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在食品加工領(lǐng)域,生豬屠宰場一直是能源消耗的重點單位。傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)運行過程中,大量冷凝熱被直接排放到空氣中,而生產(chǎn)環(huán)節(jié)卻需要持續(xù)消耗能源來加熱工藝用水。這種矛盾的能源利用方式,導(dǎo)致企業(yè)每年承擔(dān)著高昂的能源成本。以熱泵技術(shù)為依托,創(chuàng)新性的熱泵冷熱聯(lián)供方案不僅能破解生豬屠宰場冷熱供需難題,更契合國家綠色低碳發(fā)展政策導(dǎo)向,正成為推動屠宰行業(yè)節(jié)能降碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)方向。

屠宰行業(yè)能源使用狀況
屠宰行業(yè)的能源消耗結(jié)構(gòu)中,制冷系統(tǒng)占比超過60%,居于主導(dǎo)地位。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,我國年生豬屠宰量逾7億頭,傳統(tǒng)制冷方式下,每頭豬的處理需要消耗15-20度電能,其中冷凝熱排放量達到8-12kW·h/頭。對于日屠宰量數(shù)千頭的大型屠宰場而言,每日冷凝熱排放量可達數(shù)萬kW·h,能源浪費規(guī)模顯著。
值得關(guān)注的是,這些被排放的冷凝熱溫度區(qū)間在35-45℃之間,恰能滿足屠宰場80%以上的工藝用熱需求,包括生豬燙毛(60-65℃)、禽類浸燙(55-60℃)、設(shè)備及場地清洗(50-55℃)、車間采暖(40-45℃)以及融蠟(80-95℃)等核心環(huán)節(jié)。這種“既排熱又加熱”的能源管理方式,不僅造成能源的巨大浪費,還因燃氣鍋爐、電加熱等傳統(tǒng)供熱方式的大量使用,增加了二氧化碳排放,帶來了嚴重的環(huán)境負擔(dān)。以年屠宰100萬頭規(guī)模的屠宰場為例,傳統(tǒng)模式下年碳排放量可達近萬噸。

熱泵系統(tǒng)的工作機制
熱泵技術(shù)的核心價值在于將廢棄的熱量轉(zhuǎn)化為有用的熱能,其本質(zhì)是通過消耗少量電力實現(xiàn)低品位熱能向高品位熱能的梯級提升。在屠宰場應(yīng)用場景中,熱泵系統(tǒng)可精準捕獲制冷系統(tǒng)排出的35-45℃冷凝熱,通過專用壓縮機組將其轉(zhuǎn)化為60-85℃的高溫?zé)嵩矗m配各工藝用熱需求,實現(xiàn)能源的高效循環(huán)利用。
在實際應(yīng)用中,高溫?zé)岜脵C組單臺設(shè)備制熱量可達880kW,出水溫度能夠穩(wěn)定維持在75±2℃的范圍內(nèi),完全滿足屠宰生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的熱量需求。而熱泵冷熱聯(lián)供方案的創(chuàng)新之處在于采用兩級冷凝設(shè)計,高溫段(45→25℃)和低溫段(25→15℃)分別進行熱量回收,整體熱回收效率達到82%。更值得關(guān)注的是,該系統(tǒng)在低溫環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異,當(dāng)環(huán)境溫度降至-5℃時,通過優(yōu)化除霜控制邏輯,仍能維持性能系數(shù)(COP)≥3.8,遠優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)低溫工況下COP低于2.5的表現(xiàn)。

隨著《推動熱泵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》等政策的推進,熱泵技術(shù)在屠宰場等食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用空間持續(xù)擴大。政策明確鼓勵企業(yè)回收利用余熱資源,推動熱泵在食品加工行業(yè)的推廣,同時提供財政、稅收等多方面支持,為屠宰場節(jié)能改造提供有力保障。



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