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首页 >> 2011第一期 >> 富尔达:中国热泵技术的引领者

在日前举行的第四届中国城市化国际峰会上,山东富尔达空调设备有限公司被评为“2010中国低碳城市化贡献力地源热泵品牌企业”。那么,富尔达为中国的低碳城市化到底做了怎样的贡献能够获此殊荣呢?

也许下面一组数据是最有力的说明:推广应用面积4200多万平米,工程数量3000多个,产品遍及北京、东北三省、河北、河南、山东、湖南、西藏、广东、甘肃、内蒙、天津、陕西、贵州、湖北、山西、福建、浙江、江苏等20多个省市自治区,市场占有率20%以上。每年可减少向大气排放1000吨粉尘,1350吨二氧化硫,472吨氮化物,年节能折标煤12万吨……

专家点评

国务院资深参事、中国工程勘察大师王秉忱认为:“富尔达是中国最早利用地源热泵技术开发浅层地热能的企业,工程量大,应用面积广,技术研究做了很多的探索,为行业的发展做了一定的贡献。”

北京市建筑设计研究院原院长,顾问总工程师、教授级高级工程师吴德绳评价说:“通过多次参观考察富尔达,认为这是一个有历史、有业绩、有追求的企业,尤其是在产品的开发、制造的精良等方面做了许多的工作。”

水源热泵系统节能量分析

水源热泵是以水为介质来提取能量实现制热和制冷的一组系统。由于主要利用浅层地下水作为冷热源,水源热泵技术的环保效益最为显著,机组的运行没有任何污染,不产生废渣、废水、废气和烟尘。

水源热泵机组节能量表现如下:在夏季运行时COP(能效比)达5.2-6.0,制冷效果因不受气温影响,其装机容量可以低于常规冷水机组10-20%;配套设备功率降低20%左右。冬季制热效率COP为4.2-5.0。根据上述优势,水源热泵机组在夏季比常规制冷机组节约运行费用20%,冬季比电、油锅炉节约费用70%,比集中供热节约50%,比燃气锅炉、风源机组节约费用40%。

以某电业局3000平米办公楼项目为例说明费用情况:

本工程项目为某电业局办公楼中央空调项目,位于山东,建筑面积为3000m ,采用水源热泵中央空调满足办公楼的冬季供暖和夏季制冷的需求。

项目要求—热泵机组冬季提供的空调水温度45/40℃,夏季提供的空调水温度为7/12℃。根据需负荷设计,主机选择1台富尔达LSBLGR-220型的半封闭螺杆机组,机组能够根据室外气候和热负荷的变化自动增减机组的开机台数或改变机组变档运行的级数,以达到最经济的运行。

井水—最大需要的井水量40m /h计算,需要1口上水井,按1:1的比例回灌,需要1口回水井,共计需要2口水井。

节能模式—本机组为全智能化自动控制,采用国际先进的PLC微电脑控制系统,机组可设定温度、时间,并根据设定的参数自动加载或卸载(25%,50%,75%,100%变频运行)。同时,系统故障自动保护,自动报警,自动记录,自动停机,能够很好地保护机组,又方便故障排除。

运行模式—运行费用=额定功率×开台数×每天运行时间×实际运行天数×运行时间系数×电价。夏季:(33+5.5+5.5)×1×8×90×0.5×0.52=8236.8元,单位面积的运行费用为2.7元/m 。冬季:(51.5+5.5+5.5)×1×10×120×0.5×0.52=19500元,单位面积的运行费用为6.5元/m 。全年:全年的总费用为27736.8元,全年单位面积的运行费用为9.2元/m 。

计算说明:冬季采暖120天,平均每天运行10小时。夏季制冷90天,平均每天运行8小时。机组因季节变化、日逐时温度变化引起的负荷综合调节系数为0.5,因为水泵与机组联动,所以水泵的运行时间系数也为0.5。电费按照0.52元/度计算。潜水泵的功率按5.5KW计算。

多种热源技术开发的引领者

翻看富尔达的企业历程,可以发现,技术创新一直被作为企业发展的重中之重。自1995年开发低温热源的利用,获我国唯一水源热泵发明专利至今,公司相继开发出多项具有自主知识产权的水源热泵发明专利,如中国异井回灌技术、海水中央空调技术、污水中央空调技术、江、河、湖水中央空调技术、油田回注水中央空调技术、工业余热中央空调技术、研制出高温、高效、环保型热泵机组。

1995-2000年,富尔达独家完成单采暖机、冷暖双用机再到采暖、制冷、提供卫生热水三位一体机组的研制,把我国的水源热泵推向成熟,并独家完成市场前期的产业化推广。2000年又通过了ISO9001质量体系认证。

过硬的技术为富尔达赢得国家级荣誉20项,被中国空调工业协会认定为全国16家空调推荐产品之一,地温空调行业“中国节能减排十大品牌企业”,拥有“一种可利用海水源热泵机组”等17项国家专利,有10种产品通过国家级鉴定,产品的关键核心技术达到国际领先水平。富尔达也当之无愧地被誉为我国水源热泵的领航者。

与此同时,技术研发也为富尔达赢得了市场,取得了可观的经济效益。据了解,目前富尔达年生产能力可达1000台套,近三年来,在国内外经济动荡不定的大环境下,富尔达不但没有受到影响,反而以30%的增长速度逆势而上。目前,公司正在与国内外知名企业和科研机构进行强强联合和营运流程再造,计划到2013年末,将实现销售收入15亿元。

探索产学研一体化,保持行业领先地位

作为以利用清洁能源,改善人类居住质量为己任的富尔达,尽管在地温中央空调的发展上,已经达到中国乃至世界水源热泵技术领域的领先水平,但富尔达深知,只有产学研一体化,才能在激烈的市场竞争中保持技术和市场的领先地位,才能让科研成果迅速形成产业化。

为此,公司加大了研发投入,比重占到了销售收入的5%以上。反过来,研发也使得企业的高新技术产品销售收入的比重占到公司全部销售收入的100%。尝到了创新技术带来的甜头,富尔达更加坚定了创新发展的战略,并逐步建立起了以企业为主体、市场为导向、品牌为目标、产学研相结合的技术创新体系。

与此同时,公司还先后在北京中关村科技园设立了富尔达(北京)高新技术有限公司,学习和跟踪国外及国内水源热泵领域的最新理论研究进展;在烟台设立了山东低温热源工程技术研究中心(省级研究中心,隶属富尔达公司),代孕推进地温中央空调水源热泵领域理论向市场的跨越;在海阳总部成立了富尔达科技中心,解决生产和应用过程中的实际问题。

富尔达相关负责人表示,这些各有侧重的研究机构,不仅能够加快产品的研发和升级,适应市场形势的变化,拓展市场份额,增加企业经济效益,进一步确立富尔达在中国水源热泵领域的领先地位,也势必推动我国地热能的研发利用技术走在世界的前列。

产品类型

海水中央空调机组(发明专利)

◆ 能源:电、海水

◆ 冷量范围:86—3924kw

◆ 产品描述:富尔达拥有海水源热泵机组的国家发明专利,经专家权威机构认定该产品达到国际领先水平。本产品经过特殊的防腐处理,可直接将海水引入机组,由于取消了昂贵的钛合金中间换热器,不仅大大降低了设备的初投资,而且最大限度地提高了热泵系统的换热效率,因此,富尔达海水源热泵机组具有极佳的性价比,也开创了海水源热泵应用的一个新纪元。

污水中央空调机组(发明专利)

◆ 能源:电、城市污水

◆ 冷量范围:76—3616KW

◆ 产品描述:该系列产品通过消耗少量的电能,把污水中的低温热量,转化成空调或供暖所需的45-65℃左右的热水。这种供暖方式的投资比传统采暖空调系统每100万平米节省3000万元,运行费用比燃煤系统节省30%,较燃油、燃气节省70%。使用这种机组的采暖技术,每使用一吨污水,可少燃烧2kg煤,少向大气排放6kg二氧化碳,因此具有明显的环保、经济效益,符合国家节能减排的能源利用战略,具有广阔的发展前景。
油田含油污水中央空调机组 (LSBLGR—W系列,单机容量120—4300KW)

◆ 能源:电、油田含油污水

◆ 冷量范围:76—3616KW

◆产品描述:该系列机组主要针对油田含油污水而特殊设计制造的,换热器采用具有国家发明专利的特殊结构与材质,可以有效的防止含油污水对换热器的腐蚀与附着,最大限度地发挥热泵机组的高效率。根据热水需求温度的不同,本系列机组分为中温型(热水最高出水温度为58℃)、高温型(热水最高出水温度为68℃)以及超高温型(热水最高出水温度为85℃三种类型。主要满足类似油田含油污水一类低温热源需求。 

江河湖水中央空调机组

◆ 能 源:电、江河湖水

◆ 冷量范围:25—3616kw

◆ 产品描述:江、河、湖泊也是良好的自然热资源库。但是,由于湖水为静止状态,冬季温度较低时,湖面甚至会结冰。《地源热泵机组(企标)》中规定可供利用的地表浅层水源为:地下水、江、河、湖水温常年高于7℃,水量大,水深大于10米。适于江河湖边,或海边。富尔达地源热泵机组于2004年在贵州省五星级国宾馆成功应用,开创了我国在南方区域推广使用地表水地源热泵的先例,并获得了圆满成功。长江以南的江河湖水常年水温一般高于7℃,适用于此系列水源热泵的大范围推广应用。

高温高效中央空调机组(发明专利)

◆ 能源:电、海水、地下水、江河湖水、污水、地温

◆ 热量范围:265—2702kw

◆ 产品描述:该系列产品采用国际名牌半封闭螺杆压缩机,工质R134a,制热时热水最高出水温度可达70℃,换热器由富尔达公司总体设计。

典型工程

北京友谊医院

设备型号:LSBLGR-90×34台、LSBLGR-290×12台、LSBLGR-530×10台

水源种类:地下水

使用日期:2000年

建筑面积:52000m

使用说明:北京友谊医院病房楼、医技楼建筑面积8万平米,原为燃煤锅炉供暖、分体空调制冷,现全部采用富尔达地温中央空调机组。其中,一期工程37400平方米,选用34台LSQR-90型机组。二期工程4.2万平方米,选用12台LSBLGR-290型机组。三期工程5.2万平方米新建门诊楼选用10台LSBLGR-530H型机组,四期工程干部保健楼5万平米。

经实测和计算,冬季供暖150天平均费用为16.90元/平方米,夏季制冷120天平均费用为10.14元/平方米。2002年4月,国际奥委会和2008年北京奥运会组委会有关领导视察了该医院,对富尔达地温中央空调给予高度评价,并确定友谊医院为2008年奥运会指定医院

北京菊儿小区

设备型号:LSBLGRG-310×6台

水源种类:地下水

使用日期:2001年

建筑面积:26000m

使用说明:北京菊儿小区原采用一台4T/H和2T/H锅炉采暖,在采暖过程中存在着供暖温度低、残渣难处理、运行人员多、工作环境差、大气污染严重等问题。后确定选用富尔达地温中央空调LSBLGR—310机组6台,单台制热量323千瓦。24小时不间断供暖,室内温度始终保持在18℃以上。据测算,自机组运行后,每个采暖年节省运行费用29.63万元,折标煤808.9吨,减少二氧化碳排放量2107.86吨。菊儿小区的案例引起了北京市、东城区有关领导的重视,被东城区列为环保项目,电费上给予优惠政策。目前,菊儿胡同彻底改变了煤灰满天飞的现象,极大地改善了居民的生活环境,经济效益、社会效益十分显著。

山东海阳国宾海景酒店

设备型号:LSBLGR-1050S 6台、LSBLGR-570S 2台

水源种类:海水

使用日期:2006年

建筑面积:120000m

使用说明:2006年全国规模最大的海水源热泵工程在海阳国宾海景酒店开始实施,一期工程5万平方米2006年夏季已投入使用,二期工程7万平方米于2007年夏季投入使用,整个工程总面积12万平方米,整个空调、采暖和生活用水全部采用富尔达最新技术的海水源热泵系统。

龙达热力污水源热泵工程

设备型号:LSBLGR-4800 2台、LSBLGR-3100 1台

水源种类:污水源

使用日期:2009年

建筑面积:330000m

使用说明:此工程为2008年国家级示范项目,在国家和政府的大力支持下于2009年10月份开始正式运行,目前运行状况良好,得到百姓好评,并减少了二氧化碳、二氧化硫等有害污染物的排放,为环境的改善起到了积极的作用。

技术背后

在日前举行的第四届中国城市化国际峰会上,山东富尔达空调设备有限公司被评为“2010中国低碳城市化贡献力地源热泵品牌企业”。那么,富尔达为中国的低碳城市化到底做了怎样的贡献能够获此殊荣呢?

也许下面一组数据是最有力的说明:推广应用面积4200多万平米,工程数量3000多个,产品遍及北京、东北三省、河北、河南、山东、湖南、西藏、广东、甘肃、内蒙、天津、陕西、贵州、湖北、山西、福建、浙江、江苏等20多个省市自治区,市场占有率20%以上。每年可减少向大气排放1000吨粉尘,1350吨二氧化硫,472吨氮化物,年节能折标煤12万吨……

专家点评

国务院资深参事、中国工程勘察大师王秉忱认为:“富尔达是中国最早利用地源热泵技术开发浅层地热能的企业,工程量大,应用面积广,技术研究做了很多的探索,为行业的发展做了一定的贡献。”

北京市建筑设计研究院原院长,顾问总工程师、教授级高级工程师吴德绳评价说:“通过多次参观考察富尔达,认为这是一个有历史、有业绩、有追求的企业,尤其是在产品的开发、制造的精良等方面做了许多的工作。”

水源热泵系统节能量分析

水源热泵是以水为介质来提取能量实现制热和制冷的一组系统。由于主要利用浅层地下水作为冷热源,水源热泵技术的环保效益最为显著,机组的运行没有任何污染,不产生废渣、废水、废气和烟尘。

水源热泵机组节能量表现如下:在夏季运行时COP(能效比)达5.2-6.0,制冷效果因不受气温影响,其装机容量可以低于常规冷水机组10-20%;配套设备功率降低20%左右。冬季制热效率COP为4.2-5.0。根据上述优势,水源热泵机组在夏季比常规制冷机组节约运行费用20%,冬季比电、油锅炉节约费用70%,比集中供热节约50%,比燃气锅炉、风源机组节约费用40%。

以某电业局3000平米办公楼项目为例说明费用情况:

本工程项目为某电业局办公楼中央空调项目,位于山东,建筑面积为3000m ,采用水源热泵中央空调满足办公楼的冬季供暖和夏季制冷的需求。

项目要求—热泵机组冬季提供的空调水温度45/40℃,夏季提供的空调水温度为7/12℃。根据需负荷设计,主机选择1台富尔达LSBLGR-220型的半封闭螺杆机组,机组能够根据室外气候和热负荷的变化自动增减机组的开机台数或改变机组变档运行的级数,以达到最经济的运行。

井水—最大需要的井水量40m /h计算,需要1口上水井,按1:1的比例回灌,需要1口回水井,共计需要2口水井。

节能模式—本机组为全智能化自动控制,采用国际先进的PLC微电脑控制系统,机组可设定温度、时间,并根据设定的参数自动加载或卸载(25%,50%,75%,100%变频运行)。同时,系统故障自动保护,自动报警,自动记录,自动停机,能够很好地保护机组,又方便故障排除。

运行模式—运行费用=额定功率×开台数×每天运行时间×实际运行天数×运行时间系数×电价。夏季:(33+5.5+5.5)×1×8×90×0.5×0.52=8236.8元,单位面积的运行费用为2.7元/m 。冬季:(51.5+5.5+5.5)×1×10×120×0.5×0.52=19500元,单位面积的运行费用为6.5元/m 。全年:全年的总费用为27736.8元,全年单位面积的运行费用为9.2元/m 。

计算说明:冬季采暖120天,平均每天运行10小时。夏季制冷90天,平均每天运行8小时。机组因季节变化、日逐时温度变化引起的负荷综合调节系数为0.5,因为水泵与机组联动,所以水泵的运行时间系数也为0.5。电费按照0.52元/度计算。潜水泵的功率按5.5KW计算。

多种热源技术开发的引领者

翻看富尔达的企业历程,可以发现,技术创新一直被作为企业发展的重中之重。自1995年开发低温热源的利用,获我国唯一水源热泵发明专利至今,公司相继开发出多项具有自主知识产权的水源热泵发明专利,如中国异井回灌技术、海水中央空调技术、污水中央空调技术、江、河、湖水中央空调技术、油田回注水中央空调技术、工业余热中央空调技术、研制出高温、高效、环保型热泵机组。

1995-2000年,富尔达独家完成单采暖机、冷暖双用机再到采暖、制冷、提供卫生热水三位一体机组的研制,把我国的水源热泵推向成熟,并独家完成市场前期的产业化推广。2000年又通过了ISO9001质量体系认证。

过硬的技术为富尔达赢得国家级荣誉20项,被中国空调工业协会认定为全国16家空调推荐产品之一,地温空调行业“中国节能减排十大品牌企业”,拥有“一种可利用海水源热泵机组”等17项国家专利,有10种产品通过国家级鉴定,产品的关键核心技术达到国际领先水平。富尔达也当之无愧地被誉为我国水源热泵的领航者。

与此同时,技术研发也为富尔达赢得了市场,取得了可观的经济效益。据了解,目前富尔达年生产能力可达1000台套,近三年来,在国内外经济动荡不定的大环境下,富尔达不但没有受到影响,反而以30%的增长速度逆势而上。目前,公司正在与国内外知名企业和科研机构进行强强联合和营运流程再造,计划到2013年末,将实现销售收入15亿元。

探索产学研一体化,保持行业领先地位

作为以利用清洁能源,改善人类居住质量为己任的富尔达,尽管在地温中央空调的发展上,已经达到中国乃至世界水源热泵技术领域的领先水平,但富尔达深知,只有产学研一体化,才能在激烈的市场竞争中保持技术和市场的领先地位,才能让科研成果迅速形成产业化。

为此,公司加大了研发投入,比重占到了销售收入的5%以上。反过来,研发也使得企业的高新技术产品销售收入的比重占到公司全部销售收入的100%。尝到了创新技术带来的甜头,富尔达更加坚定了创新发展的战略,并逐步建立起了以企业为主体、市场为导向、品牌为目标、产学研相结合的技术创新体系。

与此同时,公司还先后在北京中关村科技园设立了富尔达(北京)高新技术有限公司,学习和跟踪国外及国内水源热泵领域的最新理论研究进展;在烟台设立了山东低温热源工程技术研究中心(省级研究中心,隶属富尔达公司),代孕推进地温中央空调水源热泵领域理论向市场的跨越;在海阳总部成立了富尔达科技中心,解决生产和应用过程中的实际问题。

富尔达相关负责人表示,这些各有侧重的研究机构,不仅能够加快产品的研发和升级,适应市场形势的变化,拓展市场份额,增加企业经济效益,进一步确立富尔达在中国水源热泵领域的领先地位,也势必推动我国地热能的研发利用技术走在世界的前列。


指导机构:中华人民共和国住房和城乡建设部科学技术委员会    中华人民共和国自然资源部科技专家咨询委员会
主办机构:中国国际城市化发展战略研究委员会
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