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宽温域空气源热泵冷热水机组

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完成单位:三峡电能有限公司,中科广能能源研究院(重庆)有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2026-J-1-***

登记年份:2026

发布时间:2026-07-16

成果主要完成人

周静,冯自平,刘汝杰,陈翔,贺伟,郝才顺,周君成,华瑞

项目概况

(1).研究背景 中国供热主要依赖燃煤和燃气锅炉,存在能效低下、碳排放量大的问题;同时制冷空调用量快速增长导致电力负荷激增,成为夏季部分地区限电的主因。宽温域空气源热泵作为最优互补技术,以天然气为能源,无需配电增容,冬季制热效率高、制热量大,可同时解决锅炉能效低及电空调负荷不足的难题。 (2).技术内容 宽温域空气源热泵冷热水机组采用燃气发动机驱动蒸汽压缩式系统,可实现夏制冷、冬制热,适配天然气、液化石油气等多种燃料。其工作原理为:燃气驱动发动机输出轴功带动开启式压缩机,通过空气热交换实现高效制冷制热。制热时不仅吸收空气中的热量,还能有效回收发动机尾气及缸套余热,结合特殊系统设计减少冬季结霜,显著提升超低温制热能效与供暖舒适性。 (3). 技术创新点 该技术具备五大创新:(1)极低温制热技术,-10℃制热能力不衰减,-25℃可稳定运行;(2)燃气发动机余热高效利用技术,优化燃烧与余热回收系统耦合设计,综合热效率超70%;(3)五种运行模式多联供技术,供冷/供热同时产出80℃高温热水,满足民用及工业需求;(4)超低温高效回油控制技术,通过系统优化与控制策略实现安全回油,保障压缩机运转;(5)高效化霜控制技术,基于双热源双蒸发器架构,降低结霜倾向并提升化霜性能。 (4).应用推广及效益 该技术已投入应用,效益显著:(1)推动热泵与余热耦合技术创新,通过天然气驱动热泵吸收环境低位热能实现3~4倍增值,结合余热回收系统,一次能源制热效率达177%;(2)提升能源利用效率,较传统燃气锅炉及溴化锂设备能效提升100%,比电空气源热泵减少电力输配损耗及化石能源消耗;(3)降低碳排放,天然气耗量较传统设备减少50%,间接降低碳排放50%;对比火电驱动的电热泵,通过天然气替代煤炭可进一步大幅减排。