熱泵+餘熱回收怎樣應用?

原標題:萬億商機展望:熱泵+餘熱回收就是為客戶賺錢的“印鈔機”

在未來幾年,餘熱回收將成為推進我國節能減排工作的重要內容。全國範圍之內,僅利用工業餘熱供熱,已經形成3000億元的產業。專家估計,未來五年之中的市場年增長率會達到30%,市場容量或超過萬億。


比如泳池、浴池、賓館、洗浴中心、汽車4S店、農莊、辦公樓、工廠等項目。這些地方之前都是自己燒鍋爐,但現在不讓燒了,全部都要進行改造。儘管空氣源熱泵的節能優勢無可取代,但由於初投資成本比較高,導致很多客戶對改造空氣源熱泵猶豫不決。


熱泵+餘熱回收怎樣應用?


從原理來講,空氣源熱泵無疑是比電和天然氣更節能的,但如果能結合餘熱回收,那將是省上加省!可以說,一套設計優良的餘熱回收裝置完全是為客戶“賺錢”的“印鈔機”。


一、洗浴中心餘熱回收

洗浴中心、泳池這類的項目,是市場上改造需求最大的場所之一。澡堂、浴室在北方很常見,很多都有泡池,而且熱水量很大,一般男泡池都在50噸左右,女泡池大概10~15噸,另外還有淋浴區等。

現在基本上90%的浴室都沒有做熱回收,浪費非常嚴重——泡池的水一般少則兩三天、多則一個星期就要更換一次,而換掉的熱水都沒有加以利用,另外,淋浴區的熱水也都是直接排走了。

浴室的老闆之所以對這些熱量不重視,一個很重要的原因是燒煤比較便宜,便宜的就三四百元一噸,多燒點也沒多大的壓力。但是,現在煤不讓燒了,燃煤鍋爐全部都要被拆掉,不管是煤改電還是煤改氣,運行成本都大大提升了,至少是原來燒煤的2~3倍!


如果之前每個人消費一次收15元還有盈利,可能改造後這個價格還要虧錢。這對客戶來說,用什麼能源或者系統更節能就非常重視了。所以,對我們來說,這個領域的市場潛力也是非常的大。


二、酒店空調餘熱回收

客房:酒店、賓館夏天的時候都需要製冷,同時每天又需要大量的熱水供應。據相關數據統計,空調製冷與熱水供應成本費用佔整個運行成本的40-60%,其中,熱水佔16%。如果用帶熱回收的空氣源熱泵三聯供產品(注:有的廠家叫全熱回收熱泵),製冷期間幾個月熱水可以完全免費使用,也就是說,這16%的運行成本可以完全省下來!


熱泵+餘熱回收怎樣應用?

我們可以來預估一下這個經濟效益——

一般酒店的房間數量在100-150間,這裡為了方便計算,我們以一個100間客房的酒店為例。每個標間的熱水需求量在200L左右,則酒店每天的熱水量(夏天熱水溫度45℃)為200L×100=20噸。製冷時長按半年(這裡以北方酒店為例,南方製冷時間更長)計算,全年能夠省下來的熱水量為3600噸。[1]

布草間:很多酒店都有自己的烘乾房,用來烘乾布草,還有承接顧客衣服乾洗的業務。布草間是全年都需要製冷的,因為裡面的溫度比較高,而且很潮溼;而同時布草間也需要大量的熱水,因為布草的洗滌需要60℃以上(雙氧水洗滌,對水溫有要求)的熱水。

實際上,如果把布草間製冷排放的熱量回收起來,完全可以滿足布草間對熱水量的要求,但目前幾乎所有酒店都是投入了兩套系統來滿足布草間的製冷和熱水需求。

我們可以來預估一下這個經濟效益——

稍微上檔次的酒店現在都是8件套(被單、床單、枕套、浴巾、毛巾等)以上,好的酒店都是12件套了,按入住率80%(太低很難盈利)計算,100間房的布草洗滌每天至少需要10噸熱水。剛說了布草間製冷是全年的,則一年下來可以省下60℃的熱水量為3650噸。如果用電鍋爐來加熱,則需要耗電量大約為19.1萬kwh。[2]

廚房餐廳:酒店廚房每天需要大量的熱水,用來洗菜、洗盤子,即使是夏天也是如此。一般都有專門的熱水器供廚房內部使用。在需要大量熱水的同時,廚房和餐廳每天也在浪費大量的熱——首先,廚房都有排風裝置,熱量直接排到室外;其次,餐廳空調製冷也會排放大量的熱。其實,這些熱量都可以用空氣源熱泵進行回收,來加熱熱水,供廚房使用完全沒問題。

我們可以來預估一下這個經濟效益——

洗菜、洗盤子,還有其他需要熱水的地方,對水溫的要求不同,折算為40℃的熱水,每天至少需要5噸以上。如果進行回收,則全年節省的熱水量為1825噸。如果用電鍋爐來加熱,則需要耗電量為大約5.3萬kwh。[3]


員工宿舍:酒店除了客房,還有員工宿舍。一個100間客房左右的酒店,員工數量一般在30人左右,夏天的時候同樣也可以進行空調製冷的餘熱回收。

我們可以來預估一下這個經濟效益——

假如員工每人每天用50L的熱水,則每天用水量在1.5噸,一年下來就是1.5×365=547.5噸。除去假期等因素,這裡按全年500噸計算。如果用電鍋爐來加熱,則需要耗電量為1.7萬kwh。[4]

新風系統

餘熱回收:除了上述場所外,酒店的新風系統、洗浴等場所等很多地方也可以餘熱回收。

以新風換氣系統為例,現在很多酒店都是在屋頂或者副樓的樓上用大的排風機來往外抽風,把汙濁空氣抽出去,再引進新鮮空氣。這樣做雖然可以起到一定的換氣效果,但是在排氣的同時也把大量的熱量排放了。如果用空氣源熱泵把這部分熱量回收利用,其實也可以節省不少的費用。

目前,很少有人進入到餘熱回收,發展受限的主要原因是廠家和經銷商沒有意識到這一塊市場的巨大前景,他們大多數精力放在採暖/製冷、熱水和烘乾領域,殊不知這些領域存在著巨大的餘熱回收空間。除了洗浴中心和酒店,還比如養殖大棚需要採暖,同時需要排風,而排出去的風溫度較高,完全可以進行二次回收利用。

六.餘熱回收領域產品創新方向

餘熱回收需要根據不同場所、餘熱類型、溫度,同時結合餘熱回收後的用途來進行系統的設計,技術要求高、難度大,經銷商或者廠家缺乏實踐經驗,不敢輕易下手。而其特殊的用途和使用環境,也對產品提出了更高的要求。經過審慎的調查,《熱泵市場》雜誌發現,空氣源熱泵餘熱回收領域的產品,將有以下的關鍵技術和創新方向——

1.防腐和防髒堵

餘熱回收的主要產品有汙水源熱泵、空氣源熱泵以及其他機械裝置,不同類型的產品對項目設計的要求不一樣,而不同場所的餘熱回收溫度控制要求也是不一樣的。

比如工業汙水熱回收,必須瞭解其內部成分,控制好溫度的區間,即臨界點,否則會加重對設備的腐蝕。很多廢水、廢氣的餘熱回收還需要注意防腐和防堵,比如工業或者屠宰場餘熱回收,熱水溫度高且裡面含有很多雜質,那麼對於換熱器或者鈑金都需要做好防腐措施。

另外還要做好水的前置處理,避免髒堵現象。很多餘熱回收都是通過板換換熱,但是板換很薄,容易腐蝕和髒堵,使用壽命短,那麼未來應該向套管換熱器的方向發展,因為套管換熱器壁厚且間距大,能很減輕上述問題。

2.定製餘熱回收機型

不同的餘熱其溫度是不一樣的,比如鍋爐高溫煙氣80~120℃、礦山坑道排風20~35℃、化工化肥廠冷卻水40℃、紡織印染廠循環水50℃等等,而不同餘熱的溫度以及回收的溫度不同,對於壓縮機、冷媒的要求都是不一樣的,要根據溫度區間研發對應的餘熱回收機組。比如高溫餘熱回收、中溫餘熱回收和低溫餘熱回收機組,以及汙水餘熱回收設備和煙氣餘熱回收設備。

以高溫煙氣餘熱回收機組為例,需要採用高溫冷媒和與之匹配的壓縮機,設備的各個部件和零配件都需要滿足高溫環境下的使用要求和穩定性,同時機組需要做好防腐蝕的處理以及煙氣汙染物排放的處理,保證系統的使用壽命。

3.多樣化的合作模式

目前一些餘熱回收的項目都是成套設備的銷售,大一點的項目經銷商也會找設計院出方案,然後自己按方案施工。

未來餘熱回收項目的合作模式也會多樣化,借鑑商用熱水或者集中採暖的項目模式,比如通過合同能源管理的形式、設備融資租賃的形式以及設備分期付款的形式等等。這樣既可以減少項目談判的難度,還能降低項目的風險,同時對於工程商而言能獲得更多的利潤空間。


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