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热泵空调技术及其应用

热泵空调技术及其应用
热泵空调技术及其应用

热泵在我国应用与发展

热泵在我国应用与发展 1、早期热泵的应用与发展阶段(1949年~1966年) 相对世界热泵的发展,我国热泵的研究工作起步约晚20~30年左右。但从中国情况来看,众所周知,旧中国的工业十分落后,根本谈不上热泵技术的应用与发展。新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术也开始引入中国。早在20世纪50年代初,天津大学的一些学者已经开始从事热泵的研究工作,1956年吕灿仁教授的“热泵及其在我国应用的前途”一文是我国热泵研究现存的最早文献,为我国热泵研究开了个好头。20世纪60年代,我国开始在暖通空调中应用热泵。1960年同济大学吴沈钇教授发表了“简介热泵供暖并建议济南市试用热泵供暖”;1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器;1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT—3A热泵型窗式空调器;1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台水源热泵空调机组;1966年又与铁道部四方车辆研究所共同合作,进行干线客车的空气/空气热泵试验;1965年,由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组,根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温恒湿空调机组的二次加热器的新流程,这是世界首创的新流程;1966年与哈尔滨空调机厂共同开始研制利用制冷系统的冷凝废热作为空调二次加热的新型立柜式恒温恒湿热泵式空调机。 我国早期热泵经历了17年的发展历程,渡过一段漫长的起步发展阶段。其特点可归纳为:第一,对新中国而言,起步较早,起点高,某些研究具有世界先进水平。第二,由于受当时工业基础薄弱,能源结构与价格的特殊性等因素的影响,热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢。第三,在学习外国基础上走创新之路,为我国今后的热泵研究工作的开展指明了方向。 2、热泵应用与发展的断裂期(1966年~1977年) 1966年,随着史无前例的“文化大革命”的爆发,科技工作同全国各个领域一样遭受了空前的灾难。在此期间热泵的应用与发展基本处于停滞状态。如: 1966年~1977年间没有一篇有关热泵方面的学术论文报导与正式出版过有关热泵的译作、著作等。 1966年~1977年间国内没有举办过一次有关热泵的学术研讨会,也没有参加过任何一次国际热泵学术会议,与世隔绝十余年。 1966年~1977年间,全国高校一律停课闹“革命”,根本谈不上搞热泵科研。但是原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕、吴元炜领导科研小组在1966~1969年期间在“抓革命、促生产”的指示下,坚持了LHR20热泵机组的研制收尾工作,于1969年通过技术鉴定,这是在“文化大革命”时期全国唯一的一项热泵科研工作。而后,哈尔滨空调机厂开始小批量生产,首台机组安装在黑龙江省安达市总机修厂精加工车间,现场实测的运行效果完全达到20±1℃,60±10%的恒温恒湿的要求,这是我国第一例以热泵机组实现的恒温恒湿工程。 鉴于上述事实,将热泵在这个时期的应用与发展的整个过程,定为热泵应用与发展的断裂期,是名副其实的,完全符合历史事实。 3、热泵应用与发展的全面复苏期(1978年~1988年) 改革开放政策使中国的国民经济重新走向发展之路,经济的发展为暖通空调提供了广阔的市场,也为热泵在中国的发展提供了很好的契机。因此,热泵的发展在经历了断裂期之后于1978年开始进入一个新的发展阶段。从文献统计看,1988年又出现一个文献数量变化的转折点,故将1978年~1988年间定为我国热泵应用与发展的全面复苏期。 3.1 中国暖通空调制冷界开始了解国外热泵发展动态 与世隔绝十余年后,中国的热泵发展又迎来了新时期,遇到的第一个问题就是要了解世界各国热泵

风冷热泵中央空调系统

风冷热泵中央空调系统一般情况分四部分:主机部分、管路部分、末端部分、配电及控制部分。 主机部分:主机及相应管路的附件;管路部分:系统管路及系统排气装置;末端部分:末端设备及相应管路的附件;配电及控制部分:配电箱、电路、主机及末端控制装置。 风冷热泵型中央空调是以室外空气为“热源”,通过机械做功,输出热量,解决中央空调的冷热水供应,调节室内空气温度。凡是可以在低温环境下吸收热量,并将其位能提高后,向高温环境输出热量的装置机械,都可称作“热泵”。其优点是不用水冷,可省略冷却塔,水泵组成的冷却水循环系统,节能、节水还可降低总投资。 空调负荷包括空调冷负荷和空调热负荷。空调冷(热)负荷指为将室内的空气参数维持在设计参数状态,单位时间内需向建筑提供的冷(热)量。这是一个受室内设计参数,室内人员、设备等散热和散湿量,围护结构性质,室外空气环境参数(包括温度、湿度、气流速度等),太阳辐射强度等诸多因素影响的变量。让空调系统恰如其分地提供冷(热)量,以满足设计计算状态下建筑物的需求,并随时适应建筑物空调冷(热)负荷及其变化的需要是空调设计的根本目的。 选择末端设备 夏季工况条件下,热泵机组额定供回水温度分别为7℃和10℃,这与一般空调器的额定工况相一致,空调器的选择计算与其他空调系统相一致。冬季工况条件,热泵空调系统在额定条件下(室外空气6℃),热泵机组的额定供回水温度分别在47℃、42℃。而当室外温度较低时,热泵空调系统的供水温度一般维持在35~40℃。如果热泵空调系统有5个以上的制冷回路,化霜对水温不会造成明显的波动,故不会影响室内温度的波动。但当热泵系统只有1~3个回路时,为减少化霜对室内温度的影响,有条件时,可将空调器启停控制与水温同步,如当水温低于36℃时,空调器风机停止运转,当水温高于36℃时风机恢复运转。这样可有效提高室内的舒适性。 末端设备选择原则 (1)房间的冷、热负荷的大小; (2)房间的噪音要求;(3)装饰布置要求; (4)末端设备的参数(制冷或制热能力、噪音等); 末端设备选择步骤 (1)计算房间的冷热负荷:冷负荷:房间空调面积×房间冷指标=房间冷负荷;热负荷:房间空调面积×房间热指标=房间热负荷; (2)根据冷负荷,以风机盘管中档冷量来选择风机盘管型号; (3)用热负荷校核该型号的风机盘管是否满足房间房间冬季供热要求; 风冷热泵型空调系统的应用条件为: ①冬季室外空调计算温度应在-10℃以上,机组蒸发温度<-8℃,连续运作时间<110h.②冬季空气温度较低,即每年累计除霜时间500~1000h,每kg干空气累计除霜量7~20kg.风冷热泵型中央空调系统的主机是风冷式冷(热)水机组.

热泵技术

一、热泵技术低位热源种类(地表水,工业废水。。。。。),每一种的优缺点。 1.1空气源 空气是热泵空调的主要低位热源之一。 优点:1、取之不尽,无偿获取,安装方便。 2、利用建筑物内部排出的热空气可以减少新风的热负荷,提高制热系数。 缺点:1、热泵的容量个制热系数受室外空气状况控制,供需不平衡,需要其他辅助热源。 2、冬季,热泵结霜,无法正常工作。另外,沿海地区热泵的室外换热管需选铜片,以防腐蚀。 3、需要加大空气量,风机容量增大,增加噪音。 1.2水源 地表水、地下水、工业和生活废水都可用作热泵的低位热源。 地表水:要求冬季不结冰。 1、我国地表水资源丰富,利用地表水,经济效应可观。 2、(江河)流量、水温变化大,含沙。 地下水:1、水的比热容大、传热性能好。 2、水温比较稳定,热泵的运行工况稳定。 3、了解地下水的分布情况,了解当地的行政政策。 4、深井回灌,需要仔细了解当地的水文地质,防止地面沉降。 生活污水:1、温度一般在30℃以上,可以使热泵具有较高的制热系数。 2、需要保持换热设备表面的清洁,防止水的腐蚀。 3、水量小,需要储存热泵用水量的2-3倍才能使之连续运行。 工业废水:工业废水的水量可观,热量巨大。

1.3土壤源 土壤热源是人类可利用的可再生能源。 优点:1、蓄热性能好,温度波动小。与空气源相比能更好的与建筑物热负荷较好的匹配。 缺点:1、土壤热导率小,地下盘管换热器占地面积大。 2、地下盘管换热器埋深较大,埋设成本高,不易检修。 3、用盐水或乙二醇水溶液作传热介质,增加工质与土壤的传热温差和介质的流动阻力,影响热泵的循环经济性。 1.4太阳能源 太阳能资源丰富。 优点:1、能量总量大,无偿利用。 缺点:1、低密度能源,且受天气阴晴和昼夜的影响。 2、太阳能设备投资量大。 3、有地域限制。 二、热泵的种类 按热泵机组换热器所接触的载热介质分类,有空气/空气热泵、空气/水热泵、水/空气热泵、水/水热泵、土壤/水热泵。 按热源种类不同分为:空气源热泵,水源热泵,地源热泵,双源热泵(水源热泵和空气源热泵结合)等。 2.1空气源热泵 当把空气/空气热泵机组或空气/水热泵机组应用于空调系统中,就形成了空气源热泵系统。空气源热泵在运行中,蒸发器从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发传热工质,工质蒸气经压缩机压缩后压力和温度上升,高温蒸气通过黏结在贮水箱外表面的特制环形管时,冷凝器冷凝成液体,将热量传递给空气源热泵贮水箱中的水。 2.2水源热泵原理

风冷热泵空调系统的设计方法(一)

风冷热泵空调系统的设计方法(一) 空调负荷与容量的确定 空调负荷包括空调冷负荷和空调热负荷。空调冷(热)负荷指为将室内的空气参数维持在设计参数状态,单位时间内需向建筑提供的冷(热)量。这是一个受室内设计参数,室内人员、设备等散热和散湿量,围护结构性质,室外空气环境参数(包括温度、湿度、气流速度等),太阳辐射强度等诸多因素影响的变量。让空调系统恰如其分地提供冷(热)量,以满足设计计算状态下建筑物的需求,并随时适应建筑物空调冷(热)负荷及其变化的需要是空调设计的根本目的。 在空调系统设计过程中,空调负荷计算是第一步。空调负荷的计算应包括空调设计计算负荷的确定和各时段负荷的分析;其次,设备的容量必须满足空调设计计算冷(热)负荷的要求;另外设备的配置应适应空调负荷变化的特点。在以空气源热泵型冷热水机组为冷源的空调系统设计中,热泵机组的容量既要考虑到大楼各部分的同时使用系数,还应考虑到热泵的实际制冷量和实际供热量会因设备间距限制等原因造成通风不畅,部分气流短路(这部分的出力损失约占5%左右)而受到影响,和室外换热器表面积灰和表面结垢、设备衰减等因素的影响,故所选择的热泵机组应考虑安全系数。 由公式来表示:Q=β1?β2?QD. 式中:Q——热泵机组在设计工况下的制冷(供热)量,KW QD——设计计算负荷,KW β1——同时使用系数,由具体工程定,一般为0.75~1.0 β2——安全系数,一般取1.05~1.10 另外,热泵机组既要满足系统夏季的供冷要求,又要满足系统冬季的供暖要求。不同供应商的热泵机组的额定制冷量、额定供热量的参数不尽相同,与各地区空调室外设计参数不一定一致。对南京而言,一般供应商所提供的热泵机组额定制冷工况条件与实际一致或相近,一般空气干球温度为35℃,空调冷冻水进出水温度分别为12℃、7℃左右。而冬季制热的额定工况条件为室外空气温度7~8℃,进出水水温为50-55℃。这一条件与南京地区冬季空调设计计算温度相差甚远。南京气候特征为冬冷夏热。对于一般办公、酒店为主的综合楼,冬季空调供暖设计计算热负荷约为夏季空调设计计算冷负荷的70-85%.在热泵机组选择时,应查看热泵机组对应于当地设计计算气象参数条件的真实出力。如果热泵机组在设计计算室外参数条件下的制冷量大于设计计算冷负荷,而制热量等于热负荷,则应以热负荷为准选择热泵。反之,如果制冷量满足设计计算冷负荷要求,而供热量大于所需热量,则可考虑部分选用风冷型冷水机组,部分选用风冷型热泵机组,以减少投资。一般情况下,按夏季冷负荷选定的热泵,能满足冬季供暖的要求。 机组类型与台数的确定 风冷热泵型冷热水机组根据压缩机的不同可分为涡旋式热泵机组、活塞式热泵机组和螺杆式热泵机组;按机组结构大小、组合规模不同,热泵机组可分为整体式热泵机组和模块式热泵机组。整体式热泵机组与模块式热泵机组没有本质的区别,所谓模块式热泵就是指一台热泵机组由若干台热泵单元(有独立的制冷回路,独立的蒸发、冷凝,独立的框架,甚至有独立的控制板)并联而成,各单元增减组合灵活方便,任意一单元的故障不影响其余各单元的工作。 国内的热泵机组生产企业以生产模块式热泵机组为多,而整体式热泵机组从外观上看是一组合单元、一整体框架,虽然内部可有多台压缩机,甚至有两个以上的制冷回路,但它们之间一般不可再分解。模块式热泵机组的主要优点是噪音低、振动小,由于系统总的制冷回路多,冬季化霜时对系统水温影响小。系统互备性也好。另外,热泵机组一般置于屋顶,模块式热泵机组由于各单元组合灵活,各单元尺寸小、重量轻,故具有运输、吊装、安装方便等优点。

几种热泵的应用发展及技术特点分析

几种热泵的应用发展及技术特点分析 (家电英才网) 热泵作为提供热量的主要设备之一,以其对环境友善及节约能源等特点,在许多领域得到了广泛的应用。在本文中。作用首先回顾了热泵的发展历史,介绍了热泵的种类、特点、使用场合及条件,对几种主要热泵在应用过程中存在的问题进行了讨论,分析了热泵技术的研究进展、应用现状及相关新技术。 1热泵与制冷机 热泵是一种以冷凝器放出的热量对被调节环境进行供热的一种制冷系统。就热泵系统的热物理过程而言,从工作原理或热力学的角度看,它是制冷机的一种特殊使用型式。它与一般制冷机的主要区别在于: ①使用的目的不同。热泵的目的在于制热,研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换;制冷机的目的在于制冷或低温,研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热; ②系统工作的温度区域不同。热泵是将环境温度作为低温热源,将被调节对象作为高温热源;制冷机则是将环境温度作为高温热源,将被调节对象作为低温热源。因而,当环境条件相当时,热泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。 2热泵的由来及主要应用型式 2.1热泵的由来 随着工业革命的发展,19世纪初,人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年,W.Thomson教授(即大家熟知的LordKelvin勋爵)发表论文,提出了热量倍增器(Heat Multiplier)的概念,首次描述了热泵的设想。 当时,热泵供暖的对象主要是民用,供暖需求总量小,特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材,因而,热泵的发展长期明显滞后于制冷机的发展。 上世纪30年代,随着氟利昂制冷机的发展,热泵有了较快的发展。特别是二战以后,

空气源热泵技术与应用

空气源热泵技术及其应用 建筑工程学院建筑环境与能源应用工程 B132班游诚 目录 摘要 --------------------------------------------2 关键词 --------------------------------------------2 前言 --------------------------------------------3 1.空气源热泵的简介 ----------------------------------4 1)概念 ----------------------------------------4 2)特点 ----------------------------------------4 3)发展历史 ----------------------------------------5 4)优点 ----------------------------------------6 5)工作原理 ----------------------------------------6 2.空气源热泵的应用 -----------------------------------9 1)空气源热泵在我国的应用 ------------------------9 2)空气源热泵的技术性分析 ------------------------9 3)空气源热泵的经济性分析 ------------------------10 4)空气源热泵的能量利用分析 ------------------------10 5)空气源热泵与能源价格的关系 ----------------------10 参考文献 -------------------------------------------11 word完美格式

空气源热泵空调系统设计方案

空气源热泵空调系统设计 方案 第1章绪论 改革开放以来,随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的大幅度提高,能源的消耗越来越大,其中建筑能源占相当大的比例。据统计,我国历年建筑能耗在总能耗的比例是19%~20%左右,平均值为19.8%。其中,暖通空调的能耗约占建筑总能耗的85%。在发达城市,夏季空调、冬季采暖与供热所消耗的能能量已占建筑物总能耗的40%~50%。特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用,给大气环境造成了极大的污染。因此,建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。热泵空调高效节能、不污染环境,真正做到了“一机两用”(夏季降温、冬季采暖),进入20世纪90年代以来在我国得到了长足的发展,特别是空气源热泵冷热水机组平均每年以20%的速度增长,成为我国空调行业又一个引人注目的快速增长点。 所谓热泵,就是靠电能拖动,迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。也就是说,热泵可以把不能直接利用的低品位热能(空气、土壤、井水、河水、太阳能、工业废水等)转换为可以利用的高位能,从而达到节约部分高位能(煤、石油、燃气、电能等)的目的。类似于人们把水自低水头压送至高水头的机械称为“水泵”,把气体自低压区送至高压区的机械称为“气泵”(在我国习称气体压缩机),因而把这种输送热能的机械称为“热泵”。因此,在矿物能源逐渐短缺、环境问题日益严重的当今世界,利用低位能的热泵技术已引起人们的关注和重视。空气源热泵的历史以压缩式最悠久。它可追溯到18世纪初叶,可以说1824年卡诺循环的发表即奠定了热泵研究的基础。热泵的发展受制于能源价格与技术条件,所以其历史较为曲折,有高潮有低潮,但热泵发展的前景肯定是光明的。当前热泵研究的方向是向高温高效发展,即开发高温热泵并最大限度提高COP(性能系数 Coefficient of Performance)值,同时积极发展吸收和化学热泵等。空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近10年的事,但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。 热泵热水机组以清洁再生原料(空气+电)为能源,既不使用也不产生对人体有害的气体,同时也减少了温室效应和大气污染。目前,在我国电力资源短缺

特斯拉Model Y热泵空调技术专利解读

特斯拉Model Y 热泵空调技术专利解读 从8向换向阀到12种?作模式的?动控制,Model Y 实现硬件结构集成创新并配以硬件软化,以及产?的引领效应,可能加速热泵空调在电动汽?上的应?。本?是对Model Y 热泵空调系统专利的解读。 专利?档获取?式:进?公众号后台对话框回复“专利”,可以?动获取PDF ?件的百度?盘链接。 07:15 1、Model Y 整?热管理系统架构 2、Model Y 整?热泵空调系统原理框图Model Y 整?热泵空调原理框图。 今天 汽?热管理之家

从视频中也可以看到Model Y机舱有电动压缩机,液冷冷凝器,AC-Chiller,膨胀?壶,HVAC总成进??,冷却模块等。 3、Model Y整?热泵空调系统控制框图 Model Y热泵空调系统控制框图分为?驶状态及远程控制状态,下?分别进?说明。 3.1 ?驶状态的控制框图 3.2 远程控制状态的控制框图

4、Model Y整?热泵空调系统不同模式的介绍 4.1 Model Y热泵空调系统模式选择 相?于现在已经应?热泵系统的?型,特斯拉在热泵与整?的集成上做得更进?步。特斯拉热泵集成应?的策略可以通过下?这张图来说明,在满?乘员舱乘客舒适性需求的前提下,来采?COP较?的模式运?,减少能源消耗,提?续航?程。即根据环境温度与电池温度的关系,从COP的划分,来规划热泵系统参与加热的程度,以及启动不同级别的加热模式。 4.2 各模式运?框图及应?场景介绍 (1)乘员舱制热 场景? 热泵系统202通过AC-Chiller从电池系统204吸取热量。给乘员舱进?加热,此时COP>>1; 当电机循环系统中部件温度( DCDC,电机控制器,电机等)?于电池系统106的温度时,此时电池循环系统204和电机循环系统206通过阀系统208来实现串联,这对于提?效率有所帮助。 场景? 热泵系统202通过吸收环境空?中的热量,同时不对电池循环系统204造成不利的影响。给乘员舱进?加热,此时COP>>1;

热泵技术的发展及存在问题

万方数据

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热泵技术的发展及存在问题 作者:乔凤杰, 徐砚, QIAO Feng-jie, XU Yan 作者单位:哈尔滨电力职业技术学院,哈尔滨,150030 刊名: 信息技术 英文刊名:INFORMATION TECHNOLOGY 年,卷(期):2011(2) 被引用次数:1次 参考文献(8条) 1.徐伟地源热泵技术发展策略和工程应用分析[期刊论文]-工程建设与设计 2008(01) 2.李元哲空气源热泵在建筑节能中的应用[期刊论文]-建设科技 2010(04) 3.李景善空气源热泵蒸发器表面霜层生长特性试验研究[期刊论文]-制冷学报 2010(01) 4.GB 50366-200 5.地源热泵系统工程技术规范 2005 5.温玮地埋管地源热泵系统的设计概述[期刊论文]-福建建筑 2010(02) 6.刘慧海水热泵对海水温度影响分析[期刊论文]-环境科学与管理 2010(01) 7.毛大庆城市循环经济建设中的污水热能资源开发与水资源再生一体化研究[期刊论文]-生态经济 2006(08) 8.郭敬红大庆地区应用污水源热泵的可行性分析[期刊论文]-制冷与空调 2008(06) 本文读者也读过(10条) 1.张原.ZHANG Yuan热泵技术发展趋势探讨[期刊论文]-科技情报开发与经济2009,19(23) 2.胡连营.HU Lian-ying热泵技术与可再生能源的开发利用[期刊论文]-可再生能源2007,25(1) 3.蔡泽宇热泵技术的可持续发展与节能环保道路[期刊论文]-辽宁建材2008(6) 4.刘学飞.LIU Xue-fei热泵技术在火电厂节能中应用的探讨[期刊论文]-冶金动力2010(6) 5.刘恩海.何媛热泵技术及其发展与应用[期刊论文]-内江科技2009,30(2) 6.吕太.刘玲玲.LV Tai.LIU Ling-ling热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究[期刊论文]-东北电力大学学报2011,31(1) 7.杨蕾.汪南.朱冬生热泵技术及其在工农业生产中的应用[会议论文]-2008 8.于海泉热泵技术在萨南油田的应用[期刊论文]-油气田地面工程2006,25(3) 9.范亚云.夏朝凤.李军凯.韦小岿.宋洪川热泵技术在太阳能利用中的实验研究[期刊论文]-太阳能学报 2002,23(5) 10.李彬.张莉.曾立春.LI Bin.ZHANG Li.ZENG Li-chun现代空调中热泵技术的应用与发展[期刊论文]-包钢科技2009,35(2) 引证文献(1条) 1.刘凤丽海水源热泵项目排水对海域生态环境的影响[期刊论文]-现代农业科技 2012(12) 本文链接:https://www.doczj.com/doc/895671819.html,/Periodical_xxjs201102035.aspx

热泵技术与热声技术

热泵技术与热声制冷技术 摘要本文主要通过介绍热泵技术与热声制冷技术的概念,原理,主要技术,研究热点及应用,热泵技术还介绍了各个技术的优缺点,应用及应用限制,目前存在的问题及对应的解决方案,并对两种技术的今后发展进行了展望。 1.热泵技术 热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出能用的高品位热能的设备。现在我国主要利用三种热泵技术,分别是水源泵,地缘热泵,以及空气源热泵。 1.1热泵新技术主要为热泵系统节能新技术,热泵变频节能技术,同时供冷供热的热泵系统,高湿地区空气源热泵除霜技术,污水冷热源热泵技术应用等[1]。 1.2技术上存在方面问题风冷热泵型机组存在体型较大,噪声较高,除霜技术尚不完善等问题。主要应用风冷热泵的地区是长江流域,由于其气候原因,要求热泵必须适应0℃以下低温高湿气候环境;吸收式溴化锂制冷机组效率偏低;房间空调器存在噪声污染、热污染(大量电机功率转化的热量排入住宅)和制冷剂污染,特别是(分体式空调机安装和使用时的泄漏)。 1.3技术发展总趋势主要发展高效率的供热、供冷热泵和超级热泵系统。机械压缩式热泵的发展:(1)制冷剂侧的热泵控制(2)压缩机能量控制(3)压缩机设计(4)新工质技术;吸收式热泵和吸收式热变换器压缩-吸收式热泵;高温热泵[2]。 1.4水源热泵 1.4.1水源热泵技术的工作原理通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。 1.4.2优点高效节能、属可再生能源利用技术,节水省地,环保效益显著,水源热泵系统可供暖、制冷、还可供生活热水,一机多用,水体波动小、运行稳定可靠,装置结构简单、维护方便等。

热泵技术与应用

热泵技术方案 摘要:介绍了蒸汽压缩式热泵和吸收式热泵的原理、基本构成、工作过程及计算方法,结合工程应用进行了经济效益分析。通过热泵回收低温余热是一项重要的节能措施,技术上可行,经济上合理。 1、背景 在石油、化工、电力、冶金、纺织、制药等行业的工艺生产过程中,往往会产生大量30~60℃的废热水,这些的低品位热源若不加以利用,不仅造成环境污染,而且还会浪费大量能源。如果这些行业有工艺或采暖用热需求,可以配备热泵,回收利用工艺产生的废热,达到节能、减排、降耗的目的。 2、热泵原理 热泵技术是根据逆卡诺循环原理,将低温热源(如城市污水、各种废水、地下水等)中的低品位热能进行回收,转换为高品位热能的一种节能与环保性技术,利用这项技术的逆过程同时还可以达到制冷的目的。目前使用的热泵主要有蒸汽压缩式热泵和吸收式热泵两种。 2.1蒸汽压缩式热泵 (1)基本构成 蒸汽压缩式热泵主机主要有以下四大部分:压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器,同时还有过滤器、储水箱等辅助部件。 压缩式热泵采用电能驱动,通过制冷剂经压缩后状态的变化,把自然界的空气热能吸收,对冷水进行加热。 (2)工作过程 蒸汽压缩式热泵机组系统工作过程如下: ●处于低压液态循环工质(如氟利昂R22及R134a)经过蒸发器,在蒸发器中工质从低温热源吸收热量变成低温、低压蒸汽进入压缩机。 ●蒸汽工质经过压缩机压缩、升温后,变成高温、高压的蒸汽排出压缩机。 ●蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中将从蒸发器中吸取的热量及压缩机做工所产生的那部分热量传递给冷水,使其温度提高。工质经过冷凝器放热后变成液态。 ●高压液体经过膨胀阀节流降压后,变成低压液体,低压液态工质再次进入蒸发器,由此不断循环工作。 整个过程就象是热量搬运一样将低温热源中的热量连续不断的搬运至高温热源(水)中去。

热泵技术及应用

第8章热泵技术及应用 热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统,是近三十年来迅猛发展的一种高效的节能装置。由于热泵花费少量的驱动能源,就可以从周围环境中提取低品位热量转化为有用的热量,被广泛应用于建筑空气调节、石油化工供能、农副产品加工、化工原料处理、中草药材干燥、轻工产品生产等领域中。热泵还可以采用各种新能源和可再生能源作为驱动能源,合理匹配利用能源,在节约能源的同时实现了社会的可持续发展。正是因为热泵同时兼顾节约能源、环境保护和持续发展而倍受人们关注。 8.1 热泵的基本知识 8.1.1 热泵的发展与现状 热泵的理论最早可追溯到1824年法国物理学家卡诺(S. Carnot)发表的逆卡诺循环。世界上第一个提出热泵装置的人是英国的著名科学家开尔文(L. Kelvin),开尔文早在1852年就描述了他的热量倍增器的设想。如图8—1所示,该装置由两个气缸和一个储气筒组成,气缸活塞由蒸汽机驱动,储气筒起换热器的作用。室外环境的空气被吸入气缸,膨胀降温后排至室外的储气筒,在储气筒中吸收环境热量温度回升,然后进入排出气缸被压缩至大气压力排出。显然排出空气的温度高于环境温度,被送入需要供暖的建筑物。遗憾的是,限于当时的工业技术水平,开尔文没有制造出他的热泵装置。

图8-1 卡尔文的“热泵”设想简图 历史上,同样是制冷系统的制冷机的发展远远领先于热泵,主要的原因是人类获得冷的方式比较少,而获得热的方式有很多。如化石燃料直接取暖、锅炉采暖、电加热取暖等。 世界上第一台热泵装置是1927年在英国安装试验的一台家用热泵,它是用氨作为工质,外界空气作为热源,用来采暖和加热水。当时人们已经认识到在热泵装置中,通过简单的切换循环的方向来实现冬季供热、夏季供冷的可能性,以及合理匹配废热、驱动能源、供热和制冷等综合利用的问题。 随后,美国、瑞士、德国和日本等国家也开始研究和使用热泵装置。1931年,美国洛杉矶一间办公大楼将制冷设备用于供热,供热量达1050 kW,性能系数达2.5,这是世界上最早应用的大容量热泵。1937年,日本在大型办公大楼中安装了两台194 kW的压缩机驱动并带有蓄热箱的热泵系统,以井水作为低温热源,性能系数达4.4。1939年,瑞士苏黎世安装了一台热泵系统,向市政厅冬季供暖夏季制冷,以河水作为热源,R12作为工质,采用离心式压缩机,有蓄热系统和辅助电加热系统,供热量为175 kW,性能系数为2,输出水温为60℃。此后受第二次世界大战的影响,热泵的发展出现第一个停滞期。

水环热泵空调系统的原理

一、水环热泵空调系统的原理 水环热泵空调系统的基本工作原理是:在水/空气热泵机组制热时,以水循环环路中的水为加热源;机组制冷时,则以水为排热源。当水环热泵空调系统制热运行的吸热量小于制热运行的放热量时,循环环路中的水温度升高,到一定程度时利用冷却塔放出热量;反之循环环路中的水温度降低,到一定程度时通过辅助加热设备吸收热量。只有当水/空气热泵机组制热运行的吸热量和制冷运行的放热量基本相等时,循环环路中的水才能维持在一定温度范围内,此时系统高效运行。 2 水环热泵空调系统的优点 上世纪80年代初期在我国应用的一些水环热泵空调系统显示出了许多的优点:如回收建筑物余热的特有功能;不像传统锅炉那样会对环境产生污染;省掉或减少常规空调系统的冷热源设备和机房;便于分户计量与记费;便于安装、管理等。据有关文献的预测分析,水环热泵空调系统上一种很有前途的节能型空调系统[2]。下面,本文从组成系统的三个方面逐一分析水环热泵空调系统的优点。 2.1 水循环环路方面 首先,按水环热泵空调系统在建筑物中的用途,它属于热回收式热泵系统。在室外空气温度较低的情况下,建筑物的周边区需要额外的热量来

维持室内温度的稳定舒适;与此同时,建筑物的内区则因为存在室内热源(如照明、设备、人体等散热),而需要降低室内的温度。 水环热泵空调系统通过同时连通建筑物周边区和内区的水循环环路,可以将内区产生的余热转移到周边区,在对内区供冷的同时对周边区供热,而不存在或者少量存在常规空调系统在同种情况下的冷热量抵消所造成的能量浪费。因此,该系统的建筑物热回收效果好,在充分利用余热的同时节约了能源。当建筑物内部同时由供热工况机组和供冷工况机组模式同时运行时,采用水环热泵空调系统的运行费用最多可降低至50%左右。 其次,与上类似,为了达到同时供冷供暖的效果,相对于常规空调系统必须采用造价昂贵的四管制风机盘管系统而言,水环热泵空调系统的水循环环路仍然采用两管制。如此,就不会存在或者减少常规的四管制的风机盘管系统对各个条件要求不同的房间空调时所出现的冷热量抵消,避免了由此造成的能量的无谓消耗,更节省了管道系统的初投资费用。 再次,由于水循环环路中的水温在常温范围内、与其环境温度的温差不大,所以常温水所消耗的能量比常规空调系统小得多。同时,因为减少了输配过程中的冷热耗散等损失,环路的热损失也比常规空调系统要小得多。总的来说,水环热泵空调系统与常规空调系统相比,仅管道热损失减少这一项,节能效率约为8%~15%[5]。而且,由于水循环环路管道可不设保温和防潮隔湿,还能减少保温层及其它的一些材料费用。 2.2 小型水/空气热泵机组方面 水环热泵空调系统一般采用的都是室内的,根据室内负荷的大小分别

热泵空调系统的原理及主要特点

热泵空调系统的原理及主要特点 一、热泵与建筑空调 (一)热泵空调系统的原理及主要特点 1. 热泵原理热泵(制冷机)是通过作功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。热泵与制冷机的工作原理和过程是完全相同的,从热力学的观点看都是热机工作过程的反循环。热泵与制冷机在名称上的差别只是反映了在应用的目的上的不同:如果以得到高温的热量为主要目的,则一般称为热泵,反之则称为制冷机。 2. 主要特点建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。燃煤锅炉是最主要的大气污染源,中小型燃煤锅炉在城市中已被逐步淘汰;燃油和天然气的锅炉虽然减轻了对大气的污染,但排放的温室效应气体(CO2)仍造成环境问题,而且运行费用很高。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了很大的初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,彻底解决了大气污染的问题。此外,采用热泵空调系统还可以兼顾生活热水供应,特别在制冷(空调)工况下可利用制冷的废热加热热水,不需额外消耗能量。采用热泵为建筑物供热可以大大降低一次能源的消耗。通常我们通过直接燃烧矿物燃料(煤、石油、天然气)产生热量,并通过若干个传热环节最终为建筑供热。在锅炉和供热管线没有热损失的理想情况下,一次能源利用率(即为建筑物供热的热量与燃料发热量之比)不可能超过100%。如果先利用燃烧燃料产生的高温热能发电,然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能,适当提高温度再向建筑供热,就可以充分利用燃料中的高品位能量,大大降低用于供热的一次能源消耗。供热用热泵的性能系数,即供热量与消耗的电能之比,现在可达到3~4;火力发电站的效率可达35~58%(高值为燃气联合循环电站)。采用燃料发电再用热泵供热的方式,在现有先进技术条件下一次能源利用率也可以达到200%以上。用电热设备(例如电暖气、电锅炉,电辐射采暖)也可以把电能转变为热能,为什么还要用热泵呢?由于用电阻加热设备把电能转化为热能的性能系数(COP) 为1,而在火力发电厂中由燃料的化学能转化为电能总的效率约为32-50%;因此这种电阻加热方式总的一次能源利用率很低,是不经济的。 (二)空调热泵的分类及其优缺点以建筑物的空调(包括供热和制冷)为目的的热泵系统,其一个热源就是建筑物内部的环境,就其另一个热源的性质来分,现在常用的有空气源热泵、地下水源热泵和地源热泵等几大类。在冬季供热工况下,室外空气、水或大地中的低品位热量通过热泵做功而提高温度以对建筑物供热。 1.空气源热泵空气源热泵利用室外的空气作为低温热源,系统最为简单,因而初投资最省,现有的家用冷暖空调器就是这样的空气源热泵。空气源热泵的缺点是室外空气温度越低时供热量越小,特别是当空气温度低于-5℃时热泵就难以正常工作,需要用电或其他辅助热源对空气进行加热,热泵的效率大大降低。此外,空气源热泵的蒸发器上会结霜,需要定期除霜,也损失相当大一部分能量。 2.地下水源热泵自上世纪90年代以来山东省等地开发了“地下水源热泵”空调技术,也称“地温空调”。它抽取地下水在热泵中放出热量后再回灌到地下水层。在热量的来源上它可归属于开式的地源热泵。推广这种技术有明显的节能和保护大气环境的效益,对宣传和

热泵技术及其应用的综述

热泵技术及其应用的综述 热泵机组由于其具有节能、环保及冷暖联供等优点,目前在国内广泛应用。本次收集了在全国各类报刊杂志、年会资料集及论文集有关热泵技术及应用这方面的论文共207篇。在此作为一个专题研讨,供在座的各位教员和同学们参考。有关问题综述如下: 一、空气源热泵 空气源(风冷)热泵目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。热泵空调器已占到家用空调器销量的40~50%,年产量为400余万台。热泵冷热水机组自90年代初开始,在夏热冬冷地区得到了广泛应用,据不完全统计,该地区部分城市中央空调冷热源采用热泵冷热水机组的已占到 20~30%,而且应用范围继续扩大并有向此移动的趋势。 1、关于空气源热泵能耗评价问题 为了评价和比较热泵机组与其它冷暖设备的能耗,大约有30篇论文涉及此问题。介绍了适用于热泵机组能耗分析的理论与软件,根据空调冷负荷、室外干球温度、热泵出水温度等参数,采用温频数法,求解热泵供冷全年能耗。在求解热泵冬季能耗时,除考虑空调

热负荷、热泵出水温度、室外干球温度外,还把室外相对湿度(即温湿频数)考虑到热泵供热性能中,软件经工程实例计算,与实际耗能量有较好的吻合,为能耗评价提供了一种方法。 2、风冷热泵机组的选用 目前设计选用风冷热泵冷热水机组,常根据计算得到的冷热负荷,考虑同时使用系数及冷(热)量损耗系数后,按机组铭牌标定值选择机组台数。由于空气源热泵机组的产冷(热)量随室外参数的改变而变化,这种选择方法可能造成机组选得过大,造成浪费;或者选得过小,使供冷(热)量不足,达不到使用要求。为此建议采用空调的逐时冷热负荷和热泵机组的供热供冷能力的逐时变化曲线对照选择,会得到比较满意的结果。 3、热泵机组冬季除霜 空气源热泵冬季供热运行时,最大的一个问题就是当室外气温较低时,室外侧换热器翅片表面会结霜,(需要采取除霜措施)。根据有关文献摘录,经二年的现场跟踪测试,其结果是除霜损失约占热泵总能耗损失的10.2%,而由于除霜控制方法问题,大约27%的除霜功能是在翅片表面结霜不严重,不需要除霜的情况下进入除霜循环的。目前常用的一些方法,或多或少都存在一些问题,如发生多

热泵技术及其在工业节能中的应用概要

1.能量系统的转换 1.1能量的品位 能量是物质的基本特性参数,它表示物质所具有的做功能力。热力学第一定律说明了不同形式的能量可以转换,但在转换过程中数量守恒,热力学第二定律指出,能量除了有量的多少外,还有品位的高低,不同品位的能量转变为功的能力不同。 物质的总能中可用能所占的比例代表了能量的品质。世界各国学者对“可用能”的理论和在各个领域中的应用进行了深入的研究和广泛的实践。1960年至1963年间,南斯拉夫学者郎特把能量分为可转变为技术功部分火用(Exergy)和不可转变为技术功部分火无(Anergic)。 火用表示热力系统中物质在任意状态下相对于环境零态(dead state)所具有的最大做功能力。火无表示物质所具有的总能中,相对于环境零态,不可转变为技术功部分。 根据火用的定义,对于开口系物质所具的比火用为: e = h-h0-T0(s-s0) (1-1) 根据火无的定义,物质流的物理火无为: e = h-e = h0+T0(s-s0) (1-2) 火用的概念是建立在热力学第一定律和第二定律基础上的热力参数,它表示能量在给定的环境条件下(P0、T0及其它参数),所能产生的最大有用功。它既可以表示能量的数量,又可以表示能量的品位及其可利用程度,火用的单位与焓的单位相同。 稳流工质可逆变化到环境状态,可设想由等熵和可逆等温两个过程组成。当忽略流动工质动能和位能的变化,由状态1可逆变化到环境状态零态(P0、T0)。 稳定物流火用的数值可以用工质热力性能参数表计算得出,也可用火用---熵图(e-s)表示。在实际过程中流入火用一定大于流出火用。即e x1>e x2+e w 。它同能量概念不同,进出设备的火用并不守恒,只会减少,其减少的数值就是火用损失,见公式(1-3)。Δe x表示能量的变质。e w 表示火用转变为机械功部分。 Δe x = e x1– e x2 -e w (1-3) 根据孤立体系熵增原理,对于整个体系来说,不可逆过程熵只会增加,即产生有用功的能力减少。在数量上熵的增加等于火用的减少。 流入火用等于流出火用和火用损失之和,称为火用平衡方程式: Δe x = e x2 + e w +Δe x (1-4)

暖通空调新技术论文

暖通空调新技术论文 随着社会的快速发展,空调使用越来越广泛,下面是由 ___的暖通空调新技术论文,谢谢你的阅读。 暖通空调新技术 摘要:本文对地源热泵系统进行了简要的介绍,在综合国内外系统应用现状的基础上,对这一技术在国内应用实施的现状和问题进行了分析;尽管地源热泵系统仍存在一定缺陷,但其在节能和环保方面有着明显的优势及国外发展的明显优势,可以断言地源热泵系统在我国将有广泛的应用前景。 关键词:地源热泵节能环保应用 Abstract:This article briefly introduced the ground-source heat pump system. Also this article analyzed the current statues and problems of this technology based on its application at home and abroad. Although this system has some defects, its advantages in energy conservation and environmental protection are more obvious. It can be asserted that the ground-source heat pump system will have a thorough and promising future.

Key words: ground-source heat pump; energy conservation and environmental protection; application :TE08 :A: 引言 地源热泵(GSHP)是以大地为热源对建筑物进行空气调节的节能新技术[1]。应用地源热泵系统可夏季供冷、冬季供暖。由于地源热泵可显著降低运行费用[2],已受到越来越广泛的关注,被认为是最有前途的空调系统之一。 地源热泵工作原理 地源热泵[7]利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水,土壤或地表水等),通过输入少量的高品位能源(如电能),即可实现热量从低温热源向高温热源的传递,地能分别在冬季和夏季作为低温热源和高温热源。在冬季,把地能中的能量“取”出来,提高温度后,供给室内的热用户;在夏季,把室内的热量“取”出来,释放到地层当中去。

热泵技术及其在工业节能中的应用 (2)

热泵技术及其在工业节能中的应用 热泵技术及其在工业节能中的应用目录 1、能量系统的转换 1 1.1 能量的品位 1 1.2 常规热力系统蒸汽节流减压的能量损失 2 1.3 疏水系统产生的能量损失 3 2、蒸汽喷射式热泵 4 2.1 热泵的原理 4 2.2 热泵的分类 4 2.3 热泵的特性参数 6 3、热泵供热系统的基本流程 8 3.1 热泵供热流程 8 3.2 热泵供热系统的运行及效益 9 4、热泵供热在工业生产中的应用9 4.1废热蒸汽回收及换热网络9 4.2 能级匹配及热力系统优化运行13 4.3 钢铁冶金焦化蒸氨塔热泵供热14 4.4 酒精蒸馏塔釜废热回收18 4.5 氨纶生产的热泵供热 21

4.6 热泵是提供工业生产汽源的可靠设备22 4.7 热泵式减压减温器26 4.8 热泵区域供热 27 4.9 热泵脱水蒸发及多效蒸发28 4.10 余热制冷及余热供热28 4.11 纸机干燥部热泵供热32 4.12 啤酒生产醣化车间热泵供热35 4.13 压差疏水器的研究和应用35 5、热泵节能的评价36 6、合理用能的评价方法37 1.能量系统的转换 1.1能量的品位 能量是物质的基本特性参数,它表示物质所具有的做功能力。热力学第一定律说明了不同形式的能量可以转换,但在转换过程中数量守恒,热力学第二定律指出,能量除了有量的多少外,还有品位的高低,不同品位的能量转变为功的能力不同。 物质的总能中可用能所占的比例代表了能量的品质。世界各国学者对“可用能”的理论和在各个领域中的应用进行了深入的研究和广泛的实践。1960年至1963年间,南斯拉夫学者郎特把能量分为可转变为技术功部分火用(Exergy)和不可转变为技术功部分火无(Anergic)。 火用表示热力系统中物质在任意状态下相对于环境零态(dead

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