在低碳能源的結構下，熱量的產(chǎn)生將從燒煤，燒天然氣產(chǎn)生熱量逐步轉變?yōu)橛汕鍧嶋娏Ξa(chǎn)生熱量。全社會(huì )采暖、熱水、蒸汽等熱量需求達145億GJ，若這部分熱量全部由電加熱產(chǎn)生，則需要消耗4.03萬(wàn)億度電。眾所周知，熱泵是最高效的供熱方式，全面推廣熱泵技術(shù)，可降低2.6萬(wàn)億度電，意義重大。目前，在采暖，生活熱水領(lǐng)域，熱泵技術(shù)已得到了廣泛的應用，但在非流程工業(yè)中應用還較少。

工業(yè)熱泵

工業(yè)熱泵是指中、高功率范圍內的熱泵，可用于工業(yè)過(guò)程的熱回收和熱升級，也可用于工業(yè)、商業(yè)和住宅建筑中的供暖和空調，以及區域供暖。按照不同的熱源可以劃分為四個(gè)等級。

（160℃對應0.7MPa標準蒸氣）

工業(yè)熱泵的價(jià)值在其通過(guò)低碳電力減少供暖碳排放的能力，以及降低平衡電力系統和用戶(hù)端消耗熱能的成本。

目前在食品、醫藥，紡織等非流程工業(yè)，存在近70億GJ 熱量需求，需求的溫度范圍在60~150℃，而鋼鐵、化工等流程工業(yè)，以及數據中心的工業(yè)余熱資源豐富，極其適合作為工業(yè)熱泵的熱源。特別是發(fā)電站、鋼鐵廠(chǎng)的廢熱水，為了避免廢熱直接排出造成對環(huán)境的污染，往往需要通過(guò)冷卻塔進(jìn)行冷卻，這一方面增加了處理成本，另一方面也浪費了大量的余熱，如果能回收這些工業(yè)余熱來(lái)滿(mǎn)足非流程工業(yè)用熱需求，將有很好的社會(huì )價(jià)值和經(jīng)濟價(jià)值。

（非流程工業(yè)用熱需求60~150℃、70億GJ）

（流程工業(yè)、數據中心等工業(yè)余熱約140億GJ）

非流程工業(yè)脫碳解決方案

為了效利用余熱滿(mǎn)足非流程工業(yè)用熱需求，格力提出了一種解決方案，即采用大容量高溫離心式熱泵，將低品位30~80°C的工業(yè)余熱提升到60~140°C，滿(mǎn)足高品位的熱量需求，其關(guān)鍵設備就是高溫熱泵。

大容量高溫熱泵可以高效回收余熱資源，提升能源品位。

格力離心式熱泵布局

這些年，格力一直深耕高溫熱泵的關(guān)鍵技術(shù)，在2017年就成功研發(fā)了出水溫度60~80℃的工業(yè)余熱回收離心式熱泵，制熱量達10MW，相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應用在鞍鋼、大慶油田等50余個(gè)工程，總供熱面積超1000萬(wàn)平方米，節能降碳效果顯著(zhù)。

（非流程工業(yè)）離心式熱泵

格力離心式熱泵，已針對全社會(huì )的用熱需求完成產(chǎn)品布局，其中在非流程工業(yè)用熱領(lǐng)域，推出高溫離心式串聯(lián)熱泵，熱水范圍90~140℃，提供高溫熱水，或直接閃發(fā)微壓蒸汽，或作為中壓蒸汽的一級提熱。

工業(yè)大容量高溫離心式串聯(lián)熱泵

高溫熱水及微壓蒸汽用熱，或中壓蒸汽一級提熱

（建筑采暖）離心式熱泵

在建筑采暖領(lǐng)域，針對不同熱源熱匯系統，已完成全系列產(chǎn)品規劃，其中有工業(yè)余熱回收離心式熱泵，回收20~40℃余熱，提供60~80℃熱水；常規的水地源離心式熱泵，通過(guò)提取地下水、地埋管系統，污水源5~20℃的熱源，制取40~60℃熱水；針對缺少穩定熱源的地區，也可通過(guò)熱源塔作為熱源，采用熱源塔離心式串聯(lián)熱泵提供40~60℃熱水，滿(mǎn)足建筑采暖及生活熱水的需求。

工業(yè)大容量高溫離心式熱泵

格力最新推出的工業(yè)大容量高溫離心式熱泵，其具有高溫、高效、低碳、大容量、大溫升五大特點(diǎn)。

機組特點(diǎn)

高溫

高效 

機組在熱源側60℃進(jìn)水，熱水出水120℃，60K溫升工況下，機組制熱COP達到3.93，熱力學(xué)完善度達到0.60。通過(guò)對比分析，一臺10MW熱泵機組，可產(chǎn)生13.3t/h蒸汽，相比直接購買(mǎi)電廠(chǎng)蒸汽，高溫熱泵系統投資回收期＜3年，15年運行凈收益4600萬(wàn)元，相比燃氣鍋爐，高溫熱泵系統投資投資回收期＜2年，15年運行凈收益9400萬(wàn)元。

低碳 

優(yōu)選R1233zd(E)綠色工質(zhì)，GWP＜1，并且在不同溫升及冷凝溫度條件下，均具有優(yōu)越的循環(huán)性能，減少設備能耗，降低碳排放。經(jīng)計算，在當前能源結構下，單臺10MW高溫熱泵機組每年可實(shí)現減少CO2排放1.5萬(wàn)噸，降碳效果顯著(zhù)。

關(guān)鍵技術(shù)

雙壓縮機串聯(lián) 四級壓縮

采用了雙壓縮機串聯(lián)、四級壓縮的高壓比大溫升平臺技術(shù)，極限壓比可達16，極限溫升達到100K，滿(mǎn)足高溫、大溫升工況使用需求。

高速電機直驅結構

在壓縮機結構設計上，應用了高速電機直驅轉子的結構方案，取消傳統離心壓縮機的增速齒輪機構，機械損失平均降低70%，可同時(shí)避免齒輪嚙合的高頻噪音，設備噪聲同比降低8dB(A)。

10kV高壓直驅永磁變頻

采用了行業(yè)獨有的10kV高壓直驅永磁變頻的系統方案，設備啟動(dòng)電流小，對電網(wǎng)無(wú)沖擊，功率因數高于0.95，同時(shí)諧波畸變率＜5%，無(wú)需工程配置功率補償和諧波治理裝置，減少初投資。

格力離心式熱泵工程應用

格力依托十三五高溫熱泵國家課題，研制單機制熱量10MW，溫升30℃，出水60℃的熱泵。首次將串聯(lián)逆流、永磁直驅技術(shù)應用至熱泵機組，COP達6.93，熱力學(xué)完善度達到0.63。采用了永磁同步變頻電機、高速電機直驅結構等先進(jìn)技術(shù)，熱水范圍60~80℃，熱量范圍1~15MW，結合串聯(lián)逆流獨立雙系統的高效熱泵系統循環(huán)，進(jìn)一步提高機組運行能效和增大單機容量。

產(chǎn)品已應用至50余個(gè)集中供熱工程，總采暖面積超1000萬(wàn)平方米。

東北某鋼廠(chǎng)應用工程

總裝機熱量18MW，回收30℃熱軋鋼循環(huán)冷卻水余熱，供熱溫度60℃，經(jīng)第三發(fā)檢測機構現場(chǎng)測試COP達到6.67，年節省采暖費用250萬(wàn)元。

新疆某縣集中供熱項目

采用4臺熱泵離心機，總裝機容量40MW，回收數據中心機房冷卻30℃余熱，穩定制取70℃熱水，滿(mǎn)足當地居民冬季供暖需求。

銀川某光伏企業(yè)工廠(chǎng)

采用7臺熱泵離心機，總裝機容量69MW，回收單晶電池生產(chǎn)過(guò)程32℃廢水余熱，穩定制取60℃熱水，滿(mǎn)足廠(chǎng)區供暖及宿舍區生活熱水的需求。

東北某油田示范工程

總裝機熱量14.4MW，回收33℃含油污水余熱，制取75℃熱水，最高溫度達80℃，替代原有鍋爐用于原油加熱和廠(chǎng)房采暖。

格力始終堅持自主創(chuàng )新，自主掌握核心技術(shù)。工業(yè)大容量高溫離心式熱泵具有低碳、高溫、高效等優(yōu)勢，將為工業(yè)碳中和做出應有的貢獻！