能源塔热泵系统介绍(原理)
- 格式:ppt
- 大小:1.79 MB
- 文档页数:19
热源塔热泵工作原理及系统热源塔热泵工作原理及系统?热源塔利用低于冰点载体介质,能高效地提取冰点以下的湿球显热能,通过热源塔热泵机组输入少量高品位能源,实现冰点以下低温位能向高温位转移。
对建筑物开展供热和制冷以及提供热水的技术。
工作原理夏季,热源塔为冷源塔,是直接蒸发冷却设备。
冷源塔利用高焓值循环水在换热层表面形成水膜直接与低焓值空气充分接触,高焓值的水膜表面水蒸气分压力高于低焓值空气中的水蒸气分压力,形成压力差成为水蒸发的动力。
水的蒸发使得循环水温度降低,趋近于空气的湿球温度,为水循环制冷空调提供了温度较低的冷源。
冬季,热源塔是直接采集室外低品位能设备。
热源塔利用低焓值盐类循环溶液在换热层表面形成液膜直接与焓值较高的湿冷空气充分接触,把冷量传给空气。
接触传热的循环液体温度趋近于室外空气的湿球温度,为水循环热泵空调提供了稳定的热源来源。
1.热源塔2.热源泵3.换向站4.热泵机组5.换向站6.末端设备7.变频负荷泵8.溶液池9.膨胀水箱冷源来源——在夏季热源塔将高于空气湿球温度的循环水均匀喷淋在高于冷却塔N倍的凹凸形波板具有亲水性质填料填料层上,循环水在亲水填料面形成水膜,空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通,形成水气之间的接触面,水膜与空气直接开展显热与潜热(蒸发)的逆流换热,水份蒸发时吸收了制冷机冷却循环水余热量,降低了循环冷却水温,使冷却水接近于空气湿球温度上限值1—2℃。
热源来源——是将低于湿球温度的防冻溶液均匀喷淋在凹凸形波板具有亲液性质填料填料层上,防冻溶液在亲液填料面形成液膜,空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通,形成液气之间的接触面。
溶液在热源塔中热交换吸热主要是依靠表面液膜,在发生显热交换的同时又有潜热交换存在。
显热交换:是空气与防冻溶液之间存在温差时,由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。
潜热交换:是空气中的水蒸气凝结(或蒸发)而放出(或吸收)汽化潜热的结果。
能源塔热泵与风冷热泵对比
一、能源塔认知
简言之,能源塔是冷却塔的改进。
能源塔热泵技术源于上世纪90年代,应用于珠江三角洲流域的冷却塔热泵技术。
在夏季,能源塔热泵机组把能源塔作为冷却塔,利用水的蒸发散热;在冬季,能源塔热泵机组利用冰点低于0℃的载体介质,提取-9℃以上、相对湿度较高的低温环境下空气中的低品位热能进行供热。
能源塔结构如下:
能源塔热泵系统图示例一:
能源塔热泵系统图示例二:
二、能源塔热泵的优缺点
简言之,能源塔热泵的能效比超过传统风冷热泵与水冷热泵,但是其初投资要高于传统热泵,其维护难度也高于传统热泵,尽管有防飘雨设计,但是也不能100%阻止雨水进入溶液,所以需要时刻监测溶液浓度,浓度低于设计值即需加药(同时对水质要求很高),因而可靠性较低,故障率较高。
三、Mcquay风冷热泵与能源塔热泵的对比
四、总结
简言之,能源塔热泵的发展潜力非常大,需要解决的技术难题是防飘雨设计、溶液浓度控制装置的可靠性、拓展制热运行的环境温度范围。
传统热泵机组开发人员也需要在提高其IPLV上多做思考。
全面了解能源(热源)塔(原理、结构、设计要点及系统应用)季温度在-9℃以上的地区。
能源塔结构溶液防霜浓缩系统的原理:当喷射浓缩机检测到环境空气温度低于1℃时,关闭冷凝水排水阀,启动喷射浓缩机,将溶液池溶液浓缩升压,高压溶液通过控制阀进入喷射器向换热器喷射溶液,与换热器换热,形成水滴,靠重力作用落入溶液盘,进入溶液池,完成一个喷射和浓缩周期,待低温期过后采用浓缩装置分离水分。
当环境空气温度高于1℃时,关闭喷射浓缩机,开启冷凝水排水阀。
自动加药系统:防冻液除了存在飘失损失外,当环境相对湿度较高时,热源塔还会吸收空气中的水分,从而将盐溶液稀释。
因此,防冻液损失由两部分组成:飘失损失和结露损失。
为防止盐溶液的浓度降低,必须定期测定盐溶液的浓度,浓度降低时,应补充盐量,使其保持在适当的浓度;另外,当空气相对湿度较低时,机组运行时盐溶液中的水分会蒸发,盐溶液会浓缩,也需要补充水分。
自动加药装置可自动检测盐溶液的浓度,这样盐溶液的浓度就能够达到一个动态的平衡。
抗冻剂选择要点:抗冻剂又称阻冻剂,是一类加入到其他液体(一般为水)中以降低其冰点、提高抗冻能力的物质。
抗冻剂有甲醇、乙醇、乙二醇、水溶性酰胺和氯化钙、盐水等。
不同的用户可以根据自己的需要加以选择。
在冬季抗冻剂加入量随着不同的环境温度而不同,抗冻剂的加入量能影响系统的能效比。
塔身风机换热器喷淋装置防冻、补水系统能源塔分类1.闭式热源塔循环介质一直都在管道内流动,不与外部空气相接触;·换热器为铜管、肋片;·喷淋装置主要用于喷洒防冻液,从而防止换热器表面结霜与结冰;·喷淋装置内的防冻液与循环介质并不混合。
2.开式热源塔·循环介质在管道内流动,在塔内经过喷淋装置喷淋到换热器上,与空气直接接触;循环介质与空气相接触。
3.混合式热源塔部分循环介质与空气直接接触。
开式热源塔闭式热源塔能源塔的系统应用热源塔热泵空调系统示意图热源塔热泵供热工艺原理图热源塔热泵系统图单制冷系统图单制热系统图单制热水系统图制冷同时制取生热水流程热泵系统流程热源塔热泵冬季供热原理图热源塔热泵夏季制冷原理图能源塔设计要点与应用对比热水负荷;选择能源塔热泵型号及数量1、能源塔热泵主机的选型:主机总制冷/制热量能够满足建筑负荷要求;根据负荷要求尽量选择两台以上主机,提高系统安全性;合理优化,减低系统初投资及运行费用。
能源塔热泵工作原理
能源塔热泵是一种集热、储能和供暖于一体的新型热能利用设备。
它利用日光以及空气、水等热源将能量储存于能源塔中,并在需要供暖时释放能量,以满足建筑物的供热需求。
能源塔热泵的工作原理可以分为收集热能、存储能量和供暖三个主要环节。
一、收集热能
能源塔热泵首先依靠高效的集热器收集日光能,将日光能转化为热能并储存起来。
这
样的集热器通常由太阳能光伏板和热水管组成,光伏板将太阳光转化为电能,供给水泵和
控制系统运转;热水管则将日光能转化为热能,送入能源塔进行存储。
当太阳光照射到集
热器上时,集热器会将光能吸收并转化为热能,实现对日光能的高效利用。
二、储存能量
能源塔是能源塔热泵的核心组件之一,它负责储存收集到的热能。
能源塔内部通常装
有相变储能材料,例如蓄热混凝土或石墨热储盘,这些储能材料能够在吸热过程中发生相变,将储存的热能转化为潜热储存起来。
在需要供暖时,能源塔释放储存的热能,通过热
泵系统将其转化为供暖热水或空气。
三、供暖
当建筑物需要供暖时,能源塔热泵会通过控制系统释放储存的热能,供给热泵系统。
热泵系统将能源塔释放的热能转化为高温热水或热空气,并通过管道或风道输送到建筑物
内部,以满足供暖需求。
热泵系统也可以通过制冷循环将建筑物内的冷热空气进行循环调节,以提供舒适的室内环境。
能源塔热泵通过集热器收集热能,并利用能源塔存储热能,并在需要供暖时释放热能,通过热泵系统实现对建筑物供热的功能。
这种热泵系统不仅充分利用了太阳能等可再生能源,还可以提供可持续、环保的供暖解决方案,对于减少对传统能源的依赖和减少环境污
染具有重要意义。