热泵技术在船厂的研究与应用

合集下载

船用冷热全效热泵技术应用

船用冷热全效热泵技术应用

船用冷热全效热泵技术应用中国船级社【摘要】船舶空调系统及生活热水耗能在船舶总能耗中占有一定的比重,充分利用低温热源-江水(海水),是船舶节能减排工作的一个重要手段.该项目在引入陆用冷热全效空调热泵技术的基础上,结合旅游船舶特点,设计应用了高效船用冷热全效空调热泵系统.此系统以江水(海水)作为冷(热)源的热泵系统:可在夏季提供冷量的同时提供生活热水,在冬季充分利用江水(海水)里的低品位热能,满足空调采暖和热水的需求,完全(或部分)取代传统的燃油锅炉系统,实现冷热全效.【期刊名称】《交通节能与环保》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P58-62)【关键词】节能环保;船舶空调;热泵技术;冷热全效技术【作者】中国船级社【作者单位】【正文语种】中文1 项目概述国际海事组织、欧盟、美国都纷纷提出了对船舶尾气排放物的限制指标,并明确了各指标的执行时间。

我国交通运输部也明确了“十二五”节能减排的主要目标:到2015年,与2005年相比营运船舶单位运输周转量能耗下降15%左右,二氧化碳排放下降16%左右。

因此,努力开展船舶节能减排研究,积极应对行业发展的新要求,是目前船舶航运业面临的一个重要课题。

船舶空调装置是保证船舶安全航行以及船员正常工作和生活的重要设备,是现代船舶重要的耗能装置。

但现有船舶空调系统相对落后,具有较大节能潜力。

热泵是一种将热量由低温热源输送到高温热源,从而实现对指定空间制冷和供热功能的能量综合利用系统,是节能的技术手段之一,对低位热能的开发和利用具有重要意义。

本项目积极推广冷热全效热泵在船上应用,一是要在船上实现热泵全部的制冷、供热、提供生活热水等功能,改善现有船舶空调装置只能提供冷量的局限;二是大幅度提高现有船舶空调系统的能耗水平,积极应对国际社会不断提高的船舶节能减排要求,为我国船舶运输行业做大做强助力。

船用冷热全效热泵技术得到了重庆市有关部门的重视,并作为在重庆交旅集团豪华游轮项目上首选的热泵技术予以应用和推广。

海水热泵在船舶空调系统中应用的可行性研究

海水热泵在船舶空调系统中应用的可行性研究
渐 攀 升 致 使 船 舶 营 运 成 本 不 断 加 大 , 各 大 远 洋 公 司 和 造 船 企 业 都 将 如 何 实 现 船 舶 运 营 的 节 能 增 效 作 为 重 要 课 题 进 行 研究。
海 洋 是一 个 巨 大 的 可 再 生能 源 库 ,进 入 海 洋 中 的太 阳辐 射 能 一 部 分 转 变 为 海 流 的动 能 ,更 多 的是 以热 能 的形 式储 存 在 海 水 中 ,而 且 海 水 的热 容 量 又 比较 大 。世 界 利 用海 水 作 热 泵热 源 起 源于 上世 纪 7 年 代 ,悉 尼 歌 剧 院 等 著 名 建 筑 采 用 0
关键 词 :海 水 热 泵 ;船 舶 空 调 系 统 ;可 行 性
中 图 分 类号 :T 8 3 U 3
文献 标 i -  ̄- 5 :A
文章 编 号 :1 0— 9 3 (0 2 2 0 1— 2 0 6 7 7 2 1 )1— 14 0
前 言
目前 , 远 洋 船 舶 均 设 有 集 中 式 中央 空 调 装 置 。 万 吨 级 以 上 的远 洋 船 舶 空 调 系 统 耗 电功 率 约 占船 舶 电 网 总 容 量 的 2 % , 是 现 代 船 舶 主 要 的 耗 能 装 置 …。 随 着 石 油 价 格 的逐 0
探讨 。


海 水 热泵 空调 系统 原 理
与 陆地 海 水 热 泵 工 程 不 同 ,船 用 海 水 热 泵 系 统 的供 回水
管 道 不 需 要 埋 地 敷 设 ,只 需顺 应船 体 形 状 ,沿 船 体 敷 设 固 定 , 这 样 可 以 增 加 管道 的 牢 固性 ,将 取 排 水 口设 置 在 船 底 。为 了
具有波动小 、夏天低于 空气温度、冬天高于空气温度 的良好

海洋热泵技术应用

海洋热泵技术应用
引入先进的智能化控制技术,实现热泵系统的自 适应调节和优化运行。
政策支持与市场推广
01
02
03
制定相关政策
政府应制定鼓励海洋热泵 技术应用的政策,包括财 政补贴、税收优惠等措施。
建立示范项目
推动建立海洋热泵技术应 用的示范项目,以展示技 术的可行性和优势。
加强市场推广
通过宣传和教育活动,提 高公众对海洋热泵技术的 认知度和接受度。
成功应用案例三:某海水淡化项目
总结词
高效脱盐、降低能耗
详细描述
某海水淡化项目采用海洋热泵技术,利用海 水作为冷热源,通过热泵系统进行海水淡化。 该技术的应用提高了脱盐效率,降低了能耗 和运营成本,为海水淡化领域提供了高效可 靠的解决方案。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
海洋热泵技术应用
contents
目录
• 海洋热泵技术概述 • 海洋热泵技术的应用场景 • 海洋热泵技术的优势与挑战 • 海洋热泵技术的经济效益分析 • 海洋热泵技术的未来发展展望 • 实际案例分析
01 海洋热泵技术概述
定义与特点
定义
海洋热泵技术是一种利用海洋中 的热能,通过热力学循环将热能 转换为机械能或电能的技术。
商业建筑
适用于商场、酒店、办公楼等商业建筑的供暖和制冷需求,降低运营成本。
工业过程供热与制冷
工业供热
利用海洋热能,为工业生产提供所需 的热能,如化工、造纸、食品加工等 行业。
工业制冷
利用海洋低温热能,为工业生产提供 所需的冷能,如制冷、冷藏、冷冻等 行业。
海水淡化
01
利用海洋热能进行海水淡化,为 人类提供清洁的饮用水资源。
高效节能、环保可持续

热泵在工业过程中的应用研究

热泵在工业过程中的应用研究

热泵在工业过程中的应用研究随着工业技术的不断革新与进步,为了满足生产需求,工业界不断寻求更加高效、节能、环保的新技术。

热泵作为一种新兴的环保节能技术,已经开始逐渐被工业界采用,并取得了一定的应用效果。

本文将重点探讨热泵在工业过程中的应用研究现状及未来发展趋势。

一、热泵概述热泵是利用外界热源的温度,通过压缩、膨胀、汽化、冷凝等过程,使低品位热量升温,最终得到热量高于外界热源温度的热量设备。

其工作原理与制冷空调相似,但是热泵是在借鉴制冷空调原理的基础上,将制冷系统改造成加热系统,实现了从低温到高温的升温过程。

二、热泵在工业过程中应用1. 工艺热回收工业过程中,往往会伴随很多的废气、废热、废水等垃圾排放,这无疑是一种巨大浪费。

而热泵技术则可以利用这些排放物中的热量,通过回收提升供热温度,从而实现能源的再利用。

这种方式已被广泛应用在石化、冶金、纺织、电子、食品等领域。

2. 低品位热源利用一些像城市污水处理厂等工业区,需要处理大量的废水。

而热泵技术则可以利用废水中反应产生的废热,通过压缩,提高供热温度,降低废水处理成本。

另外,一些农业和渔业领域,例如温室大棚和养殖场,则需要维持适宜的环境温度,而热泵技术则可以利用相对稳定的地下水等低品位热源,降低能耗。

3. 能量供应热泵技术也可以作为一种大型能源供应方式。

比如,在欧洲的一些国家,国民家庭的居民供暖通常依靠大型的地源或空气热泵系统,这种方式的优点在于能够稳定、高效地为居民供应能源,并减少了对传统能源的使用,提升环保水平。

三、热泵的发展趋势随着热泵技术不断发展,其在工业界的应用也更加广泛,但是仍然面临着一些挑战。

其中最主要的挑战就是成本问题。

热泵设备的成本比传统设备要高出很多,这使得一些企业望而却步。

但是随着技术的发展,热泵设备的使用寿命也在不断延长,使用成本将随之不断降低。

此外,还有一些关键问题需要研究。

例如热泵系统的稳定性,热泵设备的升级换代等。

这些问题都需要技术研究人员进行深入的探究以解决目前热泵技术所面临的问题。

船用热泵技术原理及主要系统形式

船用热泵技术原理及主要系统形式

实现制冷 ,同时又把热量传递给被
加 热 的对象 ,实现供 热 目的 。
以普通家用热泵 ( 空调 ) 系统为
例对图 1 进 行进 一步说 明 : 夏 季热泵系统 按照 ( b ) 制 冷 系 统 模 式 运 行 , 此 时 低 温 热 源 为 房 间, 通 过 消耗 能量 W ( 可 以是 电能 , 也可 以是机 械 能或 热能 ,家 用 空调 为 电能 ) ,将 热量 Q , 由室 内搬 运 到 高 温热源 ( 室外 ) ,从 而实 现对房 间
同 ,如 图 1 所示 。 ( a ) 热泵 系 统 ; ( b ) 制冷 系统 ; ( C )
冬季 ,C O P 的公 式为 :
C O P =
C O P c 昔
: 导
( 1 )
( 2 )
夏季 ,C OP的公式为 :
同时供冷供 热联合循环系统 。 图l 中T 是高温物体 ( 空间) 的
文 鼓励 有 条 件 的 项 目采 用 水 源 热
热泵的主 要形式
根 据 不 同的分 类方 法 ,热泵 可 以进 行不 同分类 。
船 用热泵技术 原理及主要 系统 形式
中国船级社 任 勇 陈 实
本 萎 篓 嚣 茎
二篇 ,也 是 “ 船舶节 能 减排新 技
术—— 船 用 热泵 ” 一 文 的续篇 。
室 内 ,实 现对 室 内的供 热 。
当热泵系统应用到船上时,工 作原理可以描述为 : 夏季,船舶舱
室 需要 热泵 提供 冷 量 ,此 时 ,制冷 剂 通 过 蒸 发 器 从 舱 室 中 吸 收 热量 , 然 后外 部输 入 能量 通过 压 缩机驱 动
平来讲,普通的压缩式热泵机组的

海水源空调热泵船舶应用前景研究

海水源空调热泵船舶应用前景研究

摘 要 : 通过对冬季的渤海 、 黄海、 东海海域水温状况分析以及空调 热泵设备的初投资和运
行费用 的比较 , 对海 水源空调热泵 在船舶上 的适用性作 出了一 个初 步的研究 结论 , 并提 出 了扩
大空调热泵应用海域的初步方法 , 扩大空调 热泵在船 舶上 的应用 、 对 降低 能源 消耗具有 指导意
维普资讯
海水 源空调热泵船舶应用前景研究
史学增 葛 斌 王伟 勇 , ,
( . 国船 舶 重 工 集 团 公 司 第 7 4研 究 所 , 海 1中 0 上 20 3 ;. 海 中 船 重 工船 舶 科 技 有 限公 司 ,上 海 0 0 22 上 20 1 ) 0 0 1
S e z n ,GE Bi ,W ANG e —o g HIXu —e g n W iy n
( . . 0 sac n tue 1 No 7 Ree rh Isi t ,CSC,S a g a 0 0 ,Chn ;2 SC,S i ce c 4 t I h n h i2 0 3 1 ia .C I hp S in e& T c n lg . t e h ooy Co ,Ld,
由于船舶是个流动的载体 , 空调热泵 的低温热源
海 水 随其 航 行 的 区域 不 同 而 变 化 . 国海 域 广 阔 、 我 海
水温度变化大 , 有必要通 过对渤 海 、 黄海 、 东海海域冬
季 水 温 状 况 分 析 、 备 的初 投 资 和 运 行 费 用 的 比较 , 设 对 海 水 源 空 调 热 泵 在 船 舶 上 的 适 用 性 作 出 一 个 初 步
w a m ai f lowdnte plai s tip m adr u nrycnu pi . h t n gu t i pi t n o h u pi s e n e h a c o f s nh n d c ee o m tn e e g s o

热泵技术在旅游船废热回收上的应用研究

热泵技术在旅游船废热回收上的应用研究

使 石 油 天 然气 进 口有 增 无 减 , 大 了 我 国 外 汇 支 付 。 再 就 加 是 工 业 民 用耗 能量 不 断增 加 , 能 源 利 用 率 却 很 低 , 不 仅 但 这 使 经 济 效 益 受 损 , 且 造 成 许 多 已经 污 染 严 重 的 城 镇 生 态 而 环 境 更 加 恶 化 。为 解决 上 述 “ 能 、 保 、 济 ” 些 当 今 国 节 环 经 这
热 泵 技 术在 旅 游船 废 热 回 收 上 的 应 用研 究
贺 广 兴 凌 勋
( 林航 天 工 业 高 等 专 科 学 校 动 力 工 程 系 广 西 桂 桂林 510) 4 0 4
摘 要
旅游船上的废热水以往都是通过直接排放的方式排人周围的环境中, 造成较大的热污染和能源浪费; 分析了
2 1 设 计 条 件 .
对 于 某 旅 游 船 排 放 温 度 8 ℃ 的废 热 水 的 余 热 , 文 拟换 为 液 体 , 时 放 出 热 量 传 给 高 温 热 采 用 热 泵 系 统 进 行 回 收 。 废 热 水 温 度 8  ̄ , 量 m。 3 t 工 同 0 流 C 一 0/ 源 , 后 液 态 工 质 通 过 节 流 阀 , 力 降 至 蒸 发 压 力 , 进 入 h . 3 g s 为 了 使 得 蒸 发 温 度 不 过 高 , 废 水 用 于 热 源 然 压 再 一8 3 k / , 在
有 效 途径 。 目前 , 源 与 环 境 是 当今 世 界 突 出 的 两 大 社 会 能
热 问题 , 须 坚 持 可 持 续 发 展 战 略 。 热 泵 技 术 在 余 废 热 回 收 、 表 示 , 泵 机 组 的性 能 系 数 西是 热 泵 的 一 个 主 要 的热 力 经 必 济 性 指 标 , 指 其 收 益 ( 热 量 ) 代 价 ( 耗 机 械 功 、 能 西 制 与 所 电 低 位 能 源 的有 效 利 用 、 保 与节 能 、 行 经 济 性 等 方 面具 有 环 运 或 热 能 ) 比值 。 对 消 耗 机 械 功 的压 缩 式热 泵 , 能 系 数 西 的 性 非 常 明 显 的优 势 , 能 源 的综 合 利 用 、 会 的 可 持 续 发 展作 为 社 等 于 制 热 量 Q。与输 入 功 率 P 的 比值 I 。 4 ] 出 了 一 定 的 贡 献 , 有 广 阔 的 发 展 空 间 和市 场前 景 。 具

海水热泵系统的应用及发展前景

海水热泵系统的应用及发展前景

海洋是一个巨大的可再生能源库,进入海洋中的太阳辐射能一部分转变为海流的动能,更多的是以热能的形式储存在海水中,而且海水的热容量又比较大,为3996kJ/(m3・℃),而空气只有1.28kJ/(m3・℃)。

随着热泵技术的发展,把海水用作冷源和热源代替传统的锅炉房和冷冻机进行区域供热和供冷在技术上已经成为可能,是可再生能源利用达到实用的技术之一。

在我国黄渤海的大部分区域,冬季海水温度一般在+2℃以上,冰点温度通常在一2℃左右,利用这个条件,热泵技术可以通过消耗少量电能把海水的低位热能转换为高热位能用做区域供热,可以部分甚至全部取代锅炉房。

夏季,海水温度一般在20~30℃左右,是非常好的冷却用水。

在适当的季节、适当的海域及深处取得15℃以下的海水,可以直接用作冷冻水为建筑进行空调,是最为节能的空调方式。

海水热泵取消了空调系统的冷却设备,以海水作为冷却源,可以节约大量的淡水资源,这一点对于淡水匮乏的中国而言意义也很大。

渤鬻每藕瓣1海水热泵热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置,可以把不能直接利用的低位热源(如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、工业废热等)转换为可以利用的高位热能,从而达到节约部分高位能(如煤、燃气、油、电等)的目的。

作为一种高效的节能装置,热泵具有广泛的应用途径和前景。

其系统能量组成如图1所示。

海洋中蕴藏的巨大热资源对于节能和环保日益重要的今天来说意义非常重大。

海水资源在空调方面的应用,就目前世界上已经存在的几个工程来说,主要分为两种途径:①直接利用海水与冷冻水进行热交换。

工作原理是利用海水在一定深度常l测溺缀鬓麟鎏鎏蘸蒸篱鬻i麓|粪麓麟羹羹麟鬻麓l骥灏鬻缀黛蠹瓣辫麓藏藕剿黼黼麓麓匪NENGYUHuANBA。

o2005.No.10・月刊万方数据节缝翻织年保持很低的恒温,夏季把这部分海水取上来在热交换器中与冷冻水回水进行热交换,制备温度足够低的冷冻水供建筑物使用。

适用于温度波动很小的深层海水。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

热泵技术在船厂的研究与应用
作者:徐林
来源:《科技创新导报》2013年第10期
摘要:分析了船厂的用能特点,结合企业技改实践的成功案例,就热泵技术解决生活用热和空调及有效利用空压机冷却水的余热和海水,从节能减排提高经济效益的角度进行了分析探讨。

关键词:热泵技术船厂采暖空调节能减排效果分析
中图分类号:TU831 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(a)-00-01
在能源日益紧张,环境污染日益严重的今天,热泵技术作为清洁能源的应用正是社会发展的方向。

热泵作为提供热量的主要设备之一,以其对环境友善及节约能源等特点,在许多领域得到了广泛的应用。

热泵技术是利用空气、地热资源(地下水、土壤、地表水、海水等)或工业废水等进行供热的高效节能空调系统。

热泵有两种功能:制热和制冷。

用于制热时,热泵是将环境温度作为低温热源,将被调节对象作为高温热源;用于制冷时则是将环境温度作为高温热源,将被调节对象作为低温热源。

热泵借助压缩机系统,消耗少量电能,将存于环境中的低品位热能“取”出来,得到高品位的热能,也就是实现低温位能源向高温位能源转移;同时利用海水温度和空气温度差,夏季制冷,冬季制热,其制冷系数达6以上、制热系数可达4以上。

电能在其中只起到“搬运”的作用,其运行费用也比较低。

比电锅炉加热节省2/3以上的电能,比燃料锅炉节省50%以上的能量。

传统的制热供暖主要依靠煤来提供,产生了大量的危害气体,由此而形成的环境压力是巨大的。

以供热为例,我国年二氧化碳和二氧化硫的排放量分别为4亿 t和400万 t。

如果在供热能源效率方面没有大幅改善的话,供热用煤量和有关的排放量到2020年将增加一倍。

2002年青岛北船重工海西湾造修船基地修船区建设时,锅炉房原设计热负荷12 t/h,一期安装2台4 t/h锅炉,预留一台锅炉位置,随着生产能力的不断增加,供热能力冬季明显不足,为解决供热能力不足,可以增加锅炉或采用热泵这一新技术,我们对两种方案进行了比较。

(1)增加一台锅炉:预计投资147万,虽然供热能力提高,但运行成本高,能耗增加,冬季还需要增加人员,非采暖期设备利用率低。

(2)采用热泵:需要投资171万,运行成本低,节能降耗,非采暖期可全部停止锅炉使用。

经从经济、技术、环保等角度比较决定采用热泵技术,利用空压机循环水中热量来解决一部分用热负荷。

我公司热泵的应用是以修船区1#空压站循环水作为低温热源,以生活热水为高温热源,用热泵机组把循环水中的低温热量取出加热自来水使之达到生活用热水的温度60 ℃。

修船区1#空压站现有6台离心式空压机,冷却水循环量为400~600 m3/h,循环水温度(从空压机出
来的水)冬季为22 ℃,夏季最高为38 ℃,循环水的温差在8~12 ℃之间,其中蕴含的热量为4.2 mW左右。

目前,循环水的降温采用冷却塔进行降温冷却,冷却塔本身有8台风机,每台3 kW,日平均耗电300度,日平均耗水量20 t,为了解决余热综合利用,节能降耗降低成本,
采用空压机的冷却水余热作为低温热源,以热泵的方式制取生活用水。

从2006年10月16日热泵开始投入运行至今实际运行以来,平均每天运行费用1279元,预计年消耗46.68万,较
水煤浆锅炉年节约标煤630 t,节约费用可达70万。

而此次热泵机组的投资费用为171万,三年即可收回投资。

热泵技术成功地应用于空压机冷却水余热回收,尚属新生事物,把冷却水作为低温热源,以热泵方式制取生活用水,该技术可以应用于产生低温余热的系统,是一项值得推广的节能环保项目。

采用热泵技术,为余热综合利用,解决制冷、制热(采暖、空调、生活热水)开辟了一条新的冷、热源。

同时,空压机冷却水余热得到了有效利用,改善了空压机的运行工况,降低了冷却塔的电耗、水耗。

热泵技术在制热、制冷方面节能减排效果显著,青岛北船重工现采用以空压机循环冷却水的余热,为低温热源的热泵系统全年制取生活热水同时冬季采暖;以海水为低温热源的热泵系统夏季制冷冬季采暖备用。

其中,制取生活热水的热泵系统共有两套,每套系统可每天提供55 ℃的生活热水300 t。

采暖制冷空调系统一套,为29000 m2的建筑提供冬季采暖、夏季制冷,采暖负荷为2320 kW(平均80 W/m2),制冷负荷为2030 kW(平均70 W/m2)。

其节能情况如下。

热水热泵系统。

以空压机循环冷却水为低温热源,通过热泵系统来制取55 ℃的生活热水,每套系统每天能制热水300 t。

修船区经22个月测试平均每天实际制热水201 t;造船东区预计平均每天200 t,两套系统共400 t。

冬季自来水温度按8 ℃计算,夏季按22 ℃计算,平均15 ℃。

则每套系统一年四季需要消耗的热量为:
200×103×(55-15)×360=2.88×109大卡
需要消耗标准煤:
2.88×109/7000/0.7=587755 kg=588 t
实际消耗电力折标煤:856080度×10-4×1.229=105 t
实际节约标煤:588-105=483 t
注:(1)标准煤的燃烧值按7000大卡/公斤;
(2)一年按360 d计。

(3)电力折标系数(万千瓦时):1.229
(4)综合热量转换系数:0.7
两套热水热泵系统一年可节约标准煤966 t。

采暖制冷空调系统:
冬季以空压机循环冷却水余热为低温热源、夏季以海水为低温热源的热泵系统来进行冬季采暖、夏季制冷,冬季采暖负荷为2320 kW(平均80 W/m2),制冷负荷为2030 kW(平均70 W/m2),则一个冬季需要消耗的热量为:
(2320-357)×860×120×24×0.6=2.92×109大卡
需要消耗标准煤:
2.92×109/7000/0.7=595 t
注:(1)标准煤的燃烧值按7000大
卡/公斤;
(2)一个采暖期按120 d计,每天按24 h计;
(3)季节调节系数按0.6计。

(4)折算系数1kW=860 kcal/h
(5)装机容量(冬季)357 kW
(6)综合热量转换系数:0.7
一个夏季需要的冷量为:
(2030-252)×860×120×13.5×0.6=1.49×109大卡
折标煤:1.49×109/7000=212 t
注:(1)一个制冷期按120 d计,每天按13.5(6:30~20:00)小时计;
(2)季节调节系数按0.6计。

(3)电力折标系数(万千瓦时):1.229
(4)夏季装机容量:252 tkW
全年综合节标煤:
966+595+212=1773 t
目前,青岛海西湾造修船基地内的11万 m2的办公生活设施将全部采用热泵技术,冬季用空压站的余热为低温热源采暖;夏季用海水为低温热源制冷空调,全年保证生活热水供应,使近4平方 km2海西湾造修船基地真正成为绿色造船产业基地。

参考文献
[1] 供暖通风与空气调节设计规范[GB50019-2003][S].北京:中国标准出版社.。

相关文档
最新文档