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热泵：改变世界能源格局
在改善地球健康方面，GEA 发挥着主导作用。作为我们以可持续发展为重点的战略目标之一，我们正在开辟一条道路，帮助各行各业的客户采用有意义且可衡量的方式减少能源使用并降低碳排放。这包括使用 GEA 热泵系统。
热泵技术在世界各地多个领域得到越来越广泛的应用，用于捕获、增强和重新利用原本的废热。这种循环可以显著降低供热成本并减少对化石燃料的依赖。当大规模应用时，可以实现相当大的经济和生态优势。
近年来，GEA 在食品加工厂、饮料和乳制品厂、啤酒厂、冷藏库、区域供热系统和其他机构安装了基于氨的加热和制冷技术。
为什么选择氨？
氨的热力学效率使其成为一种非常经济的选择，而且由于压缩机技术的改进，氨热泵现在可以产生比以前更高的温度。
在需要同时进行加热和冷却的大型设施中，例如区域能源网络或食品工厂，与使用合成制冷剂相比，氨热泵技术可降低 40% 的能耗、高达 40% 的成本和减少 40% 的排放量。
用于供暖和制冷的热能回收
为了扩大环保供暖和制冷的覆盖范围，一家领先的加拿大制冷和供暖供应商启动了一项雄心勃勃的项目，利用 GEA 技术为 557,000 平方米（600 万平方英尺）的建筑空间提供区域供暖和制冷。
为了满足这些广泛的要求，GEA 定制设计并向安大略省现场交付了两台 GEA RedGenium 热泵，每台热泵可提供 2 兆瓦（569 吨制冷量）的 85°C (185°F) 热水，以及 4.4°C (40°F) 冷水以满足制冷需求。
众所周知，氢氟碳化物 (HFC) 等传统合成制冷剂会破坏环境，因此，新的系统都利用天然制冷剂氨。它的臭氧消耗潜能值为零。
可持续效率
每个 RedGenium 热泵的核心都是超高压 GEA V XHP 往复式压缩机。该氨基系统能够提供高达 95°C (203°F) 的水温和大容量范围（最大设计压力为 63 巴 [914 psi]），实现一流的性能。由于其功耗非常低且氨的来源相对较便宜，因此可以降低总体拥有成本。
然后，系统可以使用少量（理想情况下是可再生）电力来增加捕获的热量。使用变频驱动器来运行电动机，以及高效的板壳式热交换器使整个系统符合最高的可持续性标准。
两个定制设计的 GEA 热泵系统之一，使用天然制冷剂氨，用于加拿大安大略省的区域能源应用。
热泵减少玛氏公司的排放
领先的糖果制造商玛氏公司在其位于荷兰费赫尔的工厂安装了 GEA 氨热泵解决方案，该工厂是世界上最大的巧克力工厂之一。在分析了工厂的节能和能源管理机会后，决定安装热泵系统将显著提高玛氏公司整体运营的能源效率，并支持公司减少排放的承诺。
定制的 GEA 热泵解决方案基于 GEA V HP 往复式压缩机，可从制冷机组中提取和提高原本无法使用的低温热量，然后将其用于加热水。从制冷机组获取的热量可通过热交换器将水加热到 63°C (145°F)。
然后，通过工厂专门安装的屋顶温水管网，将这些水送到工厂内的各个区域使用，包括巧克力和糖浆储存以及空气处理装置。热泵节省的热量相当于每年约 26 太焦耳的气体热量和约 1,000 吨二氧化碳排放量。
玛氏公司计划在全球其他工厂安装更多热泵，因为废热再利用是该公司实现 2040 年能源中和目标的关键推动因素之一。
GEA 热泵系统已安装在荷兰的玛氏巧克力工厂。
彻底改变果汁生产
作为建设完全碳中和果汁工厂的宏伟计划的一部分，冰沙和果汁品牌 Innocent 委托 GEA 为其新工厂提供可持续的加工、加热和制冷技术。GEA 早期参与该项目意味着可以从一开始就实施众多创新流程，为 Innocent 实现其可持续发展目标奠定良好基础。
Innocent 节能装置的核心是 GEA 热泵。为了将系统集成在一起以实现最高效率，GEA 建议 Innocent 使用两个独立的加热回路 - 一个设为 65°C (149°F) 用于清洁，另一个设为 90°C (194°F) 用于巴氏杀菌和灭菌。使用热泵，利用工艺过程中产生的废热对水进行加热。GEA 必须将蒸汽量降至最低，以便能够使用绿色能源供电的电蒸汽发生器。
GEA 全球技术可持续发展经理 Robert Unsworth 表示：“传统上，在饮料生产过程中，所有热量都是以蒸汽作为介质，在 100°C (212°F) 以上提供的。”“但我们对此提出了质疑。现在只有一小部分热量需要蒸汽，用于杀菌。”通过最大限度地利用热交换器原理，在再利用热量方面取得了令人难以置信的进步，大大减少了之前在未使用蒸汽上浪费的大量能源。
该项目后来荣获欧洲热泵协会 (EHPA) 人民选择奖金奖。“我对 GEA 表示敬意，因为他们在我们前进的每一步都给予我们支持，帮助我们挑战传统的设计方法，”innocent drink Europe 前运营总监 Andy Joynson 说道。“所有的细节都造就了巨大的成功。我们的运营能耗仅为同等规模工厂所需能耗的 60%，因此这是一个显著的差异。”
GEA 热泵系统是 Innocent 冰沙生产设施（世界上第一家碳中和果汁工厂）中的重要设备，对于大幅降低能源消耗和帮助实现公司的可持续发展目标至关重要。
Wipasz 鸡肉加工厂的综合解决方案
Wipasz SA 需要一套大型而复杂的解决方案，该公司是波兰最大的饲料生产商之一，也是新鲜鸡肉生产的领导者。该公司正在为其位于波兰 Międzyrzec Podlaski 的新家禽加工厂寻求解决方案，使生产更可持续发展并具有更高的能效。
Wipasz S.A. 技术总监 Andrzej Wachink 表示：“新工厂非常宽敞，非常现代化。我们向 GEA 提出了三个挑战：保持工厂凉爽；回收废热以降低用于生产热水的锅炉的能耗，以及创造充足的通风，尤其是在屠宰区。”
冷冻和冷却过程对温度非常敏感，新鲜分销的产品在 0°C (32°F) 下包装，其余的分批冷冻至 -18°C (0°F)，用于出口或进一步加工，例如鸡块。
为了满足工厂的各种要求，GEA 设计、策划并交付了 5.3 兆瓦制冷量（1,507 吨制冷量），用于五台板式速冻机、五个批次式冷冻通道、两座冷藏库和 64 台空气冷却器。该设备包括 GEA 往复式压缩机组 - 一台 Grasso 往复式压缩机 V1800 用于工厂的空调、一台 Grasso 螺杆压缩机 SP1 用于驱动家禽的主要冷却过程、一台 Grasso 螺杆压缩机 SP2 用于冷冻和产生水和空调所需的热量。
此外，该公司还安装了八个用于生产车间通风的空气处理装置和四个用于输送办公大楼空调的空气处理装置，所有这些装置均由中央合成氨厂提供制冷并从中回收热能。Wipasz还配备了两个热能回收系统，可满足工厂的全部热水需求和其他供暖需求，包括办公室和社交区域，这意味着由于无需锅炉，从而实现了减少碳足迹并非常快速获得投资回报的优势。
若将热泵与制冷装置结合使用，既可以制冷又可以供热，还可将一次性使用变成连续循环，并将能源成本降低40％或更多。考虑到在食品、乳品和饮料行业中，有多达60％的能源使用归因于供热和制冷时，这是一笔可观的节省。许多家禽工厂，例如Wipasz，发现在生产过程中使用热能回收和热泵具有显著的财务和环境效益，特别是在准备过程中以及随后的冷藏和冷冻过程中需要供热的工厂。
GEA Grasso 两级螺杆压缩机组在 Wipasz 的制冷设备机房中运行。
经得起未来考验的供热与制冷
GEA 在世界各地的设施中安装的热泵都是定制设计的，可以满足精确的温度要求，并且由于氨的使用寿命长，在未来许多年内仍经得起未来考验。与其他制冷剂（使用寿命可能只有 10 年左右）相比，氨系统可以安全使用 30 至 40 年，甚至更长。
随着全球各地逐步淘汰氟化气体以减少温室气体排放，氨等天然制冷剂正被越来越多地采用。这为其更广泛的应用铺平了道路，随着对绿色能源解决方案的需求不断扩大，现在，氨热泵在全球热能和制造设施中变得越来越普遍。
GEA 于 1949 年在美国宾夕法尼亚州约克市开始运营
