双级离心式高温水源热泵设计应用分析

制冷文章

文章编号：CAR143

双级离心式高温水源热泵设计应用分析

诸 琛

(江森自控楼宇设备科技（无锡）有限公司，无锡 214028)

摘 要 本文介绍了双级离心式高温热泵的设计过程和应用优势。通过理论计算及系统流程分析，推导出可实现77℃高温出水的大容量双级离心系统。并结合实际工程案例对双级离心高温热泵方案做经济性评估。指出在应用双级离心式高温热泵制冷供热时，不仅节约能源，降低运行费用，对环境保护也有着积极的推动作用。 关键词 高温热泵 双级压缩 废热回收 节能减排 热电联产

COMPOUND CENTRIFUGAL HEAT PUMP CHILLER

Zhu Chen

(Johnson Controls Build Efficiency Technology (Wuxi) Co.,Ltd., Wuxi 214028)

Abstract In this paper, the design principles and the application of compound centrifugal heat pump chiller are introduced. A large compound centrifugal system can be realized for 77℃ maximum temperature water with calculation and process designing. By case studying, ROI can be calculated from economic analysis report. Great benefit will be gained from this application, not only on energy saving & cost down, but also on environmental protection.

Keywords Heat pump Compound Heat Recovery Energy saving & Ejection-Decreasing CHP

℃、制热量大于1000kW的高温水（地）源热泵的研日常的生产生活中，我们常需要大量75℃左右

究还是空白。本研究通过理论计算并结合系统设计甚至更高温度如85℃的热水，如：暖气片供暖，医

及实例分析，提出了双级离心式高温热泵解决方院医用热水，工业废水余热回收，石油工业中对油

案，该方案实现了机组的最大制热量约为13000kW，气的加温降粘等。一直以来，我们主要是通过锅炉

最高出水温度达到77℃的目的。 来获得高温热水。随着人们对能源供应和环境保护

问题的日益关注，研发更高效节能并符合可持续发

展的供热技术得到国内外的关注。高温水源热泵技1 双级系统设计的理论计算 术是近十几年来国外大力推广的节能环保技术，近1.1 双级系统概念提出 几年在国内也得到了广泛重视。它可以在城市供热离心压缩机是一种定压头，变流量的速度型压管网中部分替代电热或燃煤锅炉；可以用于电厂废缩机，靠电机带动叶轮高速旋转，其旋转产生的离水，城市污水，石油化工等场合的余热回收；可以心力提升制冷剂气体速度，通过扩压室，在其中完直接用江水源，海水源及土壤源做制热或热回收。成动能向压能的转化。提供的压头是由离心机叶轮用高温水（地）源热泵提供热水，一方面可以缓解的转速来决定的。把气体运动时的圆周速度Vt，径我国过于依赖煤炭的能源形式；另一方面可以解决向速度Vr，绝对速度V绘制成一个速度三角形，当地热尾水、工业废水直接排放所造成的环境热污染气体从径向进气时，由欧拉方程得出： 等问题；并可取得显著的环保效应和经济效应；可

hth=Vvt*Vt=φ*Vt2 （2-1）

避免燃煤、燃油锅炉产生的废气、废渣对周边环境

式中：φ——压头系数； 的污染；

Vvt——绝对速度切向投影； 目前国内外针对55℃及以下的水源热泵技术

Vt——圆周速度 已很成熟，有多类产品可以选择；但对水温大于75