大型热泵
面向低碳工业和区域供热的技术
大型热泵将环境热量和废热提升至工业流程、能源供应商和市政基础设施所需的冷量和温度水平。它们提供工业工艺热，供应本地和区域供热网络，回收本将闲置的热量，或在可逆系统中实现供热与制冷的结合。
对系统承包商而言，大型和工业热泵在工业供热和能源转型中创造了长期机遇。每套系统都必须匹配可用热源、所需制热量、供水温度、制冷剂和运行条件。
BITZER 为大型和工业热泵提供组件，包括往复式、螺杆式和涡旋式压缩机、换热器、变频器及其他电子组件。产品选型取决于应用及其运行数据。
什么是大型热泵？
大型热泵是一种高冷量系统，旨在提供区域供热网络和工业应用特别需要的冷量和温度水平。在实践中，制热量约 500 kW 以上的工业热泵通常被称为大型热泵。系统冷量往往延伸至数兆瓦范围。
根据系统设计和制冷剂不同，大型热泵可提供高达 +100°C 及以上的供水温度。相比之下，工业热泵不以固定的冷量范围来定义。这一术语描述的是其使用领域：它可提供工艺热、回收工业废热或支持供热与制冷结合。因此，工业热泵既可在小冷量范围运行，也可在大冷量范围运行。
热泵如何工作？
热泵从低温热源中提取热能，并利用电能将其提升至更高温度水平。由此产生的可用热量传递给热汇，如工业流程、区域供热网络或建筑系统。
制冷剂回路由四个主要组件组成：
- 蒸发器：从热源吸收热能。制冷剂在低压低温下蒸发。
- 压缩机：压缩制冷剂蒸气。压力和温度升高。
- 冷凝器：将热量传递给热汇。制冷剂冷凝并释放热能。
- 膨胀阀：在制冷剂再次进入蒸发器之前降低压力和温度。
这一过程使环境热量和废热能够高效用于工业应用、区域供热以及可逆供热和制冷系统。
热泵如何助力脱碳？
企业面临着越来越大的压力，需要提高能源密集型流程的效率并减少对化石燃料的依赖。大型热泵通过将环境热量和废热提升至可用温度水平来支持这一转型。
典型应用包括工业工艺加热、区域供热网络以及可逆供热和制冷系统。通过替代或补充基于化石燃料的供热方式，大型热泵可以减少 CO₂ 排放，同时改善可用能源的利用。
对系统承包商而言，这在工业、能源供应和市政基础设施领域创造了机遇。成功实施需要在制热量、温度水平、热源特性、效率、可靠性和成本效益之间取得平衡。
BITZER 以兼容的组件和压缩与传热技术方面的经验支持热泵项目。
大型和工业热泵应用在哪些领域？
Large-scale and industrial heat pumps are used wherever low-temperature heat sources can be upgraded to provide useful heat. Applications include industrial process heating, district heating networks, heat recovery, commercial buildings, and reversible heating and cooling systems:
| 应用领域 | 制热量 | 示例 |
| 商业建筑 | 50 kW 至兆瓦级 | 空气/水、水/水和盐水/水热泵以及可逆液冷机组 |
| 工业工艺加热 | 50 kW 至兆瓦级 | 干燥工艺、电镀及其他热工流程；标准解决方案或定制设计系统 |
| 区域供热 | 数百 kW 至 >100 MW 制热量 | 本地供热网络、住宅区和工业供热网络；定制化、模块化系统 |
| 热回收 | 视应用而定 | 利用排风、废热、数据中心、制冷系统或工业流程中的热能 |
| 可逆供热和制冷 | 视应用而定 | 可逆液冷机组、带制冷功能的热泵以及用于同时供热和制冷的四管制系统 |
热泵何时运行高效？
当热源与所需可用温度之间的温升较小时，热泵运行最高效。温差越小，达到所需制热量所需的电能就越少。
以下因素有助于提升效率：
- 合适的供水温度
- 设计合理的热分配系统
- 持续可用的热源
- 高效组件，尤其是压缩机
性能系数 (COP) 描述在规定运行条件下制热量与电驱动能量之间的比值。季节性能效系数 (SCOP) 评估热泵系统在全年内的实际效率。对于制冷运行，等效指标为季节能效比 (SEER)。可实现的制热量和 COP 取决于系统设计和运行条件。
哪些制冷剂适合热泵？
制冷剂的选择取决于系统方案、运行条件和所需温度等级。适合热泵的制冷剂应具备良好的热力学特性，包括高体积制热量和高性能系数 (COP)。
除技术要求外，还必须考虑法规发展。在欧盟，相关框架包括欧盟 F-Gas 法规 573/2024 以及 REACH 化学品法规下潜在的 PFAS 限制。
随着含氟制冷剂削减进程加速，丙烷 (R290)、异丁烷 (R600a) 和 CO₂ (R744) 等天然制冷剂对新型热泵系统日益重要。最佳制冷剂取决于蒸发温度和冷凝温度以及热源侧和热汇侧的条件。
联系我们
我们随时为您提供帮助
有疑问或正在考虑某个项目？请填写表格，我们的团队将尽快与您联系。
