖多的方式连接,因此可以根据功能的不同轻松实现按功能区配置系统的连接模式,达到优化供能。更能有效规避中央空调各个房间互相传染的缺陷。
(一)压缩式燃气热泵与吸收式燃气热泵的对比
表3-1 (一)压缩式与吸收式燃气热泵的对比表
序号 | 项目 | 压缩式燃气热泵 | 吸收式燃气热泵 |
1 | 运行工质 | 氟利昂 | 氨-水;(本工质使用需要得到国家审批) |
2 | 工质安全等级 | A1(不可燃、低毒) | B2 (易燃易爆、较高毒性,腐蚀) |
3 | 运行压力 | 低 | 高 |
4 | 冷热切换方式 | 通过四通阀切换 | 不可切换 |
5 | 设备功能 | 制冷+制热+生活热水 | 制热 |
6 | 除霜方式 | 余热进行除霜;高制热,制热能力衰减小。 | 热气进行旁通除霜;制热能力衰减严重,能效低。 |
7 | 制热能效 | 170% | 150% |
8 | 产品配置 | 发动机、压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置等 | 蒸发器、冷凝器、节流装置,燃烧装置、精馏器、吸收器、发生器溶液泵等 |
9 | 出水温度 | 高出水温度60℃ | 高出水温度45℃ |
10 | 维保 | 普通空调维修工 | 吸收式系统,专人维修 |
11 | 燃烧形式 | 内燃式 | 直燃式 |
(二)燃气热泵与电热泵的对比
表3-2 燃气热泵与电热泵对比表
序号 | 项目 | GEHP(燃气热泵) | EHP(电热泵) |
1 | 应用区域 | 1、适用于需要冷、热的地区,能同时满足供冷供热的需求。冬季供热可利用发动机排热,供热能力大,不受外界环境温度影响,特别适用于冬季寒冷地区,无需辅助热源,无需除霜,也特别适合夏季炎热冬季湿冷地区; | 1、适用于夏热,冬季温和地区,在寒冷地区温度低时机组无法正常运转,湿冷地区冬季运转容易结霜,需经常除霜运转; |
2 | 工作原理 | 制冷:利用燃气发动机驱动压缩机进行制冷吸收室内热量并排除室外,实现制冷; | 制冷:利用电机驱动压缩机进行制冷吸收室内热量并排除室外,实现制冷; |
3 | 能源综合利用率 | 1、以清洁能源天然气、液化石油气等为热源驱动发动机,提供动能; | 1、以二次能源-电做驱动源,品位高。 |
4 | 机组效率 | 年平均PER值1.45 | 年平均 COP 3.0 |
5 | 使用环境温度 | 1、制冷:可使用的环境温度为22~43°C; | 1、制冷:可使用的环境温度为22~43°C; |
6 | 除霜问题 | 利用发动机的排热供暖,无需除霜,机组的效率高。 | 1、冬季室外温度低时,换热器表面要结霜,定时自动除霜要耗费机组10%的能量,且除霜过程无法供热,有时会吹冷风,结霜严重机组则无法运行。 |
7 | 供热能力 | 1、可利用发动机排热,供暖能力大; | 1、供暖能力相对小,需要增加辅助热源 |
8 | 迅速制热 | 利用发动机的排热,恒定热源加热,冬季实现6分钟快速启动制暖。 | 冬季启动需22分钟,需预热,预热过程耗能大。 |
9 | 负荷控制 | 1、双芯片微电脑控制无级变速发动机(通过皮带带动压缩机); | 1、单独变频调节压缩机转速(变频机组),或者单独控制冷媒容量(变容量)控制。 |
10 | 室内温度变化 | 通过微电脑对转速进行控制。 | 1、通过分段变频进行控制; |
11 | 压缩机的使用安全问题 | 1、发动机与压缩机之间皮带传动,运转安全,能适应更大的压比范围对环境温度低时仍旧可以制冷; | 1、压比范围相对小,当压比高时,烧毁压缩机线圈。 |
12 | 控制方式比较 | 采用较为先进的室外机主控,室内机辅助控制,控制确,维修方便。 | 由室内机主控,室外机辅助控制,控制的方式与维修都很不方便。 |
13 | 电子谐波 | 1、耗电量低,而且采用直流调速控制风扇电机,不会产生电磁污染; | 1、变频调速,易产生电磁污染; |
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