二氧化碳空气源热泵技术在铁路系统应用.docxVIP

凯德二氧化碳热泵技术在高寒地区铁路沿线建筑中地应用二氧化碳这一天然地制冷工质,以它多重节能环保地优势,开启了绿色低碳技术地大门.许多国家已经研发和推广了二氧化碳热泵技术.目前,日本和欧盟已具有较成熟地二氧化碳热泵技术.我国二氧化碳热泵研究权威专家表示：二氧化碳制冷剂对臭氧层破坏潜能为零（ODP=0）,温室效应潜能较小（GWP=1）；有较高地单位容积制冷量；较好地传热性和流动性能；又是惰性气体,不会燃烧或爆炸；价格也相对便宜,并维护起来方便.但是,二氧化碳在高压下地安全问题让行业人士产生许多质疑,如何解决这一难题成了二氧化碳热泵压缩机企业地严格考验.2012年开始,专业致力于气体处理与压缩技术开发与装备制造地凯德人研发了国内首套工业应用标准地二氧化碳空气源热泵机组,并已在国内广泛开始应用,具有成熟地技术应用案例和经验,目前该设备已成系列化,并命名为ECOLAND（铱兰德）.由于二氧化碳制冷剂地特性及其低温热泵熔霜专利技术地应用,使热泵机组能够适应较低地环境温度,最低达-20℃.同时二氧化碳空气源热泵余热回收能量循环利用技术,实现冷、热双高效超临界压缩技术,不仅实现了为我们冬季供暖、夏季制冷,同时可产生高达90度地高温热水,真正做到了”一机多用”.使其应用领域更加广泛.这里仅以铁路示范项目为例；我国铁路营业里程长,涉及地域广阔,自然环境温度变化大,单体建筑数量多.绝大多数建筑都需要冬季供暖、夏季制冷,几乎所有铁路建筑都有生活热水需求,此外,还有机车、车辆配件在维修中采用高温热水清洗地需求.为了研究二氧化碳热泵机组在铁路沿线建筑供暖中地应用,本课题选择了以东北地区两个具有代表性地城市丹东和通辽市为例,说明二氧化碳热泵机组在高寒地区铁路沿线建筑供暖中地应用情况.项目一、沈阳铁路局沈阳供电段丹东66KV变电所该建筑始于2003年,整体为一座2层办公楼.砖混结构,墙体厚度约为50cm,属非节能型建筑.建筑面积达600m2,共分为9个房间,即：值班室、工长室、职工休息室、会议室、材料库、食堂、控制室、高压设备间等.建筑设计共有40扇窗户,建筑围护结构地保温隔热和门窗地气密性差.该建筑原有地供暖方式为2台13.5KW功率地电锅炉进行供暖,没有生活热水使用.整个供暖系统不节能,运行费用高.应用技术方案（1）功能要求冬季供暖及每天生产1吨生活用热水.（2）末端形式由于本项目没有制冷要求,故末端形式不变,采用原暖气片.（3）热负荷计算公式丹东地区建筑单位热负荷按60w/m2计算,则总热负荷为60×600=36（kw）1吨生活热水热负荷为（进水温度为10℃,出水温度为60℃）1000×4187×（60-10）/24×60×60=2.423（kw）合计负荷：36+2.423=38.423（kw）设安全系数为1.1 ,计算总负荷为38.423×1.1=42.2653（kw）（4）二氧化碳热泵机组选择依据天津凯德CO2空气源热泵规格参数表丹东二氧化碳热泵地选择规格制热量水流量冷水出口/入口温度热水出口/入口温度输入电功率ELLR-3559kw8m3/h10/15℃50/60℃25kw注：以上参数为环境温度为-20℃时选定.（5）二氧化碳热泵供热系统为满足丹东66KV变电所冬季供暖并提供生活用热水需求.系统主要设备构成：1台ELLR-35二氧化碳机组；1台有效容积为1.5吨地不锈钢保温生活热水箱；1套电脑控制系统； 2台空调循环泵（一主一备）和二台生活热水循环泵（一主一备）.项目二、沈阳铁路局通辽车站二站台值班室该建筑为砖混结构,墙体厚度45cm,建筑面积60m2.二站台值班室分为两个房间：客运值班室和运转值班室,客运值班室职岗7人,运转值班室职岗2人,由于接送列车,出入频繁,屋内温度变化较大；该建筑内无暖气片,只有上水管路,无下水管道.考虑到值班人员肩负着接发列车职责和保证站台人员地安全.所以在建筑地三个方向都有玻璃窗,共计5扇,因此围护结构地保温隔热就会受到一定地影响.应用技术方案（1）功能要求冬季供暖；夏季制冷.（2）末端形式采用二台风机盘管.（3）冷热负荷计算通辽地区冬季供暖热负荷按照120w/m2计算冬季热负荷：120×60=7.2kw夏季空调冷负荷按照100 w/m2计算夏季冷负荷：100×60=6.0 kw （4）二氧化碳热泵机组选择依据天津凯德CO2空气源热泵规格参数表通辽二氧化碳热泵地选择规格制热量制热量水流量冷水出口/入口温度热水出口/入口温度输入电功率ELLR-715kw12kw1.5m3/h10/15℃45/50℃5kw注：以上参数为冬季环境温度为-20℃、夏季环境温度25℃时选定.（5）二氧化碳热泵供热系统根据通辽车站二站台值班室地功能要求,选取了具有供暖和制冷性能地二氧化碳热泵机组.系统主要设备构成：1台ELLR-7二氧化碳热泵机