空气能热泵在电镀厂的运用

文·图/王奎

电镀厂采用空气能热泵代替电加热棒加热电镀槽液体的技术，能够有效防范火灾事故的发生，提高安全效益和经济效益。

火灾一直是困扰电镀厂的主要安全问题之一，为了有效预防火灾事故的发生，很多企业都采取了一系列的安全管控措施，但是近年来电镀厂火灾事故仍然时有发生。

电镀厂火灾大部分是由电加热棒引起的。由于电镀工艺需要，电镀槽液体需要加热到一定温度后进行电镀，传统做法都是采用电加热棒进行加热。但是，电加热棒却不容易控制。虽然很多电镀厂都采取了管控措施，如温度保护装置、过载保护装置等，但是由于元器件故障、质量问题等因素，还是无法有效根除电热棒引发的火灾事故。

空气能热泵

空气能是指空气中所蕴含的低品位热能量，和水能、风能、太阳能、潮汐能等同属于清洁能源的一种，将空气能收集利用起来的装置叫热泵，被称为空气能热泵技术，涉及到的领域有空气能热泵热水领域、空气能热泵采暖领域、空气能热泵烘干领域等。近年来空气能被广泛应用于工业、商业领域，技术比较成熟。

空气能热泵在很多领域得到广泛应用，主要得益于其节能环保优势。鉴于电加热棒的高风险，很多空气能厂商生产、研制了电镀专用空气能热泵，将其应用推广到了电镀行业。

图1 传统的电加热棒

空气能热泵在电镀安全领域应用有诸多优势，空气能热泵更加安全，不用担心加热棒干烧引发火灾的问题。空气能热泵使用寿命长，维护方便，成本低。电加热棒的使用寿命约为2个月，到期损坏就需要更换，而空气能热泵的加热管可以免去维修更换烦恼，在提高生产效率的同时，还降低了耗材的更换成本。空气能热泵更加节能，相较于传统加热棒，空气能热泵能够节能达到60%左右，减少电费支出。空气能热泵还可以改善车间工作环境，加热电镀槽的同时，排出冷风，起到降低室内温度的作用，可以大幅降低电镀车间温度，还可以省去车间购置空调费用以及因为空调制冷而产生的电费。

电镀厂应用反馈

深圳宝安某电镀厂，在空气能热泵应用方面进行了积极的尝试和探索。

针对电镀槽加热棒火灾风险问题，该厂积极思考寻找解决方案，在相关安全专家指导下，该厂于2018年2月对某车间采取了空气能热泵替代电加热棒试验工作。通过4个多月的验证，运行效果良好。

经济效益

该车间负责人表示，车间共有4个电镀槽需要加热，即2个大电镀槽、2个小电镀槽。每个大电镀槽需要7个加热棒、每个小电镀槽需要2个加热棒，每个电加热棒功率3 kW每年电费约为32.4万元（按每天工作20 h，每年工作300天，每度电平均1元计算）。而采用了空气能热泵以后，粗略测算相比之前节能至少50%，每年光电费就节省约为16万元。而传统电加热棒使用寿命约2个月左右，按照每根加热棒200元计算，每年加热棒更换费用约为2.16万元。电费及电加热棒损耗费用每年总计可节省约为18万元。而整个4台空气能热水泵购置费用总计6万元左右，不到一年的时间即可收回初始投资。

安全效益

消除火灾风险。空气能热泵由于采用的是类似于空调调节温度的原理，加热管本身不带电，完全消除了加热过程电镀槽的火灾风险。每次设定好温度参数后，可以做其他事情，在温度达到设定条件后，进行投料操作就可以了。而在安装空气能热泵之前，因为担心故障、防止干烧，每次电加热棒升温操作的2 h期间，都需要有人在电镀槽边上观察监测，造成人力浪费。

降低中毒风险。空气能热泵采用的加热管不同于传统加热棒，加热管本身不带电，而是通过热交换对电镀槽加热。加热管使用寿命长，不像电加热棒2个月左右就会损坏，需要更换。在更换过程中，由于加热管上面残留电镀液，有中毒风险。而空气能热泵加热管基本上免于维护，也就没有中毒风险。

降低中暑风险。空气能热泵在加热过程中，会排出冷空气，能够对工作车间起到降温作用。这对改善员工夏季工作环境来说有很大帮助。安装空气能热泵以后，车间舒适度较以前有很大提升，有利于提高员工满意度、稳定性。

有利于规范员工安全行为。电镀车间，尤其是非标件的手工电镀车间，夏季非常炎热，很多员工喜欢光着膀子干活，这样无疑会增加化学品通过肌肤对人体造成伤害的风险。安装了空气能热泵以后，车间温度下降，有利于员工遵守规章制度。

环保效益。通过空气能热泵的使用，使得公司的能耗大幅降低，能耗利用率大大提高，对于公司的清洁生产有很大帮助，更加容易通过清洁生产认证，提高企业竞争力。

目前，空气能热泵在电镀行业领域的应用已经获得越来越多的认可。很多电镀厂已经完成或正在计划采用空气能热泵完成对电加热棒的替代，实践表明，空气能加热技术在电镀行业的应用取得了良好的社会、经济、安全效益。

图2 用空气能热泵替代电加热棒