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冷藏库废热回收系统设计——热泵废热回收

添加人:admin 发布时间:2010-11-19 17:18:59 来源:中国热回收网

   1 项目简介
 
    某农贸市场建筑冷库为2000m2,库温为-18℃;办公楼为1500m2;批发市场为地上二层,总建筑面积约10000 m2。办公楼和批发市场需解决夏季空调、冬季供暖题目。原设计方案为冷藏库采用氨系统制冷,办公楼和批发市场采用风冷式热泵型柜式空调,冬季采用集中供热。经由安全和经济论证后,决定取消氨系统制冷、风冷式热泵型柜式空调和集中供热,采用氟利昂制冷系统和热回收型热泵机组。这样既能知足冷藏库使用要求,又能提供办公楼和批发市场的采暖需求。

    2 负荷计算

    2.1 冷藏库

    冷藏库货物名称为速冻食物或水产品;环境温度为35℃;墙面和库顶采用150mm厚聚氨脂喷涂进行保温,冷库地面采用200mm厚聚氨脂喷涂进行保温;库内工作职员为20人,工作时间5h;库内照明为5W/m2

    2.2 空调冷热负荷计算

    考虑到该建筑为办公楼和批发市场,单位建筑面积制冷负荷按50W/m2估算,建筑总冷负荷约为575kW;单位建筑面积供暖热负荷按60W/m2估算,建筑总热负荷约为690kW。

    3 原方案设计及主机设备选型

    3.1 风冷冷凝机组加辅助电加热溶霜方案

    采用半封锁活塞风冷冷凝机组30匹16台,单台制冷量为25kW,机组总制冷量400kW( t0 =-25℃,tk =50℃)。机组在此工况下知足冷藏库冷量需求,其满负荷耗电量为360kW。

    该方案因为采用空气冷却,制冷效率较低,运行用度较高,且机组较多并分散;但是,主机采用风冷压缩冷凝机组,减少了冷却水系统,可不设制冷机房。

    3.2 办公楼和批发市场空调系统

    办公楼和批发市场采用风冷式热泵型柜式空调10匹20台,冬季采用集中供热。该方案为常规设计方案,固然能知足冷藏库、办公楼和批发市场的使用要求,但是未考虑能量综合利用的题目,设备投资重复利用率低。为此,笔者经由计算和技术经济分析后,提出采用冷库废热回收技术的改进方案。

    4 改进方案

    4.1 水冷冷凝机组加辅助电加热溶霜方案+热回收型热泵机组

    采用水冷冷水机组,配低噪声玻璃钢冷却塔和冷却水泵,设专用机房,压缩冷凝机组集中布置。采用半封锁活塞水冷冷凝机组30匹16台;采用R22为制冷剂,单级压缩;单台制冷量为30 kW,机组总制冷量480kW( t0 =-25℃, k t =40℃)。机组在此工况下能够知足冷藏库冷量需求,其满负荷耗电量为360kW。

    配套选择玻璃钢冷却塔一台,冷却水泵两台。该方案要求在建筑物四周建造水池,水量为100m3,作为冷却水源知足机组冷凝要求。

    本方案具有如下长处:

    1) 冬季运行时,选用热回收型热泵机组方式,仅有风管和制冷剂管道,无冷水,因此解决了防冻题目,且能量回收率高。

    2) 夏季运行时,冷库采用水冷冷凝机组加辅助电加热溶霜运行方式,办公楼和批发市场采用水冷机组运行方式,机组COP高。

    3) 过渡季节采用自动调节方式,水冷和热回收型热泵联合运行,保证机组COP最佳。

    4.2 机组运行的特点

    4.2.1 不用设置备用机组

    机组采用模块化设计,完全不必设置备用机组。运行过程中电脑自动控制,调节机组的运行状态,使输出功率与工作环境的实际利用率相协调。

    4.2.2 运行模块化

    该系统由16个运行模块和2个备用模块组成,大大进步整个系统的公道性和可靠性。

    4.2.3 电脑自动控制

    机组在运行过程中采用电脑自动控制,所以具有日常治理简朴、操纵简便和安全可靠等长处。

    4.2.4 机组交率高

    机组利用的水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式,机组效率进步。

    4.2.5 环保效益明显

    冷藏库热回收型热泵机组是利用了冷藏库作为冷源,进行能量转换的供暖系统。供热时,省去了燃煤或集中供热系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,更利于环境保护。

    4.2.6 一机多用,应用范围广

    系统可供暖、制冷,一套系统可以替代原来的制冷+空调的两套系统。

    5 工程初投资及经济分析

    改进方案初投资少,年运行用度低,管道系统简朴,维修利便。从投资表和经济分析数据可以看出,改进方案比原方案不仅总投资用度节约40万元,并且每年还可节约用度15万元左右。因此,改进方案的经济效益是明显的。

    6 结论

    1) 冷藏库热回收型热泵技术具有系统简朴、投资少和节能环保等独特的优胜性,在有制冷设备的场合(如恒温库、溜冰场、超级市场等新建和改造工程项目)具有广泛的应用远景。

    2) 对于长期运行的制冷设备,要优先考虑选用COP 值高的水冷机组。机组选型应考虑模块化,使其组合更加利便。尤其在部门负荷运行工况下,机组可根据负荷变化自行调节,从而达到明显的节能效果。