不为人所熟知的热泵技术——概述Word
热泵技术介绍范文
热泵技术介绍范文热泵技术是一种高效的能源利用方式,能够将自然界中较低温度的能源转化为高温热能,被广泛应用于供暖、制冷及热水供应等领域。
本文将详细介绍热泵技术的原理、应用及优势。
热泵技术的原理是基于热力学第一定律,即热量的传递是有方向的,从高温区向低温区传递。
热泵系统由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀等组成。
通过压缩机的运转,使制冷剂在蒸发器中吸收外界低温环境的热量,然后经过压缩、冷凝的过程,将热量释放到高温区域。
通过这个过程,热泵能够将外界低温能源转化为高温热能。
热泵技术在供暖领域的应用十分广泛。
传统的供暖方式,如燃煤锅炉和电热器,能源利用效率较低且污染环境。
而热泵系统利用环境空气、地热或废热等低温能源供热,能够实现能源的再利用,大幅度提高供暖效率。
热泵供暖系统不受燃料的限制,使用环保、可再生的能源,大大减少了温室气体的排放,具有环保优势。
热泵技术在制冷领域同样有着广泛的应用。
传统的制冷设备,如冰箱和空调,通过电能将热量从低温区域移除,使室内保持低温。
而热泵制冷系统可以将外界的低温能源转化为冷量,从而实现制冷效果。
与传统设备相比,热泵制冷系统具有更高的能源利用效率和更低的能耗。
此外,热泵技术还可以应用于热水供应领域。
传统的热水锅炉需要燃料来加热水,而热泵系统则可以利用周围的低温能源,将其转化为高温热能,提供给热水设备。
热泵系统在热水供应领域具有高效、环保、节能的优势。
总之,热泵技术通过利用高效的能量转换原理,将外界低温能源转化为高温热能,广泛应用于供暖、制冷及热水供应等领域。
热泵技术具有高能效、环保、节能的优势,是一种可持续利用能源的重要方式。
随着人们对能源效率和环境保护要求的提高,热泵技术的应用前景将更加广阔。
热泵技术简介
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热泵供热系统
3.1 供汽系统的分类
3.1.1 多段通汽(三段通汽)系统 多段通汽(三段通汽)属于被动式蒸汽串联系统,高温段汽 水分离罐工作压力是热力系统循环动力。 三段通气的特点:利用蒸汽节流减压实现能级匹配;不利于 单独调节各段烘缸的用气压力盒用气量;汽水分离罐压力是热力 循环的动力。
蒸汽
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热泵供热系统 。
3.2 热泵供热运行实例
3.2.1 采用单一汽源的热泵供热系统 (1)技术参数 生产品种:90-170g/㎡高强瓦楞纸, 设计车速480m/min, 压榨干度>45%, 成纸干度92%, 烘缸直径φ1800,烘缸数量40只(施胶前28只,施胶后12只) 纸机产量300t/d, 净纸宽4250mm, 施胶后设臵闭式气罩。
5
问题的提出
1.2 火用 分析
按热力学第二定律说明无论任何形式的能量 均由火用(Exergie)和火无(Amergie)两部分 组成。 火用和火无的计算公式分别为: ExH = H-HO-T0(S-SO) (1) AmH = HO+T0(S-SO) (2)
6
问题的提出
•
1.2 火用 分析 采用火用 效率、火用 分析观点分 析司空见惯的蒸汽节流减压过程, 采用阀门利用其阻力特性控制调节 蒸汽压力的方法一律称为蒸汽节流 减压,它是对外界不作功的熵增等 焓过程, 通过热力学第一定律热效率观点分 析,蒸汽节流减压前后焓值相等即 h2=h1,反应不出能量的损失。但是, 熵的增加反映了在孤立的热力系统 中,能量产生变质,无效贬值。 蒸汽节流减前后的火用损失,可以 表达为: Ex1-Ex2=T0((s2-s1)
成纸 I 段 I 段 I II 段 I
热泵简介资料重点
热泵的工作原理
• 低温低压的气态冷媒经过压缩机的压缩成 为高温高压的气体,在冷凝器中向外部高 温热源放热,被冷却的高压气液混合物冷 媒经过节流阀降压成为低温低压的液体, 液态冷媒在蒸发器中从低温热源吸热成为 低温低压的气体,气态冷媒在压缩机中被 压缩进入下一个循环。
热泵的工作原理图
热泵为什么节能
6. 指示功率:只是指压缩机单位时间内所消耗 的指示功,单位为W 轴功率:由原动机传到压缩机主轴上的功率 为轴功率
轴效率:等熵压缩功率与轴功率之比
机械效率:初为指示功率与轴功率之比,表 示压缩机摩擦损失的程度
7. 电功率:从电源输人驱动电动机的功率 电效率:为等熵功率与电功率之比
8. 为了最终衡量制冷压缩机的动力经济性,采 用性能系数COP,它是在一定工况下制冷压缩机的 制冷量与所消耗功率之比。
Q0 qmaq0m (3.6106 ) qvaq0v (3.6106 )
式中 q0m-制冷剂在给定制冷工况下的单位质量制冷量,单位为J/kg; q0v -制冷剂在给定制冷工况下的单位容积制冷量,单位为J/m3。
为了便于比较和选用,有必要根据其不用的使用条件规定统一 的工况来表示压缩机的制冷量。根据标准规定,吸气工质过 热所吸收的热量也应包括在压缩机的制冷量内。
4.排热量 排热量是压缩机的 制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量 之和,它是通过系统中的冷凝器排出的。这个参数对于热泵 系统中的压缩机来讲是一个十分重要的性能指标;在设计制 冷系统的冷凝器时也是必须知道的。
• 5.指示功率和指示效率 指示功率:只是指压缩机单位时间内所消耗的指示功,单 位为W
• 指示效率:是指压缩机的等熵压缩功率与指示功率之比, 也是制冷剂等熵压缩比功和实际指示比功之比。指示效率 表示压缩机循环过程中热力过程的完善程度。
热泵常用知识
热泵常用知识在如今的能源领域,热泵作为一种高效、节能的技术,正逐渐受到人们的广泛关注和应用。
那么,究竟什么是热泵?它又是如何工作的呢?让我们一起来了解一下热泵的常用知识。
热泵,简单来说,就是一种能够将低温热能转化为高温热能的装置。
它的工作原理其实和空调有点类似,但又有所不同。
我们先从它的工作流程来看看。
热泵主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀这四个部分组成。
在工作时,低温的制冷剂通过蒸发器从外界环境中吸收热量,然后被压缩机压缩,温度和压力升高,变成高温高压的气体。
接着,这些高温高压的气体在冷凝器中释放出热量,从而实现加热的目的。
最后,经过膨胀阀降压降温,制冷剂又回到蒸发器,开始新的循环。
热泵的种类也是多种多样的。
常见的有空气源热泵、水源热泵和地源热泵。
空气源热泵是我们生活中比较常见的一种。
它利用空气中的热能来提供热水或供暖。
优点是安装方便,不受地理条件限制,缺点是在极端低温的环境下,效率可能会有所降低。
水源热泵则是通过提取地表水或地下水的热能来工作。
如果当地水资源丰富,这种热泵系统能够提供较为稳定和高效的能源供应。
地源热泵相对来说比较复杂,它通过埋在地下的管道,利用地下土壤或岩石中的恒温热能。
地源热泵的优点是节能效果显著,运行稳定,但前期的安装成本较高。
那热泵在实际生活中有哪些应用呢?首先,在家庭供暖和热水供应方面,热泵可以替代传统的锅炉,大大降低能源消耗和费用支出。
特别是在一些没有集中供暖的地区,热泵为居民提供了一个舒适又节能的选择。
在商业领域,比如酒店、医院、学校等大型建筑中,热泵系统也能发挥重要作用。
通过集中供应热水和供暖,实现能源的高效利用,降低运营成本。
此外,热泵还在工农业生产中有着广泛的应用。
例如,在温室大棚中,热泵可以调节温度和湿度,为农作物创造适宜的生长环境;在工业生产过程中,热泵可以回收废热,提高能源利用率。
不过,使用热泵也并非毫无挑战。
比如,热泵的性能会受到环境温度和湿度的影响。
热泵说明书
热泵说明书热泵说明书1. 简介热泵是一种利用热力学原理和循环系统技术实现能源转换的设备。
它能够提供采暖、供热和制冷等多种功能,具有高效节能、环保、安全可靠等优点。
本文档将详细介绍热泵的工作原理、组成部分、安装要求、操作指南以及维护保养等内容,帮助用户更好地了解和使用热泵。
2. 工作原理热泵利用热力学原理中的制冷循环原理,通过循环系统中的压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀等组件,将低温热能从一个地方传递到另一个地方,实现冷热能的转换。
工作原理如下:1. 压缩机将低温低压的制冷剂吸入,经过压缩提升温度和压力;2. 高温高压的制冷剂流入冷凝器,在与外界空气进行热交换的同时,转变成高温高压气体;3. 高温高压气体经过节流阀,并进入蒸发器;4. 在蒸发器中,制冷剂吸热蒸发,从而吸收室内的热量;5. 吸收了室内热量的制冷剂经过蒸发后,再度进入压缩机循环,实现制冷循环。
3. 组成部分热泵主要由以下组成部分构成:- 压缩机:负责进行制冷循环中的压缩工作;- 冷凝器:与外界空气进行热交换,将高温高压气体冷凝为高压液体;- 蒸发器:吸收室内热量,将制冷剂蒸发为低温低压气体;- 节流阀:控制制冷剂流速,降低压力,并使制冷剂能够蒸发;- 控制系统:包括温度、压力等传感器和控制器,用于监控和调控热泵的运行。
4. 安装要求在安装热泵时,需要满足以下要求:- 安装位置应选择通风良好、干燥、无腐蚀性气体和溶液的场所;- 安装基础应坚固平整,能够承受热泵的重量和振动;- 热泵与墙壁之间应留有足够的空隙,方便检修和维护;- 进水管和出水管的安装应正确连接,密封良好,防止漏水;- 电源连接应符合国家安全标准,接地良好。
5. 操作指南热泵的操作步骤如下:1. 打开电源,确保热泵正常启动;2. 设置所需的温度和工作模式,可选择制冷、采暖等模式;3. 定时设置:根据需要设置定时开关机时间,提高能源利用效率;4. 运行监测:可通过控制系统监测热泵的温度、压力等参数,确保运行正常;5. 关机操作:当不需要使用热泵时,可将热泵设为“关机”状态。
热泵技术简介
热泵技术介绍一、热泵知识1.热泵概念热泵技术问世已有上百年,可以追朔到1912年瑞士的一个专利。
“热泵”这一术语是借鉴“水泵”一词而得来。
水泵的通常作用是把水从低处抽送到高处的一种设备,而热泵是将低品位的热能转化成高品味热能的一种设备。
那么,低品位能量是指温度比较低的能量,高品味就是指温度比较高的能量。
比如说,1立方水从20℃降到10℃所放出的能量与同样的1立方水从80℃降到70℃所放出的能量是完全相同的,但区别在于后者品味高,可以直接利用,而前者属于低品位的能量不可以直接利用。
通常情况下,热可自行由高温物体传递给低温物体。
与此同时,按照热力学第二定律,通过消耗机械功可以使热从低温物体传递给高温物体。
一般情况下,热泵采用电能驱动,从低温热源中吸取热量,并将其传输给高温热源以供使用,传输到高温热源中的热量不仅大于所消耗的能量,而且大于从低温热源中吸收的能量,在标准工况下,系统消耗一个单位的能量,从低温热源中提取二个单位的能量,合在一起输出三个单位的能量。
热泵系统主要由四部分构成,分别是压缩机,散热盘管(俗称冷凝器)、膨胀阀、吸热盘管(欲称蒸发器)。
和冰箱一样,热泵也是利用压缩机压缩制热后,把外界的热量源源不断的聚集到热泵主机上的加热盘管上,再经过高科技的导热材料使储水器中的水温迅速上升。
热水经循环管路送入终端用户室内以供采暖和生活热水。
热泵的性能一般用能效比(COP)来评价。
能效比的定义为:由低温物体传到高温物体的热量与所需的动力之比。
通常热泵的能效比3~4,也可以达到5左右。
2.热泵技术分类:热泵技术从应用形式可分为空气源热泵、地源热泵、水源热泵三种,而其中水源热泵又根据水源形式分为井水源热泵,海水源热泵,城市污水源热泵,油田回注污水及工业冷却循环水热泵等形式,各种形式的热泵有各自的优缺点。
⑴空气源热泵空气源热泵是一种以室外空气为热源的热泵,设备通过和室外空气进行热交换,将室外的低温空气能量回收,供室内采暖的一种热泵形式。
热泵技术简介
年全国共有14,000台地源热泵,而1997年就安装了45,
000台,到目前为止已安装了400,000台,而且每年以
10%的速度稳步增长。
热泵技术发展史
• 在欧美发达国家,如澳大利亚、英国、法国、德 国、北欧和南欧的一些国家,热泵产品已经进入了 大多数家庭。 我国的热泵事业近几年已开始起步,而且发展势 头看好。目前,我国利用较多的是水源热泵,而用 空气源热泵制取生活用热水在国内近两年刚刚起步。 从2001年春天开始,澳大利亚康特姆公司在中国已 建成数十个地源和空气源热泵示范工程,收到了很 好的效果。
前言
• 热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质 中贮存的能量加以挖掘,通过制冷剂循环系统提高温度 进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中一 小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
热泵技术发展史
• 热泵的理论起源于十九世纪早期卡诺的著作,他在 1824年发表关于卡诺循环的论文,这个理论经过30年 后,在1850年初开尔文(L.Kelvin)提出:冷冻装置 可以用于加热,之后许多科学家和工程师对热泵进行 了大量研究,这种研究持续了80年之久。1912年瑞士 的苏黎世已成功安装一套以河水作为低位热源的热泵 设备用于供暖,并以此申报专利,这就是早期的水源 热泵系统,也是世界上第一套热泵系统。 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,工业经济的长足 发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺,促进 了大型供热及工业用热泵的发展。热泵工业在20世纪 40年代到50年代早期得到迅速发展,到1943年大型热 泵的数量已相当可观。
又以其回收低温废热,节约能源的特点,在产品经改进
后,重新登上历史舞台,受到了人们的青睐。例如美国,
热泵简介
膨胀阀
• 膨胀阀的作用:把来自冷凝器的高温、高压液态 制冷剂降温、降压后,供给蒸发器并自动调节制 冷剂的循环量,控制蒸发器出口制冷剂蒸气的过 热度,以适应系统制冷量变化的需要。 • 膨胀阀的结构图
膨胀阀的工作原理
1在平衡状态下因 P P0 PD 阀的开度一定,供液量一定。 2负荷增加,蒸发器出口的制冷剂温度上升(过热度增 加),感温包吸热后压力上升。P P P ,阀头开启, 制冷剂流量增加,节流后制冷剂压力增加。蒸发温 度上升,压缩机的排气量增加,此时,膨胀阀进入 新的平衡状态。 3负荷减小时,蒸发器出口的制冷剂气体温度下降(过 P P 0 P D 薄膜向 热度减小),感温包内的压力下降, 上弯曲,阀头向关闭方向移动,制冷剂流量减少, 使蒸发温度下降,膨胀阀在较小过热度的条件下保 持平衡。膨胀阀就是利用开阀作用力P的变化来改变 阀针的开启度,从而改变制冷剂的流量,使蒸发器 出口带有3 ~ 8℃的过热度,实现对阀自动调节。
热泵产品简介
第一章 热泵机组的工作原理 第二章 热泵机组四大件——压缩机、蒸发器、 节流阀、冷凝器 第三章 热泵机组的其他配件 第四章 热泵的控制系统 第五章 热泵的生产工艺 第六章 热泵的常见故障检修
第一章 热泵的工作原理
热泵的定义
• 热泵是一种热能提升装置,以消耗一部分 低品位能源(机械能、电能或高温热能) 为补偿,使热能从低温热源向高温热源传 递的装置。
• 排气温度传感器:与高压保护位置一致,检测压 缩机出口的排气温度,排气温度是衡量压缩机工 作效果的重要指标。 • 冷凝温度传感器:位于板换专门的盲管内,检测 机组的冷凝温度。冷凝温度实际上代表所需要的 热水或冷水的温度。
• 蒸发温度传感器:位于气分的出口上,检测冷媒 经蒸发器蒸发后的温度。
关于热泵技术
空气能热泵热水器工作的热泵原理一、热泵的工作原理人们所熟悉的“泵”是一种能提高位能的机械设备,比如水泵主要是提高水位或增加水压,而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热,经过电力做功,输出可被人们所用的高品位热的设备,是一种节能、环保、清洁的采暖和热水设备,热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
热泵的工作原理作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温区流向低温区。
但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。
所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体)其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。
热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统,它被形象的称为“热量倍增器”。
目前在市场上广泛出现的家用冷暖空调器上,就已经广泛地应用了热泵制热,其制热系数已高达3以上。
那么,利用热泵的原理来制取热水,消耗一度电所获得的热水,比普通电热水器消耗三度电所获得的热水还要多,这是传统热水器所不能企及的。
二、空气能热泵热水器的工作原理空气源热泵热水器顾名思义就是一种能全天24小时大水量、高水压、恒温提供全家不同热水需求,同时又能消耗最少的能源完成上述要求的热水器。
其内部结构主要由四个核心部件:压缩机,冷凝器,膨胀阀,蒸发器组成。
空气源热泵热水器的工作原理与空调原理有一定相似,应用了逆卡诺原理,通过吸收空气中大量的低温热能,经过压缩机的压缩变为高温热能,传递给水箱中,把水加热起来。
整个过程是一种能量转移的过程(从空气中转移到水中)不是能量转换的过程,没有通过电加热元件加热热水,或者燃烧可燃气体加热热水。
热泵技术及其应用
热泵技术及其应用热泵技术及其应用概述热泵技术是一种能够利用环境中的低温热量提供高温热量的技术。
它通过循环工质在蒸发器和冷凝器之间传递热量,实现低温热量的提取和高温热量的释放。
这种技术具有高效节能、环保、可再生等优点,被广泛应用于供暖、制冷和热水供应等领域。
1. 热泵工作原理1.1 蒸发器蒸发器是热泵系统中的一个重要组件,其主要功能是吸收外界低温环境中的热量。
当制冷剂进入蒸发器时,由于蒸发器内部压力较低,制冷剂会从液态转变为气态,并吸收周围环境的热量。
1.2 压缩机压缩机是热泵系统中的核心部件,其作用是将低温低压的气体制冷剂压缩成高温高压气体。
通过增加气体分子之间的碰撞频率和能量,使气体温度升高。
1.3 冷凝器冷凝器是热泵系统中的另一个重要组件,其主要功能是释放高温高压气体中的热量。
当制冷剂经过冷凝器时,由于冷凝器内部压力较高,制冷剂会从气态转变为液态,并释放出热量。
1.4 膨胀阀膨胀阀是热泵系统中的一个关键部件,其作用是控制制冷剂流量并调节系统的压力。
通过膨胀阀的作用,制冷剂从高压区域流向低压区域,实现了制冷剂的流动和循环。
2. 热泵应用领域2.1 供暖系统热泵技术在供暖领域有着广泛的应用。
传统的供暖方式通常依赖于燃气、电力等能源,而热泵系统则可以利用环境中的低温热量提供高温热量,实现能源的有效利用和节约。
通过将地下水、湖水等低温水源与热泵系统相结合,可以实现集中供暖或分户供暖,满足不同用户的需求。
2.2 制冷系统热泵技术在制冷领域也有着广泛的应用。
传统的制冷方式通常依赖于空调、制冷设备等,而热泵系统则可以利用环境中的低温热量提供制冷效果,实现能源的高效利用和环保。
通过将室外空气、地下水等低温热源与热泵系统相结合,可以实现室内空调和商业制冷等需求。
2.3 热水供应热泵技术在热水供应领域也有着广泛的应用。
传统的热水供应方式通常依赖于电加热器、太阳能热水器等,而热泵系统则可以利用环境中的低温热量提供高温热水,实现能源的高效利用和节约。
热泵概述资料ppt课件
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
热泵的用途 废热利用热泵
装置用途 洗衣房
旅馆、医院 印染和其他纺织工业 造纸和其他加工工业
麦芽作坊 农用空调装置 香蕉催熟装置
干燥装置
用热 热水 温水 热水、热碱水 热水、干燥过程 干燥室 采暖、热水 催熟间 干燥空气
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
吸收式热泵的工作原理
溶液循环:从发生器来的溶液在吸收器中吸收 来自蒸发器的冷剂蒸汽,这一吸收过程为发热 过程,为使吸收过程能够持续有效进行,需要 不断从吸收器中取走热量,吸收器中的溶液再 用溶液泵加压送入发生器,在发生器中,利用 外热源对溶液加热,使之沸腾,产生的制冷剂 蒸汽进入冷凝器冷凝,溶液返回吸收器再次吸 收低压制冷剂,从而实现低压制冷剂蒸汽转变 为高压蒸汽的压缩升压过程。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
热泵的特点
空气源热泵特点: 1、节能,有利于能源的综合利用; 2、有利于环境保护; 3、冷、热及通风三项功能结合,设备利用率高,节省 投资; 4、 采用电驱动,调控方便,可实现无人坚守运行; 5、 设备占用场地面积小,无条件限制。
热泵的定义
• 热泵可设想如右图所示的节
能装置,由动力机和工作机 高位能
组成热泵机组。利用高位能
来推动动力机(如汽轮机、
燃气机、燃油机、电机等),
然后在由动力机来驱动工作 动力机
热泵介绍资料
15~20
地源热泵 300~350
13-16
空气源热泵 200~250 24~28
11-15
配电增容 小 低 小 无 小 高
15~20
20-24
配电增容 稍大 低 小 无 小 高
10~15
• 第四部分:相关政策
热泵技术已经在多项国家标准、行业标准及政策文件中明令推广。 这些政府政策的支撑充分说明了这项技术已经完全成熟,可以大规模 推广应用,大大增加了利用浅层的热能采暖(地源热泵)与其他采暖 方式的竞争能力。
把室内的热量“取”出来, 释放到地下,给室内制冷
能流图
• 输入少量的 高品位能源 (如电能)
• 获得较多能 量
免费的自然能源
吸收的地下能量 7500大卡 (75%)
消耗的电能2.91kWh, 即2500大卡(25%)
热泵机组 性能系数 (COP=4)
消耗1份电能,得到4份以上的总能量
供热量 10000大卡 (100%)
地埋管厂家 国外品牌
乔治 费歇尔 ( 德 国)
国内品牌
伟星
(浙江)
沧州明珠 (河北)
金牛
(武汉)
参照《地源热泵供热空调技术规程》要求:地埋管不应采用金属管 道,不宜采用金属塑料复合管或聚氯乙烯(PVC)管及管件。宜采用高 密度聚乙烯管(PE)或聚丁烯管(PB)。
通常选用PE100或PE80管(部分项目有特殊要求的,不选用PE80)。
13~16
配电增容 小 低 小 无 小 高
15~20
24~28
配电增容 稍大 低 小 无 小 高
10~15
2. 运行费用比较
供暖+制冷方案
类型 水冷机组+
热泵论文总结范文
摘要:随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,热泵技术因其高效、节能、环保的特点,已成为全球能源领域的研究热点。
本文对热泵技术的发展历程、主要类型、工作原理、应用领域以及我国热泵技术的发展现状进行了综述,以期为我国热泵技术的进一步发展提供参考。
一、热泵技术的发展历程热泵技术起源于20世纪初,经过近百年的发展,已经从单一的空调制冷技术逐渐发展成为涵盖热水供应、供暖、制冷、烘干等多个领域的综合性技术。
我国热泵技术的研究始于20世纪50年代,经过多年的发展,已在热水供应、供暖等领域取得了显著成果。
二、热泵的主要类型及工作原理1. 空气源热泵:利用空气中的低温热源,通过吸收热量,将其传递到高温热源,从而实现热量的转移。
空气源热泵具有结构简单、安装方便、适应性强等优点。
2. 地源热泵:利用地下恒定的温度作为热源,通过热交换器将地热能转移到室内或室外,实现供暖、制冷和热水供应。
地源热泵具有高效、节能、环保等优点。
3. 水源热泵:利用地表水、地下水或工业废水等作为热源,通过热交换器将热量转移到室内或室外,实现供暖、制冷和热水供应。
水源热泵具有节能、环保、适用范围广等优点。
热泵的工作原理:热泵通过压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等部件,将低温热源的热量转移到高温热源,实现热量的转移。
热泵的性能系数(COP)是衡量热泵节能性能的重要指标。
三、热泵的应用领域1. 热水供应:热泵热水器已成为家庭、酒店、宾馆等场所热水供应的主要设备。
2. 供暖制冷:热泵空调系统在建筑供暖、制冷领域具有广泛应用。
3. 农业烘干:热泵烘干设备在农产品、木材等烘干领域具有显著优势。
4. 工业应用:热泵技术在工业领域具有广泛的应用前景,如工业余热回收、制冷剂替代等。
四、我国热泵技术的发展现状1. 政策支持:我国政府高度重视热泵技术的发展,出台了一系列政策措施,推动热泵产业健康发展。
2. 技术创新:我国热泵技术研发取得了显著成果,部分技术已达到国际先进水平。
热泵技术研究范文
热泵技术研究范文热泵技术作为一种热能利用技术已经有很长的历史,其基本原理是利用工作物质对环境中低温热量的吸收,经膨胀工作物质的温度升高,然后通过换热器将高温热量转移到需要供热的室内。
其在能源利用和环境保护方面具有重要的意义。
本文主要对热泵技术的研究进行探讨。
首先,热泵技术的研究方向主要包括工作物质的选择和改进、设备性能的提高、制造工艺的改进、系统集成以及热泵应用领域的拓展等。
在工作物质的选择和改进方面,传统的热泵系统主要采用氨、氟利昂等工作物质,但由于这些工作物质对环境的污染和对人体的危害,研究者们开始寻找更环保、安全的工作物质。
例如,一些新型工作物质如HFC、HFO等,具有不同的热力学性质和环境友好特性,对热泵系统的效能和环保性有着积极的影响。
其次,在设备性能的提高方面,研究者们通过改进传统的热泵循环工艺,增加换热器表面积、增大膨胀阀的流通面积等,提高了热泵的瞬时制冷和制热量,提高了热泵的能效比。
同时,利用新材料和新技术,如微通道热交换器、流体力学、磁制冷等,实现了热泵系统的微型化和高性能化。
第三,制造工艺的改进对于热泵技术的研究非常重要。
随着国内外热泵市场的快速发展,制造工艺也得到了加强。
制造工艺改进的重点主要包括热泵压缩机、膨胀阀、热交换器等关键部件的生产工艺改进以及热泵系统的组装工艺改进。
通过研究新型材料和新工艺,降低关键部件的制造成本和加工难度,提高热泵系统的可靠性和稳定性。
再次,热泵技术的研究还包括系统集成方面,主要是对热泵系统的控制策略进行优化和改进。
目前热泵系统常见的控制策略有恒温控制、变频控制和神经网络控制等。
通过对系统主要参数和工况的监测和调节,优化控制策略,可以使热泵系统的能效和性能达到最佳。
最后,热泵技术的研究还包括热泵应用领域的拓展。
目前,热泵技术已广泛应用于家庭采暖、商业空调、工业废热利用等领域。
随着研究的深入和技术的不断进步,热泵技术的应用领域将进一步拓展,例如在新能源利用、热力学循环优化、能源储备和需求侧管理等方面将会有更多的应用。
空气源热泵技术概况
空气源热泵技术一前言能源与环境问题是当今世界各国面临的重大社会问题。
我国地大物博,资源储量丰富。
但是由于人口众多,煤的人均储量仅为世界平均的1/5,石油的人均储量仅为世界平均的1/8,天然气则仅为世界平均的1/25。
不仅如此,我国能源利用率非常之低,单位产值的能耗是美国和韩国的6倍,是日本的12倍。
我国的环境问题也非常严重。
由于我国能源结构以煤炭为主,大气污染的主要特征是煤烟型污染,全国每年由于燃煤所排放的粉尘量约为2.3×107t,SO2约为1.46×107t,远远超过了全球陆地平均污染负荷量。
在全球大气污染最严重的前十座城市中,我国占了其中的5座(北京、沈阳、西安、上海和广州)。
近年来,热泵作为一种既节能又环保的技术越来越受到人们的重视,并且逐步向大型热泵装置的方向发展。
二热泵原理及分类热泵是这样一种装置,它按照逆向热力循环,利用少量的高位能去提取周围环境中的无直接用途的热量,使其能位提升,从而获得更多的可利用热能。
热泵可利用的低位热源的范围很广,如自然环境资源(如空气、水、地热能、太阳能等)、生活中所排出的废热(如排水和排气中的废热)、生产的排除物(废水、废气、废渣等)等等。
根据热源不同,热泵可分为空气源热泵、水源热泵和地源热泵。
空气源热泵是当今世界上最先进的产品之一,该产品以制冷剂为媒介,制冷剂在蒸发器中吸收空气中(或阳光)中的能量,再经压缩机压缩制热后,通过冷凝器将热量传递给水,来制取热水,热水通过水循环系统送入用户散热器进行采暖或直接用于热水供应。
水源热泵是利用了地球表面或浅层水源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
地球表面水源和土壤是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。
水源热泵技术利用储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,为人们提供供暖空调,当之无愧的成为可再生能源一种形式。
而水源热泵技术利用地下水以及地表水源的过程当中,不会引起区域性的地下以及地表水污染。
热泵技术第1章绪论精品文档8页
2012-4-241.1热泵及其发展1.1.1热泵与制冷机‹热泵需要的是冷凝器放出的热量‹制冷需要的是蒸发器吸收的热量‹热泵就是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统‹ GB 50155—2003《采暖通风与空气调节术语标准》:热泵(制冷机)是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置‹两者的目的不同:如果目的是为了获得高温(制热),也就是着眼于放热至高温部分,那就是热泵。
如果目的是为了获得低温(制冷),也就是着眼于从低温热源吸热,那就成了制冷机‹两者的工作温度区往往有所不同:热泵将环境温度作为低温热源,而制冷机则是将环境温度作为高温热源。
那么,对同一环境温度说来,热泵的工作温度区就明显高于制冷机热泵的分类与基本形式1.2.1 热泵的分类‹ 按工作原理分类蒸气压缩式:由压缩机、冷凝器、节流装置及蒸发器等部件组成气体压缩式:工质始终以气态进行循环蒸气喷射式:以蒸气喷射泵代替机械压缩机吸收式:消耗较高品位的热能热泵的目的第一类(增热型)热泵:供热的温度低于驱动热源 第二类(升温型)热泵。
供热的温度高于驱动热源热电式:利用珀尔帕(Peltier )效应化学热泵:利用化学反应吸收、吸附、浓度差等现象或化学‹ 按热源分类:热泵的热源(Heat Source )往往是低品位的 ¾ 空气¾ 地表水(又可分为江河湖泊、海水等) ¾ 地下水 ¾ 城市自来水 ¾ 土壤 ¾ 太阳能 ¾ 废热(水、气)1.2.2热泵的形式‹空气-空气热泵‹空气-水热泵‹水-空气热泵‹水-水热泵‹大地耦合式热泵空气-空气热泵Reversing Valve室内室外压缩机水-空气热泵型式‹地下水热泵‹地表水热泵‹内部热源热泵‹太阳能辅助热泵‹废水源热泵水-水热泵冷却水进(制冷)水泵冷水供(制冷)蒸发器冷凝器用户(末端)地埋管换热器井水换热器地表水换热器污水换热器压缩机贮液器冷却水出(制冷)冷水回(制冷)水泵夏季工况水-水热泵热源水进(供暖)水泵热水供(供暖)蒸发器冷凝器用户(末端)地埋管换热器井水换热器地表水换热器污水换热器压缩机贮液器热源水出(供暖)热水回(供暖)水泵夏季工况希望以上资料对你有所帮助,附励志名3条:1、积金遗于子孙,子孙未必能守;积书于子孙,子孙未必能读。
热泵原理——精选推荐
热泵原理热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。
热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统,它被形象的称为“热量倍增器”。
目前在市场上广泛出现的家用冷暖空调器上,就已经广泛地应用了热泵制热,其制热系数已高达3以上。
那么,利用热泵的原理来制取热水,消耗一度电所获得的热水,比普通电热水器消耗三度电所获得的热水还要多,这是传统热水器所不能企及的。
热泵热水器的基本原理:它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成。
接通电源后,轴流风扇开始运转,室外空气通过蒸发器进行热交换,温度降低后的空气被风扇排出系统,同时,蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机,压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器,被水泵强制循环的水也通过冷凝器,被工质加热后送去供用户使用,而工质被冷却成液体,该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器,如此反复循环工作,空气中的热能被不断“泵”送到水中,使保温水箱里的水温逐渐升高,最后达到55℃左右,正好适合人们洗浴,这就是空气源热泵热水器的基本工作原理。
什么是热泵?热泵热水器基础问题超低温热泵139****9771中央热泵热水器是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器的新一代热水装置,是可替代锅炉的供热水设备。
热泵热水器吸收空气中的热量和太阳能,是综合电热水器和太阳能热水器优点的安全节能环保型热水器,可一年三百六十五天全天候运转,是国家重点推广项目。
热泵基本知识
热泵(Heat Pump),又称冷机(Refrigerator),将能量由低温处(低温热库)传送到高温处(高温热库)的装置。
且它提供给温度高的地方的能量和要大于它运行所需要的能量。
利用低沸点液体经过节流阀减压后蒸发时,从低温物体吸收热量,然后将蒸汽压缩,使温度升高,经过冷凝器时放出吸收的热量而液化,如此循环工作能不断把热量从温度较低的物体转移给温度较高的物体,可将此热量用于加热、干燥等设备中。
目录1基本定义2主要分类3工作原理4发展历史5水源热泵61基本定义编辑本段热泵将低温热源的热量转移到温度高于环境温度的物体,从而获得热量的机器和设备。
在空气调节设备中热泵的工作过程与制冷机相仿,但它是向高于环境温度的物体供给热量,例如向建筑物供暖、供应生活或某些生产过程用的热水等。
热泵的低温热源最常用的是环境介质(空气或地面水)的热量,也可用地热或生产过程中排出的废汽、废水和废油等的热量。
热泵(Heat Pump)是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置,也是是全世界倍受关注的新能源技术。
它不同于人们所熟悉的可以提高位能的机械设备——“泵”;热泵通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,然后再向人们提供可被利用的高品位热能。
蒸汽喷射热泵(又称汽汽引射器、蒸汽喷射器,蒸汽喷射式热泵),它广泛应用于纺织、造纸、石油、化工、热电、橡塑、包装、电力等以蒸汽作为动力的工业中,主要用来促进蒸汽循环,提高低压蒸汽压力。
这些行业的企业由于在生产过程中产生低压蒸汽,在一个生产厂或车间中可存在多种等级压力的蒸汽,蒸汽喷射热泵可利用高压蒸汽节流的可用能,提高低压蒸汽的压力,用高压蒸汽能量回收放失的低压蒸汽,回收高温凝结水汽,回收高温凝结水的闪蒸汽等,从而将不同等级压力的蒸汽综合利用,达到显著的节能效果。
2主要分类编辑本段2.1按热源获取来源的种类分水源热泵,地源热泵,空气源热泵,双源热泵(水源热泵和空气源热泵结合)2.2按加热方式分直热式热泵直热式设备是直接补热水到热水水箱,即使遇到峰值最大用水量,客户用水温度不受任何影响。
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不为人所熟知的热泵技术之概述
江苏华扬新能源有限公司陈志强
几年来,随着空气源热泵产品的市场升温,空气能的概念和产品也层出不穷,“绝对不用电辅的空气能”、“可以加热到80℃热水的空气能”、“在环境温度0℃时性能系数可以达到3.0的空气能”、“适合更高水温和更低气温的特种工质空气能”、“不用水箱直出水的空气能”、“利用相变材料大量蓄热的空气能”,等等,同时,市场上的用户和部分经销商给出了许多截然相反的结论:“热泵节能不省电”、“热泵就是电加热”、“热泵制热水不够用”,等等。
如同瞎子摸象,在不同的位置得出不同的结论,搅乱了刚起步的热泵产品市场,混淆了许多经销商和客户对热泵热水机的认识。
为了便于非专业人士更加准确和深入了解空气源热泵热水机产品,现将空气源热泵的相关技术原理与产品知识总结成为相应的要点,并归纳成为一二三四几个要点:包括一个原理、两个重要的技术参数、三个计算公式、四个关联因素。
在此基础上,通过对热泵产品进行较为详细的性能测试,得出一系列的计算分析结果,以便于用数据说明问题。
为了规范行文,文中一般不称呼“空气能”“空气能热泵”这样的名称,而使用“空气源热泵”这个规范名词;同样,文中一般不用“能效比”称呼COP 而用“性能系数”这个规范名词。
一个原理:热泵是搬运和传递热能的工具。
笔者认为这个说法比“吸收空气能量制热水”更透彻。
它把热能吸收和释放的过程归纳总结为搬运,便于理解,更便于说明产品节能多少与热泵原理没有直接关系:利用热泵可以节能,也可以不节能。
因为热泵是搬运工具,电能是它消耗的能量,而所搬运能量的多少是由其他因素决定的,不是直接与电能成比例变化的。
就如同汽车运货,汽车运行要消耗油,但汽车所搬运物品的价值却是无法直接用油来衡量的。
事实上,热泵的输入能源也不一定总是电,日本三洋公司就有直接用燃气为能源的热泵产品。
两个重要的技术参数:制热量和性能系数。
一个产品有很多需要了解的技术参数,包括耗电量、噪音、接口尺寸、等等,其中与产品性能最相关的参数就是“制热量”和“性能系数”这两个参数了。
“性能系数”(COP)就是大家常说的“能效比”,而制热量常常为初入门者所忽视,特别是热泵额定制热量一般是在标准工作状况下标定的,如果不深入了解和掌握不同状况下制热量的变化,简单套用额定制热量去进行工程设计,就可能无法适应环境温度的变化。
三个计算公式:制热量、综合性能系数和瞬间性能系数
制热量=产水量×(终止水温-初始水温) (1)
相同水温差状况下,制热量越大,产水量就越大。
为保证足够的产水量,需要选择配套相应制热量的机器。
工程设计时应与设备供应方联系,获得不同环境温度下的实际制热量数据,保证所计算出的单位产水量的准确性。
整体性能系数=制热量 / 耗电量
=产水量×(终止水温-初始水温)/耗电量 (2)
整体性能系数衡量空气源热泵热水机产品在工作过程中整体的能效状况。
在给定环境温度、终止水温和初始水温的状况下,产品的产水量越大,整体性能系数越高,或者在相同产水量状况下耗电量越低,产品整体性能系数越高。
特别值得说明的是:国标21362-2008中规定普通型循环加热式空气源热泵热水机有两个不同的标准值:提供水泵的性能系数是3.6,不提供水泵的性能系数是3.7,因为提供水泵后的系统性能系数(COP)数值下降往往不止0.1,所以许多厂家说明热泵机组性能系数时,均是用不提供水泵的测试值,这个数值不包含循环水泵输入功率,实际上不是实际的整体性能系数。
瞬间性能系数=瞬间制热量/瞬间耗电量
=实时水流量×(出口水温-进口水温)/电功率 (3)
瞬间性能系数是衡量空气能热泵热水机产品在一定水温状况下运行的节能效果的具体指标。
各个时段瞬间性能系数的叠加就是整体性能系数,分析瞬间性能系数的规律和发展变化有助于进一步全面了解整体性能系数。
相同的进水温度状况下,增加实时水流量,一定范围内出水温度会适度减少,而瞬间制热量可能会有所提高。
但因为获得大水流量所需要的水泵功率会增大,所以简单增大水流量不一定会增大瞬间性能系数。
一般工程设计中要求循环加热式热泵机组额定工况下的平均进出水温差在5℃左右。
四个关联因素:机器性能、环境温度、初始水温和目标水温
产品实际状态下的产水量与四个关联因素有关:机器本身的制热能力,机组工作时的环境温度和工作过程中初始水温、目标水温。
优化每一个因素都可以提高系统的实际产水量:
(1)机器性能:热泵机组工作性能有高低,优化后的机组名义工况下整体性能系数达到4.0以上,而有些小厂实验室都没有,只管粗制滥造地做生产,根本不进行性能匹配,性能系数连国标都达不到。
机器性能的好坏是热泵产品供应商重点考究的问题。
优化机组性能、让机组有更好的节能效果是一个扎扎实实做产品的工厂必须要做的功课,也应该是经销商和客户选择产品的一个基础条件。
(2)环境温度:环境温度过高对机器设备寿命也会有影响,气温过低更会直接降低产品工作能力,但有人会问:既定的天气状况下如何优化空气温度呢?气温昼夜有温差啊,相同电价状况下,气温偏低时选择在白天工作,产品制热性能自然会更高一些啊。
以昼夜气温平均相差5℃来看,图一所示,同样一个产品选择提高5℃的环境温度工作,产品制热量可以增加5%-20%以上,尤其是冬季,制热量随气温的变化相当明显。
所以,学会分析环境温度的高低对热泵制热能力的影响具有非常重要的实际意义。
(3)初始水温:一般来说,初始水温越低整体性能系数越高,如图二所示,由15℃加热到55℃整体性能系数为4.07,由35℃加热到55℃整体性能系数就降到3. 30,如果由45℃加热到55℃,机组的整体性能系数降到3.00,也就是说,如果如果消耗同样电能,机组由于初始水温的不同而出力有差异,同一个机组,加热15℃水到55℃比加热35℃水到55℃可以多增加了23%的制热量,反之,如果总是将水由35℃加热到55℃,相当于将机组制热量消减20%以上,所以直接把冷水补进热水水箱中混合成温水后加热,会降低机器能效,减少产水量。
另外,需要指出的是,并不是降低初始水温总有益处。
比如循环加热过程中,25℃以下水温机组瞬间能效比往往并没有30℃的机组瞬间能效比高。
还有一种情况,如果机组制热能力低,比如在冬季,对于一次加热式机组来说,初始水温过低会引起温差过大,水流量太小,常常会影响产品的性能系数。
(4)目标水温:目标水温设得低一些可以省电。
无论是一次加热式还是循环加热式,一般来说,目标水温越高,设备整体性能系数越低,耗电量也越大,如图三所示,水温由15℃加热到35℃整体性能系数可以达到5.25,由15℃加热到55℃整体性能系数就降到4.07,也就是说,同一个气温状况下同一个机组,在相同耗电量基础上,将15℃水加热到35℃可以比加热到55℃多获得29%制热量。
那些标称能够达到70℃、80℃的产品,即使在常规气侯状态下都能够做到,其工作的能效比也是相当低的。
下面将应用上述的一二三四的基本知识对能效比、电加热、直热出水、相变储热、制冷剂等相关热点进行详细的专题论述,希望通过本文的努力,加强热泵产品知识的普及传播,希望能够抛砖引玉,引导一种崇尚科学、实事求是、健康向上的行业氛围,为热泵产业的健康发展贡献自己一份绵薄之力。
标题中“不为人所熟知”当然是夸张其词,选用此名是考虑到阅读对象主要是非制冷空调专业的营销和工程服务人员,做普及性的文章就用夸张一点的标题吧,就如同“***在家泡温泉”一样,呵呵。
由于能力不足,知识有限,文中谬误及不妥之处请方家指正。
(注:素材和资料部分来自网络,供参考。
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