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・ 著眼於700KW規模的淺層地熱資源、貫通全年的冷熱循環利用、有效的使用了可再生能源。
・ 該係統采用減少向大氣排放熱量、全年從地下含水層中提取的冷熱量收支歸零的技術,為保護地球環境做出貢獻。
三菱重工製冷空調係統株式會社(Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd.以下簡稱MTH)獲得了由日本節能中心主辦、經濟產業省支持的2021年節能獎-節能案例類《節能中心會長獎》,以(yi)表(biao)彰(zhang)其(qi)利(li)用(yong)地(di)下(xia)含(han)水(shui)層(ceng)蓄(xu)熱(re)的(de)工(gong)廠(chang)空(kong)調(tiao)係(xi)統(tong)的(de)節(jie)能(neng)性(xing)。利(li)用(yong)儲(chu)存(cun)在(zai)地(di)下(xia)含(han)水(shui)層(ceng)中(zhong)的(de)地(di)下(xia)水(shui)作(zuo)為(wei)供(gong)暖(nuan)和(he)供(gong)冷(leng)的(de)熱(re)源(yuan),其(qi)節(jie)能(neng)性(xing)和(he)對(dui)環(huan)境(jing)的(de)低(di)負(fu)荷(he)性(xing)獲(huo)得(de)了(le)高(gao)度(du)評(ping)價(jia)。MTH是首次在節能案例類別評比中獲此獎項。

地下含水層熱能資源的利用
將地下含水層蓄熱空調係統產品化
含水層蓄熱是指利用由沙礫、地下水等構成的地質層作為巨大的儲熱層,將夏季空調供冷時的排熱量儲存到地下含水層、冬季空調供暖時將排冷量儲存到地下含水層,即供暖時使用夏季的蓄熱、供(gong)冷(leng)時(shi)使(shi)用(yong)冬(dong)季(ji)的(de)蓄(xu)冷(leng),有(you)效(xiao)利(li)用(yong)季(ji)節(jie)變(bian)換(huan)產(chan)生(sheng)的(de)冷(leng)量(liang)和(he)熱(re)量(liang)的(de)一(yi)種(zhong)形(xing)式(shi)。本(ben)次(ci)獲(huo)獎(jiang)的(de)係(xi)統(tong),使(shi)用(yong)對(dui)環(huan)境(jing)負(fu)荷(he)小(xiao)的(de)高(gao)效(xiao)離(li)心(xin)式(shi)熱(re)泵(beng)冷(leng)水(shui)機(ji)組(zu)作(zuo)為(wei)係(xi)統(tong)主(zhu)機(ji),構(gou)建(jian)了(le)一(yi)個(ge)綠(lv)色(se)環(huan)保(bao)、可持續使用的地下水源熱泵係統,可為一棟大型工廠車間(負荷約700KW)提供空調供冷、供暖服務。
係統示意圖
本次采訪了地下含水層蓄熱空調係統的開發、維修以及使用部門的負責人,以下是他們對於係統的介紹。
三菱重工製冷空調係統株式會社(MTH)係統開發負責人與以前的係統相比新係統實現了大幅度的節能和CO₂減排

以(yi)往(wang)的(de)高(gao)效(xiao)變(bian)頻(pin)離(li)心(xin)式(shi)冷(leng)水(shui)機(ji)組(zu)存(cun)在(zai)熱(re)源(yuan)測(ce)的(de)問(wen)題(ti),幾(ji)乎(hu)都(dou)是(shi)隻(zhi)用(yong)於(yu)空(kong)調(tiao)製(zhi)冷(leng)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti),我(wo)們(men)開(kai)展(zhan)了(le)含(han)水(shui)層(ceng)蓄(xu)熱(re)空(kong)調(tiao)係(xi)統(tong)的(de)開(kai)發(fa),並(bing)將(jiang)其(qi)產(chan)品(pin)化(hua)。在(zai)2015~2019年,我們參加了由日本環境省主導的CO₂減排對策強化引導型技術開發・驗證項目,並在當時位於高砂製作所內的MTH高砂工廠安裝了含水層蓄熱空調係統。開展了空調用供冷、供熱的驗證實驗,因為和之前使用的燃氣吸收式冷熱水機組以及風冷熱泵機組構成的空調係統相比,新係統顯示出大幅度節能、CO₂減排的特點,因此我們加快了新係統開發・產品化的步伐。
之後MTH從高砂製作所搬遷到神戶造船所,需要在新車間安裝空調設備。我們向神戶地區設施組、人事勞政部以及與我們在同一工廠內進行生產的三菱重工機械係統株式會社(MHIMS)說shuo明ming了le迄qi今jin為wei止zhi含han水shui層ceng蓄xu熱re空kong調tiao係xi統tong的de開kai發fa成cheng果guo,並bing獲huo得de了le各ge部bu門men的de高gao度du認ren可ke,由you此ci,產chan品pin化hua的de含han水shui層ceng蓄xu熱re空kong調tiao係xi統tong第di一yi次ci實shi現xian了le真zhen正zheng意yi義yi上shang的de安an裝zhuang運yun行xing。
雖說如此,係統的開發及安裝過程並非順暢。2015年的實驗工程,在高砂製作所內打熱源井時井壁發生坍塌。我們和公司外部的合作夥伴、公司內部及高砂製作所內等相關人員合作,把握現場狀況、向相關人員說明、製定各種對策方案之後,總算是又重新啟動了工程。
另(ling)外(wai),在(zai)神(shen)戶(hu)造(zao)船(chuan)所(suo)內(nei)的(de)含(han)水(shui)層(ceng)蓄(xu)熱(re)空(kong)調(tiao)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)實(shi)施(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong),打(da)熱(re)源(yuan)井(jing)時(shi)的(de)出(chu)水(shui)量(liang)達(da)不(bu)到(dao)預(yu)定(ding)水(shui)量(liang),導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)無(wu)法(fa)使(shi)用(yong)。那(na)時(shi)每(mei)天(tian)我(wo)們(men)都(dou)擔(dan)心(xin)要(yao)退(tui)還(hai)該(gai)項(xiang)目(mu)從(cong)日(ri)本(ben)環(huan)境(jing)省(sheng)獲(huo)得(de)的(de)約(yue)1.2億日元的的補助金、整整三個月都睡不好覺。這是我們職業生涯中最艱難的時期。
從地下含水層蓄熱利用的特性上看,擁有一塊地下水可以利用且規模較大的土地、空調冷暖負荷在700KW左右的客戶或將成為含水層蓄熱空調係統的潛在使用對象。我們計劃以工廠車間空調、購物中心、寫字樓為對象展開營業、推廣這個係統,腳踏實地的落實三菱重工「經濟發展與環境減負並舉」的環境指針,為解決社會問題、實現碳中和擴大新產品的銷售。
熱源井周邊圖
工廠設備能源管理部門/神戶地區設備維修部門
空調排熱再利用、減少電力消費

自從2018年決定在神戶造船所OJ棟(dong)樓(lou)安(an)裝(zhuang)地(di)下(xia)含(han)水(shui)層(ceng)蓄(xu)熱(re)空(kong)調(tiao)係(xi)統(tong)以(yi)來(lai),我(wo)一(yi)直(zhi)參(can)與(yu)該(gai)項(xiang)目(mu)。在(zai)空(kong)調(tiao)運(yun)行(xing)季(ji),該(gai)係(xi)統(tong)都(dou)是(shi)按(an)運(yun)行(xing)計(ji)劃(hua)運(yun)行(xing),幾(ji)乎(hu)沒(mei)有(you)需(xu)要(yao)緊(jin)急(ji)對(dui)應(ying)的(de)情(qing)況(kuang)出(chu)現(xian)。為(wei)了(le)使(shi)設(she)備(bei)及(ji)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)在(zai)運(yun)行(xing)時(shi)維(wei)持(chi)在(zai)最(zui)佳(jia)狀(zhuang)態(tai),我(wo)的(de)主(zhu)要(yao)工(gong)作(zuo)便(bian)是(shi)在(zai)空(kong)調(tiao)過(guo)渡(du)季(ji),努(nu)力(li)做(zuo)好(hao)設(she)備(bei)及(ji)係(xi)統(tong)的(de)維(wei)護(hu)。
MTH在高砂製作所生產的時候,雖然安裝了離心式冷水機組,但也僅僅是夏季空調供冷運行。工廠車間的規模、使用條件等的不同,單純的比較可能比較困難,但對於夏季空調運行的排熱量、冬dong季ji空kong調tiao運yun行xing的de排pai冷leng量liang都dou可ke有you效xiao再zai利li用yong的de地di下xia含han水shui層ceng蓄xu熱re空kong調tiao係xi統tong,運yun行xing時shi可ke以yi大da幅fu度du減jian少shao電dian力li使shi用yong量liang,我wo是shi有you了le真zhen實shi的de感gan受shou。另ling外wai,在zai空kong氣qi溫wen度du比bi較jiao低di的de冬dong季ji,冷leng卻que塔ta運yun行xing可ke以yi將jiang空kong氣qi中zhong的de冷leng量liang蓄xu冷leng於yu地di下xia含han水shui層ceng中zhong,為wei夏xia季ji空kong調tiao供gong冷leng做zuo準zhun備bei,係xi統tong這zhe個ge特te點dian也ye令ling我wo印yin象xiang深shen刻ke。
含水層蓄熱空調係統使用部門
食品包裝機械產品的零件生產工廠通過車間環境的進一步改善提高生產效率

自2019年7月竣工以來,在空調運行季,我們一直使用地下含水層蓄熱空調係統。至今,這套係統沒有出現過故障、運行平穩,我們非常感謝。神戶造船所OJdongloushiweiyinliaoguanzhuangjidengshebeijiagongzhongyaolingjiandechejian,chejianhuanjingduishengchanxiaolvyouhendayingxiang。womenqidaijinhoujibianzaichejiankongtiaoshiyonglvhengaodexiajihedongji,chejiangaoxiaoyunyingheshixianshushigongzuohuanjingdetongshi,tongguojieneng,jiandiduihuanjingdefuhebingjinyibujiangdiyunxingchengben。
在使用我們產品的飲料行業,也希望降低對環境的負荷、實現一個可持續發展的社會。對致力開發以節能、省力產品為方向的我們來說,推進能源轉型、實現零碳社會不是別人的事情,是我們所有人的共同責任。今後我們將積極推進生產工序中進一步的節能、省力化,大力開展可持續發展的技術提案活動。
該含水層蓄熱空調係統使用了多種節能技術和設備,比如「使用了低GWP(地球溫暖化係數)冷媒的高效離心式熱泵冷水機組」「使用了自動尋優最佳控製係統」「使用了能源使用量和熱源井性能可視化係統」「開發了對第一年的運行數據分析、優化日後運行策略的軟件」。這些技術、設備的使用,帶來了很好的節能減排效果。與相同規模的燃氣吸收式冷熱水機係統相比,換算成原油,該係統每年可減少46.5kL的一次能源消耗量(減少率為49.9%),每年可減少109.1噸二氧化碳排放(減少率為65.3%)。
受到本次獲得《節能中心會長獎》的激勵,MTH將繼續開發技術和產品,專注於實現最佳冷熱解決方案以滿足客戶的不同需求,並且進一步為節能做出貢獻。
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