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冷庫知識(shí)

冷藏庫廢熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)——熱泵廢熱回收

發(fā)布日期:2015-03-18 來源:浩爽 作者:浩爽

    1 項(xiàng)目簡介
 
    某農(nóng)貿(mào)市場建筑冷庫為2000m2,庫溫為-18℃;辦公樓為1500m2;批發(fā)市場為地上二層,總建筑面積約10000 m2。辦公樓和批發(fā)市場需解決夏季空調(diào)、冬季供暖問題。原設(shè)計(jì)方案為冷藏庫采用氨系統(tǒng)制冷,辦公樓和批發(fā)市場采用風(fēng)冷式熱泵型柜式空調(diào),冬季采用集中供熱。經(jīng)過安全和經(jīng)濟(jì)論證后,決定取消氨系統(tǒng)制冷、風(fēng)冷式熱泵型柜式空調(diào)和集中供熱,采用氟利昂制冷系統(tǒng)和熱回收型熱泵機(jī)組。這樣既能滿足冷藏庫使用要求,又能提供辦公樓和批發(fā)市場的采暖需求。冷庫

    2 負(fù)荷計(jì)算

    2.1 冷藏庫

    冷藏庫貨物名稱為速凍食品或水產(chǎn)品;環(huán)境溫度為35℃;墻面和庫頂采用150mm厚聚氨脂噴涂進(jìn)行保溫,冷庫地面采用200mm厚聚氨脂噴涂進(jìn)行保溫;庫內(nèi)工作人員為20人,工作時(shí)間5h;庫內(nèi)照明為5W/m2

    2.2 空調(diào)冷熱負(fù)荷計(jì)算

    考慮到該建筑為辦公樓和批發(fā)市場,單位建筑面積制冷負(fù)荷按50W/m2估算[ 3 ],建筑總冷負(fù)荷約為575kW;單位建筑面積供暖熱負(fù)荷按60W/m2估算,建筑總熱負(fù)荷約為690kW。

    3 原方案設(shè)計(jì)及主機(jī)設(shè)備選型

    3.1 風(fēng)冷冷凝機(jī)組加輔助電加熱溶霜方案

    采用半封閉活塞風(fēng)冷冷凝機(jī)組30匹16臺(tái),單臺(tái)制冷量為25kW,機(jī)組總制冷量400kW( t0 =-25℃,tk =50℃)。機(jī)組在此工況下滿足冷藏庫冷量需求,其滿負(fù)荷耗電量為360kW。

    該方案由于采用空氣冷卻,制冷效率較低,運(yùn)行費(fèi)用較高,且機(jī)組較多并分散;但是,主機(jī)采用風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組,減少了冷卻水系統(tǒng),可不設(shè)制冷機(jī)房。

    3.2 辦公樓和批發(fā)市場空調(diào)系統(tǒng)

    辦公樓和批發(fā)市場采用風(fēng)冷式熱泵型柜式空調(diào)10匹20臺(tái),冬季采用集中供熱。該方案為常規(guī)設(shè)計(jì)方案,雖然能滿足冷藏庫、辦公樓和批發(fā)市場的使用要求,但是未考慮能量綜合利用的問題,設(shè)備投資重復(fù)利用率低。為此,筆者經(jīng)過計(jì)算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后,提出采用冷庫廢熱回收技術(shù)的改進(jìn)方案。

    4 改進(jìn)方案

    4.1 水冷冷凝機(jī)組加輔助電加熱溶霜方案+熱回收型熱泵機(jī)組

    采用水冷冷水機(jī)組,配低噪聲玻璃鋼冷卻塔和冷卻水泵,設(shè)專用機(jī)房,壓縮冷凝機(jī)組集中布置。采用半封閉活塞水冷冷凝機(jī)組30匹16臺(tái);采用R22為制冷劑,單級(jí)壓縮;單臺(tái)制冷量為30 kW,機(jī)組總制冷量480kW( t0 =-25℃, k t =40℃)。機(jī)組在此工況下能夠滿足冷藏庫冷量需求,其滿負(fù)荷耗電量為360kW。

    配套選擇玻璃鋼冷卻塔一臺(tái),冷卻水泵兩臺(tái)。該方案要求在建筑物附近建造水池,水量為100m3,作為冷卻水源滿足機(jī)組冷凝要求。

    本方案具有如下優(yōu)點(diǎn):

    1) 冬季運(yùn)行時(shí),選用熱回收型熱泵機(jī)組方式,僅有風(fēng)管和制冷劑管道,無冷水,因此解決了防凍問題,且能量回收率高。

    2) 夏季運(yùn)行時(shí),冷庫采用水冷冷凝機(jī)組加輔助電加熱溶霜運(yùn)行方式,辦公樓和批發(fā)市場采用水冷機(jī)組運(yùn)行方式,機(jī)組COP高。

    3) 過渡季節(jié)采用自動(dòng)調(diào)節(jié)方式,水冷和熱回收型熱泵聯(lián)合運(yùn)行,保證機(jī)組COP。

    4.2 機(jī)組運(yùn)行的特點(diǎn)

    4.2.1 不用設(shè)置備用機(jī)組

    機(jī)組采用模塊化設(shè)計(jì),完全不必設(shè)置備用機(jī)組。運(yùn)行過程中電腦自動(dòng)控制,調(diào)節(jié)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài),使輸出功率與工作環(huán)境的實(shí)際利用率相協(xié)調(diào)。

    4.2.2 運(yùn)行模塊化

    該系統(tǒng)由16個(gè)運(yùn)行模塊和2個(gè)備用模塊組成,大大提高整個(gè)系統(tǒng)的合理性和可靠性。

    4.2.3 電腦自動(dòng)控制

    機(jī)組在運(yùn)行過程中采用電腦自動(dòng)控制,所以具有日常管理簡單、操作簡便和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

    4.2.4 機(jī)組交率高

    機(jī)組利用的水體溫度比環(huán)境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風(fēng)冷式,機(jī)組效率提高。

    4.2.5 環(huán)保效益顯著

    冷藏庫熱回收型熱泵機(jī)組是利用了冷藏庫作為冷源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖系統(tǒng)。供熱時(shí),省去了燃煤或集中供熱系統(tǒng),沒有燃燒過程,避免了排煙污染;不產(chǎn)生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵,更利于環(huán)境保護(hù)。

    4.2.6 一機(jī)多用,應(yīng)用范圍廣

    系統(tǒng)可供暖、制冷,一套系統(tǒng)可以替換原來的制冷+空調(diào)的兩套系統(tǒng)。

    5 工程初投資及經(jīng)濟(jì)分析

    改進(jìn)方案初投資少,年運(yùn)行費(fèi)用低,管道系統(tǒng)簡單,維修方便。從投資表和經(jīng)濟(jì)分析數(shù)據(jù)可以看出,改進(jìn)方案比原方案不僅總投資費(fèi)用節(jié)約40萬元,并且每年還可節(jié)約費(fèi)用15萬元左右。因此,改進(jìn)方案的經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。

    6 結(jié)論

    1) 冷藏庫熱回收型熱泵技術(shù)具有系統(tǒng)簡單、投資少和節(jié)能環(huán)保等獨(dú)特的優(yōu)越性,在有制冷設(shè)備的場合(如恒溫庫、溜冰場、超級(jí)市場等新建和改造工程項(xiàng)目)具有廣泛的應(yīng)用前景。

    2) 對(duì)于長期運(yùn)行的制冷設(shè)備,要優(yōu)先考慮選用COP 值高的水冷機(jī)組。機(jī)組選型應(yīng)考慮模塊化,使其組合更加方便。尤其在部分負(fù)荷運(yùn)行工況下,機(jī)組可根據(jù)負(fù)荷變化自行調(diào)節(jié),從而達(dá)到顯著的節(jié)能效果。

    參考文獻(xiàn):

    [1] 曹文勝.冷庫運(yùn)行的節(jié)能[ J ].冷藏技術(shù),1 9 9 9(3 ) :46-47.

    [2] 王宇.管偉康.關(guān)于變頻調(diào)速技術(shù)用于冷庫節(jié)能的探討[J].上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào),2001(1):77-80.

    [3] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1993:130-132.

本文標(biāo)題:冷藏庫廢熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)——熱泵廢熱回收

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