2010年12月1日,中华人民共和国国家知识产权局向苏州际能环境能源技术有限公司颁发了两份国家专利证书,对该公司全国首创应用地源热泵技术的“江南模式”和“系统热回收”技术授予实用新型专利,专利号:ZL 201020102075.8和ZL 201020102106.X。发明专利申请仍在继续审核。
长江以南地区(还可以延伸至黄河以南部分地区),夏热冬冷,夏天制冷季长,冬天供暖季短,如单纯考虑中央空调的制冷与供暖,地源热泵系统夏季往地下的排热量远大于冬季从地下的取热量,传统设计的主要手段是用冷却塔将多余的热量向大气层一“甩”了之。苏州际能公司作为长三角地区最早推广地源热泵系统的企业之一,多年来一直在潜心研究探索,如何针对江南地区的气候、地质、浅层地热能资源特点,因地制宜地推广应用地源热泵技术,搞出富有江南地区创新特色的技术模式。
基于这一理念,经过几年的苦苦追求和不懈努力,“江南模式”应运而生。“江南模式”的核心内容是“从低碳经济和可持续发展的高度出发,针对江南地区的气候、地理、地质、资源特点和项目功能要求,科学合理地解决好地下热平衡,最大限度地将多余的热量回收转化为可利用的热能资源,充分发挥地源热泵系统高效、节能、环保和多功能的综合优势,实现资源价值利用的最大化和对环境负面影响的最小化。”根据不同项目的不同情况,“江南模式”又分为“最佳模式”和“基本模式”。其中“最佳模式”是“江南模式”的最大亮点。“最佳模式”是以满足夏季冷负荷为基础安排空调和供暖,利用“系统热回收”或机组热回收的方式,生产一定量的热水或转化为其它可利用的热能,科学合理地“消化”多余的热量,实现地下热平衡的地源热泵技术应用模式。作为“江南模式”的配套技术,“系统热回收”是地源热泵热回收方式的一次革命性创新。传统的带热回收功能的机组(特别是全热回收型)对小系统特别是家庭用模块机组是有优势的,但对于大系统(特别是大型螺杆机组)有很大弊端。如夏季空调制冷机组热回收和冬季供暖机组“分配”提供的热水量太小,远远不能满足业主需求,而春秋过渡季空调停用期间,为了生产热水须启动空调热泵机组这个庞然大物和源侧大功率循环泵,不仅不节能,而且容易缩短空调热泵机组的使用寿命。
对于大系统而言,“系统热回收“具有无可比拟的优势。“系统热回收”就是专门配置一台或几台高温热水热泵机组,将热水热泵机组和空调热泵机组地源侧供回水串联成一个大系统,共用一组总集、分水器,根据空调夏季制冷、冬季供暖和春秋季停用三种不同工况,通过控制手段采用不同的热回收方式,实现一年四季的“系统热回收”的技术模式。系统热回收分为“直接热回收”和“间接热回收”。“直接热回收”就是在夏季空调制冷工况下,热水机组地源侧供水直接利用空调机组冷凝器的排热(空调机组地源侧出水)作为热源生产热水,热水机组直接回收这部分热量后再次供空调机组冷凝器作为地源侧冷却水使用,从而减少系统向地下的排热量的热回收方式。“间接热回收”就是在空调冬季供暖、春秋季停用的工况下,热水机组通过系统总集水器驱动地下换热器提取热量生产热水,间接回收、逐步消化空调热泵机组向地下多余的排热量,达到地下温度场全年热平衡的热回收方式。
苏州际能应用地源热泵技术的“江南模式”和“系统热回收”技术,成功地解决了纽 威工业材料(苏州)(大丰)两个公司地源热泵空调和全厂职工的洗澡热水问题,特别是南京铁道职业技术学院苏州校区图书馆的地源热泵系统在解决空调制冷、供暖的同时,成功解决了全校近万名学生一年四季的生活热水供应,取消了冷却塔和热水锅炉,两年多来的运行参数证明地下热平衡状态稳定可靠,整个项目基本实现了零排放(这里指废热、废气、废水),综合节能率达60%以上。苏州际能目前应用“江南模式”和“系统热回收”技术规划设计的在建工程有:苏州相城CBD项目E幢23800㎡的商业中心和邻近的50000㎡的宾馆酒店和大型洗浴中心两个地源热泵项目分别生产热水联网配送工程(两个系统一年四季平均每天生产50~60℃的热水500T左右),在优先保障酒店和大型洗浴中心热水供应的同时,供应邻近的40000㎡的住宅用生活热水和冬季地板采暖。张家港75000㎡国贸大酒店中央空调和热水系统节能改造工程,由江苏必晟能源科技有限公司以合同能源管理的形式投资并施工安装,由苏州际能应用“江南模式”和“系统热回收”的技术进行系统方案设计,该项目即将动工。