燃气机热泵供暖过程的计算与分析_secret
(实战版)热泵热量及面积的计算公式
(实战版)热泵热量及面积的计算公式热泵系统是一种高效、节能的空调设备,它通过制冷剂在蒸发器、压缩机和冷凝器之间的吸热和排热,实现低温热源的热能转移和利用。
在实际工程中,合理计算热泵的热量和所需面积对系统的选型、设计和运行效果至关重要。
本文档将详细介绍热泵热量及面积的计算方法。
一、热泵热量计算热泵的热量计算主要涉及到制冷量和制热量两个方面。
1.1 制冷量计算制冷量是指热泵在单位时间内从室内空气中移除的热量,通常用单位时间内从室内空气中移除的热量来表示,单位为千瓦(kW)。
制冷量计算公式为:\[ Q_{cooling} = \frac{m \cdot c \cdot (T_{indoor} -T_{outdoor})}{t} \]其中:- \( Q_{cooling} \) 为制冷量(kW)- \( m \) 为制冷剂的质量流量(kg/s)- \( c \) 为制冷剂的比热容(kJ/kg·K)- \( T_{indoor} \) 为室内温度(K)- \( T_{outdoor} \) 为室外温度(K)- \( t \) 为时间(s)1.2 制热量计算制热量是指热泵在单位时间内向室内空气中释放的热量,单位为千瓦(kW)。
制热量计算公式为:\[ Q_{heating} = \frac{m \cdot h \cdot (T_{outdoor} -T_{indoor})}{t} \]其中:- \( Q_{heating} \) 为制热量(kW)- \( m \) 为制冷剂的质量流量(kg/s)- \( h \) 为制冷剂的比焓(kJ/kg)- \( T_{indoor} \) 为室内温度(K)- \( T_{outdoor} \) 为室外温度(K)- \( t \) 为时间(s)二、热泵面积计算热泵的面积计算主要涉及到制冷设备和制热设备的占地面积。
2.1 制冷设备面积计算制冷设备的面积计算公式为:\[ A_{cooling} = \frac{Q_{cooling}}{P_{cooling} \cdot \eta} \] 其中:- \( A_{cooling} \) 为制冷设备占地面积(m²)- \( Q_{cooling} \) 为制冷量(kW)- \( P_{cooling} \) 为制冷设备的额定功率(kW)- \( \eta \) 为制冷设备的制冷效率2.2 制热设备面积计算制热设备的面积计算公式为:\[ A_{heating} = \frac{Q_{heating}}{P_{heating} \cdot \eta} \] 其中:- \( A_{heating} \) 为制热设备占地面积(m²)- \( Q_{heating} \) 为制热量(kW)- \( P_{heating} \) 为制热设备的额定功率(kW)- \( \eta \) 为制热设备的制热效率以上就是热泵热量及面积的计算公式,希望对您有所帮助。
燃气热泵工作原理
燃气热泵工作原理
燃气热泵是一种利用燃气作为能源,通过热泵循环工作原理,实现供热、供冷
和热水生产的热水器。
其工作原理主要包括热泵循环、燃气燃烧和热水循环三个部分。
首先,燃气热泵的热泵循环部分利用制冷剂的蒸发和冷凝来实现热量的吸收和
释放。
当燃气热泵需要供热时,制冷剂在蒸发器中吸收外界空气或地下水的热量,使其蒸发成为低温低压的气体。
然后,制冷剂通过压缩机被压缩成高温高压的气体,释放出热量。
接着,高温高压的制冷剂通过冷凝器释放热量,使其冷凝成为液体。
最后,制冷剂通过膨胀阀减压,重新进入蒸发器循环进行下一轮的热量吸收。
其次,燃气热泵的燃气燃烧部分是通过燃气燃烧产生热能,提供给热泵循环部分。
燃气热泵通常采用天然气或液化气作为燃料,通过燃气热水器的燃烧系统将燃气燃烧产生的热能传递给热泵循环部分,从而提供热量。
最后,燃气热泵的热水循环部分是将热泵循环部分和燃气燃烧部分产生的热能
传递给热水,实现热水的供应。
热水循环部分通过热交换器将热泵循环部分和燃气燃烧部分产生的热能传递给自来水或循环水,使其升温成为热水,然后通过管道输送到用户需要的地方,满足用户的热水需求。
总的来说,燃气热泵通过热泵循环、燃气燃烧和热水循环三个部分相互配合,
实现了高效、节能的供热、供冷和热水生产。
它不仅能够充分利用燃气资源,减少能源浪费,还能够减少对环境的影响,是一种环保、节能的供热、供冷设备。
随着人们对能源利用效率和环保要求的提高,燃气热泵作为一种新型的供热、供冷设备,将会得到越来越广泛的应用和推广。
燃气热泵和电动热泵的经济性评价_secret
燃气热泵和电动热泵的经济性评价天津大学管理学院项凌[摘要]概述了燃气热泵和电动热泵的基本原理,分析了燃气热泵和电动热泵的燃气燃烧利用过程的热效率与有用能效率。
介绍了热经济学基本原理,并就热经济学在燃气热泵和电动热泵评价的应用进行了探讨。
[关键词]天燃气燃烧过程评价热效率有用能效率经济性评价1引言我国能源的消耗当中,采暖、空调消耗占有相当大的比例。
目前,我国城市冬季供暖多以燃煤或燃天燃气为主,夏季空调多以电能为主。
燃煤供暖如果不采取洁净煤技术和烟气净化技术,会造成对环境的污染严重。
夏季空调耗电量大且峰谷差太大。
如果采用电动热泵和燃气热泵进行制冷和制热,不仅降低电和用燃气的峰谷差,有利于电和燃气的季节调峰。
电动热泵比燃气热泵简单,但电主要是由一次能源经过复杂设备转换而得到的,其价格比燃气高。
采用电动热泵还是采用燃气热泵合适,要用热经济学的理论进行评价。
2热泵制冷制热基本原理热泵是利用逆卡诺循环的原理,用压缩机将气态工质压缩为高温高压状态,然后在冷凝换热器中向高温区放出热量而冷凝为液态,经节流减压后在蒸发器中从低温区吸收热量又蒸发为气态工质。
通过上述工质的循环,只要提供少量高级能量,热量从较低的温度升高到较高的温度,将热量从低温区泵送到高温区。
如果目的是利用冷凝放热器中放出的热量,则为供热过程;如果利用蒸发器吸收热量则为制冷过程。
天燃气作为一次能源进行制冷、制热主要有以下3种方案:(1)电动热泵方案该方案先进行天燃气发电,然后采用电动压缩机使工质进行压缩—冷凝—节流—蒸发的循环而制冷、制热。
(2)直燃机方案直燃机是以天燃气直接燃烧产生的热能为动力,以溴化锂和水组成的二元溶液为工质的吸收式制冷装置。
吸收式制冷过程的组成和工作过程基本上与压缩式热泵的制冷过程相同。
其区别在于制冷剂的压缩是由发生器、吸收器和溶液泵来代替。
在低压下蒸发器中的水蒸发吸热而制冷,蒸发后的水蒸气在吸收器中被溴化锂水溶液吸收,吸收器中生成的溶液用溶液泵送到发生器中,被天然气直接燃烧产生的热能加热而将溶液中的水又被蒸发出来,继续进行冷凝、节流和蒸发制冷。
热泵热水计算方法
设计小时秒耗热量
• Qh=QrhCρr(tr-tl)/3600 • 式中Qh-设计小时平均秒耗热量(kW)。 • 取ρr=1kg/L,代入C值并换算单位后,则为: • Qh=1.163Qrh (tr-tl)
贮热设备容积计算
• 贮热设备容积计算公式:
•(Qh-Qg)TFra bibliotek• Vr≥
• 1.163·η(tr-tL)ρr
热泵机组制热量
• 热泵机组制热量公式: • Qg=k1Qd/T1 • Qg-热泵机组设计小时供热量(kW);
T1-热泵机组设计工作时间(h)。T1应根据 用水规律、低温热源情况和系统经济性等 因素综合考虑确定。全日供水时建议取 12~20(h),定时供水时T1由设计人定 K1-安全系数,可取K1=1.05~1.10。
热泵热水计算方法热泵热水器空气源热泵热水器空气能热泵热水器佛山热泵热水器发廊热泵热水器空气源热泵热水机组空气能热泵热水机组空气能热泵热水系统高效节能热泵热水器
热泵热水系统计算与选型
空调所 袁东立
常规热水系统计算方法
• 步骤: • 1)计算用户用热量:最大日耗热量及设计
小时用热量。 • 2)根据设计小时用热量选用相对应功率的
设计小时热水量计算
• 设计小时热水量分定时和全日制两种: • 全日制:Qrh=mKh qr /24000
Qrh-设计小时热水量(m3 /h); kh-小时变化系数。 • 定时:Qrh =Σqhn0b/1000 Qrh-设计小时热水量(m /h) qh-卫生器具的小时用水定额(L/h); n0-同类型卫生器具数(人数或床位数); b-卫生器具的同时使用系数,住宅、旅馆院、疗养院病房、 卫生间内浴盆或淋浴器可按70%~100%计,其他器具不 计
燃气热泵原理
燃气热泵原理燃气热泵是一种利用燃气作为能源,通过热泵循环工作原理,将低温热源中的热量提取出来,提高温度后用于供暖、热水等领域的高效节能设备。
其工作原理主要包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四个部分。
首先,燃气热泵的工作原理是基于热力学循环原理的。
在循环过程中,通过蒸发器,低温低压的制冷剂吸收外界空气中的热量,蒸发成低温低压的蒸汽。
然后,制冷剂被压缩机压缩,使其温度和压力急剧升高,成为高温高压的气体。
接着,高温高压的气体通过冷凝器,释放热量,使其冷凝成高温高压的液体。
最后,高温高压的液体通过膨胀阀减压,变成低温低压的液体,重新进入蒸发器,完成一个循环。
其次,燃气热泵的工作原理实现了能源的转换和利用。
通过燃气热泵,可以将低温热源中的热量提取出来,提高温度后用于供暖、热水等领域。
这样既能够有效利用低温热能资源,又能够实现能源的高效利用,达到节能减排的目的。
同时,燃气热泵还具有环保、安全、稳定的特点,是一种非常具有发展前景的新型能源设备。
最后,燃气热泵的工作原理具有一定的适用范围和技术要求。
在实际应用中,需要根据具体的环境条件和能源资源情况,合理选择燃气热泵的型号和参数。
同时,还需要注意设备的安装、运行和维护,确保其正常高效运行。
此外,还需要不断加强对燃气热泵技术的研发和创新,提高其能源利用效率和环境适应能力。
总之,燃气热泵作为一种新型的能源利用设备,其工作原理清晰明了,能够有效利用低温热源,实现能源的高效利用,具有广阔的应用前景。
在未来的发展中,燃气热泵将会成为能源领域的重要技术装备,为人们的生活和生产带来更加便利和舒适的体验。
燃气工业炉的热工过程及热力计算
燃气工业炉的热工过程及热力计算燃气工业炉通常是一种用于生产工业产品或炼化原料的设备。
不同于电力工业中使用的燃煤炉,燃气炉使用的是天然气或其他燃气类型。
在生产和运营过程中,燃气工业炉需要进行热力计算以确保工作效率、生产质量和能源使用情况得到最大程度的优化。
燃气工业炉的热工过程燃气工业炉的热工过程可以分为两个阶段:进料加热和反应反弹。
在进料加热过程中,先将原材料投入燃气工业炉中,燃气通过加热器进入炉膛,使材料升温到预定的温度。
在反应反弹阶段,材料开始反应并放出能量,同时产生一些废气或其它废物。
废气通过烟道排放到大气中。
燃气工业炉的热工过程可以用以下公式表示:Q = m * c * (T2 - T1)其中,Q代表净热量(kJ),m代表物体质量(kg),c代表物质的比热容(kJ/kg K),T1和T2分别代表原材料的初始温度和加热后的最终温度。
燃气工业炉的热力计算热力计算通常是用来确定燃气工业炉中加热过程的能量损失和能源利用效率。
一般来说,热力计算包括以下关键参数:1.初始条件:这包括原材料和天然气的质量和温度等信息。
2.进料加热:在燃气工业炉中加热原料是通过将天然气通过预热器加热并引入炉腔中实现的。
3.反应过程:在加热过程中,原材料达到一定的温度,就会发生与燃气的反应。
这个过程需要计算能量释放及任何质量损失。
4.烟气处理:废气或其它废物通过烟道排放到大气中,需要计算排放废气的热质量和允许排放的最大限度。
以上参数都可以通过现场的测试、测量和分析计算来得出。
最终,热力计算的结果能够用于优化燃气工业炉的生产过程,提高能源使用效率和生产质量。
结论燃气工业炉的热工过程及热力计算是燃气工业生产中非常重要的环节。
通过合理的热力计算,工厂能够确定合适的燃气使用量、加热温度及排放标准。
这将非常有助于提升燃气工业炉的生产效率、降低能源成本、保证最终产品的质量和保护环境。
(1500字)。
燃气机热泵供热性能规律的理论和实验研究
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燃气采暖供暖技术方案
燃气采暖供暖技术方案随着气候变暖和人们对舒适生活的需求增加,燃气采暖供暖成为现代家庭和商业场所常用的采暖方式之一、燃气采暖供暖技术方案是指通过燃烧燃气产生热量,并将热量传递到供暖设备或房间,从而提供舒适的温暖环境的一系列技术方案。
以下是一个基于燃气采暖供暖技术方案的实施步骤:1.分析需求和热负荷:首先,需要对供暖区域的需求和热负荷进行分析和计算。
热负荷指的是供暖区域所需的热量,可以根据房间尺寸、热损失、使用频率等因素进行估算。
2.安装燃气供应系统:在选择燃气供暖系统之前,需要安装一个燃气供应系统。
这包括燃气管道、阀门、计量设备和安全设备等。
燃气供应系统应符合相关的安全标准和规范。
3.选择燃气采暖设备:根据热负荷的计算结果,选择适合的燃气采暖设备。
常见的燃气采暖设备包括燃气锅炉、燃气取暖炉和燃气壁挂炉等。
在选择设备时,应考虑设备的热效率、安全性、使用寿命等因素。
4.安装采暖系统:在安装燃气采暖设备之前,需要先安装一个完整的采暖系统。
该系统包括供暖管道、散热器和控制系统等。
供暖管道应根据供暖区域的大小和布局进行设计和安装。
散热器的选择应根据房间的需求和美观度进行选择。
5.排烟系统设计:燃气采暖设备在燃烧时会产生大量的废气,需要通过排烟系统将废气排出。
排烟系统的设计应考虑到废气的排放和室内空气质量的因素。
6.安装控制系统:为了更好地控制燃气采暖设备的运行和温度调节,需要安装一个控制系统。
该系统可以根据室内温度和需求自动调节燃气供给和散热器的工作状态。
7.运行和维护:安装完成后,需要对燃气采暖供暖系统进行调试和测试。
一旦系统正常运行,需要定期进行维护和保养,包括清洁供暖设备、更换过滤器和检查排烟系统等。
总结起来,燃气采暖供暖技术方案包括分析需求和热负荷、安装燃气供应系统、选择燃气采暖设备、安装采暖系统、设计排烟系统、安装控制系统以及运行和维护等步骤。
通过科学合理的方案设计和实施,可以提供高效、安全、舒适的采暖供暖服务。
热泵热水计算方法
热泵热水计算方法热泵热水系统是一种利用热泵技术提供热水供应的系统。
它通过从环境中提取热能,作为热水的加热源,可以实现高效节能的热水供应。
在设计和计算热泵热水系统时,需要考虑以下几个方面:1.热水需求量:首先需要确定所需的热水需求量,即每天需要供应的热水量。
可以根据用户的使用量、用水方式和用水时间等来确定。
一般可以根据规范和标准,来确定热水需求量的计算方法。
2.热泵性能系数:热泵的性能系数(COP)是衡量热泵系统能效的重要指标。
它表示单位电能输入时,热泵系统所产生的热能输出的比例。
COP 的计算方法为:COP=产热量÷电能输入量。
COP的值越高,说明热泵的性能越优秀。
3.热泵热水器容量:根据热水需求量和热泵的COP值,可以计算出所需的热泵热水器的容量。
容量的计算方法为:容量=热水需求量÷COP。
这个容量是指热泵热水器的加热能力,通常以千瓦(kW)来表示。
4.地源热泵热水系统:地源热泵热水系统是一种通过从地下提取热能来供应热水的系统。
在设计和计算地源热泵热水系统时,需要考虑地热的热量和地源热泵的性能系数。
通常需要进行地热能力的测算和地热源的选择。
5.风源热泵热水系统:风源热泵热水系统是一种通过从大气中提取热能来供应热水的系统。
在设计和计算风源热泵热水系统时,需要考虑大气中的热能和风源热泵的性能系数。
通常需要进行气象数据的分析和风能的测算。
6.太阳能热泵热水系统:太阳能热泵热水系统是一种通过太阳能和热泵技术来供应热水的系统。
在设计和计算太阳能热泵热水系统时,需要考虑太阳能的辐射热量和热泵的性能系数。
通常需要进行太阳能辐射量的测算和太阳能系统的选择。
7.热泵热水系统的管道布局:在热泵热水系统的设计中,需要考虑热水的输送和分配。
通常需要合理布局管道和阀门,以保证热水的供应和使用的便利。
总之,热泵热水系统的设计和计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素,包括热水需求量、热泵的性能系数、热泵热水器的容量、地源、风源和太阳能的热泵系统,以及管道布局等。
热泵供热功率计算公式
热泵供热功率计算公式
首先,热泵供热功率的计算需要考虑热泵的制冷剂的性质、循
环系统的效率以及室内外温差等因素。
一般来说,热泵供热功率(P)可以使用以下公式来计算:
P = Q / COP.
其中,P代表热泵的供热功率(单位为千瓦),Q代表热泵从外
部环境中吸收的热量(单位为千焦耳或千瓦),COP代表热泵的性
能系数(Coefficient of Performance),它是热泵输出功率与输
入功率的比值。
在这个公式中,热泵从外部环境中吸收的热量(Q)可以通过外
部环境的温度差和热泵的工作参数来计算。
而热泵的性能系数(COP)则取决于热泵的设计、制冷剂的选择以及循环系统的效率等因素。
另外,热泵供热功率的计算还需要考虑到热负荷、室内外温差
的变化、热泵系统的运行状态等因素。
这些因素都会对热泵的供热
功率产生影响,因此在实际应用中需要综合考虑这些因素来计算热
泵的供热功率。
总之,热泵供热功率的计算涉及到多个因素,需要综合考虑热泵的工作参数、外部环境的热量和温度差以及热泵系统的性能等因素。
通过以上公式和综合考虑各种因素,可以计算得到热泵的供热功率。
热泵供热系统负荷计算公式
热泵供热系统负荷计算公式
热泵供热系统负荷计算是为了确定热泵所需的热量输出,以满足建筑物的供热
需求。
负荷计算公式通常包括以下几个部分:
1. 建筑物散热负荷:建筑物的散热负荷是指建筑物在冬季需要添加的热量,用
于抵消建筑物的散热损失。
它可以通过以下公式计算:
散热负荷 = (室内设计温度 - 室外设计温度) ×建筑物的U值 ×建筑物的墙体
面积
2. 温水供暖负荷:温水供暖负荷是指热泵系统在冬季提供给建筑物的温水供暖
所需的热量。
它可以通过以下公式计算:
温水供暖负荷 = (建筑物的体积 ×设计温度差 ×室内风温系数) + (建筑物的体
积 ×设计温度差 ×室内温度降属性)
3. 热泵耗电负荷:热泵耗电负荷是指热泵系统在运行过程中所消耗的电能负荷。
它可以通过以下公式计算:
热泵耗电负荷 = (温水供暖负荷 / 热泵的热效率) × (1 / 热泵的 COP)
需要注意的是,以上公式中的各项参数需要根据具体的建筑物和热泵系统的特
点进行调整。
例如,室内设计温度、室外设计温度、建筑物的 U值、室内风温系数、室内温度降属性等参数都需要根据实际情况进行确定。
负荷计算是确定热泵供热系统设计的重要环节,它可以帮助设计人员有效选择
合适的热泵设备,并确保系统能够满足建筑物的供热需求。
因此,对于热泵供热系统的负荷计算,建议寻求专业设计人员或相关领域的专家的帮助,以确保计算结果的准确性和可靠性。
热泵cop计算公式
热泵cop计算公式热泵的性能系数(Coefficient of Performance,简称 COP)是衡量热泵效率的一个重要指标。
它反映了热泵在运行过程中输出的热量(或冷量)与输入的能量之间的比值。
简单来说,COP 越大,意味着热泵的效率越高,越节能。
热泵COP 的计算公式是:COP = 热泵输出的热量(或冷量)÷热泵输入的能量。
咱先举个例子来理解一下这个公式哈。
比如说,冬天的时候,一台热泵给房间提供了 10000 焦耳的热量,而运行这台热泵消耗了 2000 焦耳的电能。
那这台热泵的 COP 就是 10000÷2000 = 5。
这就表示每消耗1 份电能,热泵能产生 5 份的热量。
在实际应用中,影响热泵 COP 的因素那可不少。
就像环境温度,要是大冬天外面冷得要命,热泵从低温环境中吸收热量就更费劲,COP 可能就会降低。
还有热泵自身的性能和质量,这就好比有的同学学习能力强,考试成绩就好;热泵性能好,COP 自然也高。
我之前在一个小区里做过一次调研,就发现了热泵 COP 很有意思的现象。
那小区里有些人家装的热泵用了好些年,性能下降,COP 也跟着降低。
有一家的主人跟我抱怨说,他家的电费比邻居家高不少,可屋里还没人家暖和。
我一检查,发现他家的热泵太老旧了,运行起来费劲,COP 低得可怜。
再比如说,热泵的安装和维护也很关键。
要是安装的时候管道没弄好,有泄漏,或者长期不维护,灰尘把换热器堵住了,那热泵的效率肯定受影响,COP 也就上不去。
对于用户来说,了解热泵的 COP 计算公式可太重要啦。
在购买热泵的时候,不能光看价格,得算算长期使用的成本。
COP 高的热泵,虽然可能购买的时候贵一点,但长期用下来能省不少电钱呢。
而且,随着技术的不断进步,热泵的 COP 也在不断提高。
这就像是咱们学习,不断努力就能不断进步。
科学家们一直在研究怎么让热泵更高效,更节能,为的就是让咱们的生活更舒适,同时也更环保。
热泵热水计算方法
性能评估标准
能效比(EER)
衡量热泵热水系统能效的标准,等于系统输出热量与输入功率的比值。EER值越高,系 统的能效越好。
制热水效率(Hot Water Production…
衡量热泵热水系统制热水能力的标准,等于系统输出的热水量与输入功率的比值。制热 水效率越高,系统的制热水能力越强。
出水温度稳定性
热泵热水系统的应用场景
家庭热水供应
适用于家庭用户,提供舒适的 生活热水。
商业热水需求
适用于酒店、宾馆、桑拿中心 等商业场所,满足大量的热水 需求。
工业热水应用
适用于工厂、医院、学校等公 共设施,提供稳定的热水供应 。
农业灌溉和水产养殖
利用热泵技术为农业灌溉和水 产养殖提供适宜的水温,提高
产量和效益。
02 热泵热水系统设计
设计原则
高效节能
热泵热水系统应采用高 效热泵技术,降低能耗,
提高能源利用效率。
安全可靠
系统设计应充分考虑安 全因素,确保设备运行 稳定可靠,避免发生安
全事故。
适用性广
热泵热水系统应适用于 不同规模和类型的热水 需求,满足不同场所和
用户的需求。
经济合理
系统设计应考虑经济性, 合理控制成本,为用户 提供性价比较高的解决
03 热泵热水系统能效计算
能效计算公式
能效计算公式
能效比(EER)和热效率(COP)是热泵热水系统的重要性能指标,可以通过相应的公式进 行计算。EER是指热泵在单位时间内所提供的热量与消耗的电能的比值,而COP则是指热泵 输出的热量与输入的电能的比值。
EER计算公式
EER=Q/W,其中Q为热泵输出的热量(单位:kJ),W为消耗的电能(单位:kWh)。
燃气热泵工作原理
燃气热泵工作原理
燃气热泵是一种高效环保的供暖方式,通过利用空气中的热能来进
行供暖,其工作原理主要包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。
具
体而言,燃气热泵工作原理如下:
1. 蒸发:燃气热泵中的制冷剂首先在蒸发器内受热蒸发,将周围空
气中的热量吸收到制冷剂中。
这个过程使得制冷剂从液态变为气态,
并同时吸收大量热量。
2. 压缩:将蒸发后的低温低压气体通过压缩机进行压缩,提高其温
度和压力。
通过增加制冷剂的压缩,使其内部分子运动速度增加,温
度上升。
3. 冷凝:高温高压的制冷剂气体流入冷凝器,通过散热器交换热量,使得制冷剂气体冷却凝结成液体。
在这个过程中,制冷剂释放出之前
吸收的热量。
4. 膨胀:经过冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀进入到蒸发器内,降
低其压力和温度,再次变为低温低压的气体状态,重新进行循环利用。
综上所述,燃气热泵通过不断循环这四个过程来吸热、压缩、放热
和膨胀,从而实现对环境中热能的转移和利用。
这一工作原理使得燃
气热泵不需要消耗大量电能,而是利用空气中自然的热量来完成供暖,具有较高的能效比和环保性,是未来供暖行业发展的趋势之一。
燃气热泵空调原理
燃气热泵空调原理
燃气热泵空调利用燃气为能源,通过热泵的工作原理实现空气的热交换,从而达到制冷或制热的目的。
其工作原理主要包括压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。
首先,在蒸发器中,环境空气中的低温低压制冷剂(一般为氨)吸热蒸发,将环境的热量吸收到制冷剂中。
然后,制冷剂经过压缩机的作用,被压缩成高温高压气体。
接下来,高温高压的制冷剂进入冷凝器,通过与外界空气进行热交换,将热量释放出去,使制冷剂冷却并变成高压液体。
然后,高压液体制冷剂通过膨胀阀,进入到蒸发器中。
在蒸发器中,制冷剂再次蒸发,从而吸收蒸发器外界空气中的热量,以达到降温的效果。
最后,制冷剂再次进入压缩机,循环进行系统的制冷或制热。
制冷剂通过四个主要过程(压缩、冷凝、膨胀和蒸发)的交替作用,实现空调系统的热量转移和循环。
总的来说,燃气热泵空调利用热泵的工作原理,通过循环使用制冷剂对环境空气进行热交换,从而实现空调的制冷和制热功能。
使用燃气作为能源,既能满足空调需求,又具有节能环保的特点。
燃气热泵工作原理
燃气热泵工作原理
燃气热泵是一种高效节能的供暖设备,它能够将环境中的低温热能转化为高温
热能,实现供暖和热水生产。
其工作原理主要包括热泵循环工作原理和燃气热水器加热原理。
首先,我们来看热泵循环工作原理。
热泵是通过循环工作来实现热能的转换的。
它利用蒸发器中的工质受热蒸发,吸收环境中的低温热能,然后通过压缩机将蒸汽压缩成高温高压蒸汽,再通过冷凝器释放热量,将高温高压蒸汽冷凝成液体,释放出的热量用于供暖或者热水生产。
这样就实现了低温热能向高温热能的转换。
其次,我们来看燃气热水器加热原理。
燃气热水器是通过燃烧燃气来加热水的。
燃气通过阀门进入燃烧室,在燃烧室中与空气混合燃烧,产生高温燃烧气体,然后热量通过燃烧室壁传递给水箱中的水,使水温升高,从而实现热水生产。
综合来看,燃气热泵的工作原理是将热泵循环工作和燃气热水器加热原理结合
在一起,充分利用环境中的低温热能和燃气燃烧产生的热能,实现高效供暖和热水生产。
这种工作原理不仅能够节约能源,减少能源消耗,还能够降低对环境的影响,是一种非常环保和节能的供暖方式。
总的来说,燃气热泵工作原理是一种高效节能的供暖方式,通过循环工作和燃
烧加热相结合,实现了低温热能向高温热能的转换,充分利用了环境中的能源,是未来供暖领域的发展方向。
希望通过本文的介绍,能够让大家对燃气热泵的工作原理有一个更加深入的了解。
热泵制热量
热泵制热量
摘要:
一、热泵制热量的原理与计算
二、热泵的类型和应用范围
三、热泵制热量的优缺点
四、市场价格与商业机密
正文:
一、热泵制热量的原理与计算
热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置,其工作原理是逆循环方式迫使热量从低温物体传递到高温物体中去。
热泵制热量的计算通常涉及到混合剂的比热、密度以及换热器的进出口温度差等因素。
例如,通过公式W = Ch * d * Q * T,可以计算出换热器的换热量。
二、热泵的类型和应用范围
根据热泵的工作原理和应用场景,热泵可分为空气源热泵和地源热泵等类型。
空气源热泵主要通过吸收空气中的热量进行制热或制冷,适用于家庭、商业建筑等场所。
地源热泵则通过地下水源或地热岩体等进行热量交换,适用于大型建筑或地区。
热泵的应用范围广泛,涵盖了供暖、制冷、热水供应等多个领域。
三、热泵制热量的优缺点
热泵制热量的优点在于其节能、环保、高效等特性。
与传统的燃煤、燃气锅炉等设备相比,热泵能耗低、排放少,更加符合绿色环保的要求。
同时,热
泵制热量的可调控性强,可以实现恒温恒湿等需求。
然而,热泵制热量也存在一定的缺点,例如初期投资成本较高、技术要求严格等。
四、市场价格与商业机密
热泵的市场价格受品牌、型号、功率等因素影响,具体价格需要根据实际情况而定。
一般来说,热泵的价格相对较高,但考虑到其节能、环保等优点,长期运行成本较低。
燃气机热泵机组供暖计算与分析
燃气机热泵机组供暖计算与分析1、引言天然气发动机驱动的热泵机组(GasEngine-DrivenHeatPump,以下简称燃气机热泵)已经在日本、美国和欧洲等国家得到了广泛的应用,然而在我国,这类热泵尚未开始推广应用。
随着西气东输工程的顺利进行,以及电力峰谷差日益严重,以天然气作为制冷空调设备能源的燃气机热泵的应用开始受到重视。
由于燃气机热泵冬季供暖时引入了天然气发动机的缸套和废气的余热,因此,在供暖模式下燃气机热泵与普通的电驱动热泵有较大的区别。
本文对一台天然气发动机的余热产生规律进行了实验研究,并运用能量守恒的原理建立了燃气机热泵系统的稳态计算的模型。
通过计算,分析了燃气机热泵冬季供暖过程的特点及运行能耗。
2、燃气机热泵供暖过程的计算模型本文所讨论的燃气机热泵原理和系统循环过程,该燃气机热泵属空气-水热泵机组,可进行供暖和制冷循环。
进行供暖循环时,三通阀1和2均切换到余热回收的位置,热水吸收板式换热器热量后继续吸收发动机余热,然后将热量输送到热用户。
由于燃气机的余热对热泵的供热影响较大,因此本文主要讨论燃气机热泵的供暖循环。
2.1发动机余热计算模型由于发动机工作过程比较复杂,很难用纯粹的数学关系推导出发动机的余热计算模型。
一些文献提供了发动机余热的计算公式,但这些计算公式的通用性较差,仅适合于某一型式的发动机。
本文采用实验的办法得到实际应用的燃气机热泵系统模型中所需的发动机余热数据。
通过测出有关物理量,可以间接地计算出发动机的余热量。
稳态工况下,发动机的工作状态同发动机的转速和转矩有关。
当发动机的转速和转矩一定时,发动机的工作状态便确定。
实验时,将发动机稳定在某一工作状态,然后测出发动机冷却水流量,冷却水进出口温度,废气排气温度,天然气流量,过量空气系数等数据。
根据这些数据可以计算得到发动机的余热数据。
从实验结果可知,发动机的缸体的余热量、废气流量和排气温度随着转速和扭矩的增加而增加。
由于发动机冷却水循环泵由发动机带动,因此冷却水的流量仅同转速有关。
热泵制热量计算公式
热泵制热量计算公式热泵制热量计算公式是用来计算热泵系统在制热过程中获得的热量的数学表达式。
热泵是一种利用外界环境热源(如空气、水、土壤等)进行热能转换的设备,通过工质循环的方式将低温热源的热能转移到需要加热的环境中。
在制热过程中,我们需要知道热泵所能提供的热量,以便合理选择和设计热泵系统。
热泵制热量的计算公式主要依赖于两个参数,即热泵的制冷量和制热效率。
制冷量指的是热泵在单位时间内从低温热源吸收的热量,通常用单位为千瓦(kW)来表示。
制热效率是指热泵在制热过程中所提供的热量与所消耗的能量之间的比值,通常用百分比(%)来表示。
热泵制热量计算公式可以表示为:制热量 = 制冷量× 制热效率其中,制冷量可以通过热泵的技术参数或实测数据来获取。
制热效率则需要根据具体的热泵系统来确定,它受到热泵的设计、工况以及运行状态等因素的影响。
在实际应用中,为了更准确地计算热泵的制热量,还需要考虑到一些修正因素。
例如,热泵系统在制热过程中会消耗一定的电能,这部分能量需要从制热量中扣除。
另外,由于环境温度和湿度的不同,热泵的制热效率也会有所变化,需要进行适当的修正。
修正因素的考虑可以提高计算结果的准确性。
需要注意的是,热泵制热量计算公式只是一种理论上的计算方法,其结果并不一定等于实际的制热量。
实际的制热量还受到建筑物的热损失、热泵系统的运行状态、环境条件等因素的影响。
因此,在实际应用中,为了获得更准确的制热量,需要结合实际情况进行实测或模拟计算。
总结起来,热泵制热量计算公式是一种用于计算热泵系统制热量的数学表达式。
它通过制冷量和制热效率这两个参数来计算热泵的制热量。
然而,在实际应用中,还需要考虑修正因素以及其他影响因素,以获得更准确的结果。
热泵制热量的计算是热泵系统设计和运行的重要依据,可以帮助我们合理选择和使用热泵设备,提高能源利用效率。
暖通术语_secret
暖通术语1. 集中供暖(central heating)热源和散热设备分别设置,由热源提供的热媒,通过管道系统向各幢建筑物或各户供给热量的供暖方式。
不含以燃气热水炉或电热水炉、室内电加热器等为分户独立热源的供暖方式。
2. 热水供暖系统(hot water heating system)以热水作为热媒的供暖系统。
3. 分户热计量(household-based heat metering)以住宅的户(套)为单位,分别计量向户内供给的供暖热量。
4. 热源状况附加系数(additional factor for heat source condition)在按连续供暖条件进行供暖负荷计算的基础上,考虑由于热源设备的具体操作条件或运行管理水平不尽相同,对由不能全日满负荷供暖热源供暖的建筑供暖负荷的附加修正率。
5. 户间传热量(heat transfer for neighbor)通过户间的隔墙或楼板,由于温差而形成的传热量。
6. 一次水系统(primary water system)热源设备侧的热媒循环系统。
7. 二次水系统(secondary water system)热用户侧的热媒循环系统。
8. 单级泵系统(one-grade pumps system)热源设备系统和热用户系统的热媒,用一级水泵完成循环的系统。
9. 两级泵系统(two-grade pumps system)热源设备系统和热用户系统的热媒,分别用一级水泵完成循环、且通过管道和构件相互连接的系统。
10. 室外系统(outdoor system)自供暖热源出口起、至建筑物供暖管道入口止的供暖系统。
11. 室内系统(indoor system)自建筑物供暖管道入口起、至户内系统入口止发供暖系统。
12. 户内系统(household system)设置于住宅户(套)内的供暖系统。
13. 共用立管(common riser)多层或高层住宅内,用以连接各层户内系统的垂直供回水管道。
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燃气机热泵供暖过程的计算与分析
摘要:本文对驱动燃气机热泵的发动机余热产生规律进行了实验研究,并对燃气机热泵建立了一个计算模型。
通过计算,分析了发动机余热对燃气热泵供暖过程的影响,着重分析了部分负荷下燃气机热泵的供暖过程的特点。
以上海地区的气候条件和能源价格为基础,对燃气机热泵供暖的能耗和运行费用进行了分析比
较。
关键字:燃气机热泵余热能耗计算模型
1 引言
天然气发动机驱动的热泵机组(Gas Engine-Driven Heat Pump,以下简称燃气机热泵)已经在日本、美国和欧洲等国家得到了广泛的应用,然而在我国,这类热泵尚未开始推广应用。
随着西气东输工程的顺利进行,以及电力峰谷差日益严重,以天然气作为制冷空调设备能源的燃气机热泵的应用开始受到重视。
由于燃气机热泵冬季供暖时引入了天然气发动机的缸套和废气的余热,因此,在供暖模式下燃气机热泵与普通的电驱动热泵有较大的区别。
本文对一台天然气发动机的余热产生规律进行了实验研究,并运用能量守恒的原理建立了燃气机热泵系统的稳态计算的模型。
通过计算,分析了燃气机热泵冬季供暖过程的特点及运行能耗。
2 燃气机热泵供暖过程的计算模型
该燃气机热泵属空气-水热泵机组,可进行供暖和制冷循环。
进行供暖循环时,三通阀1和2均切换到余热回收的位置,热水吸收板式换热器热量后继续吸收发动机余热,然后将热量输送到热用户。
由于燃气机的余热对热泵的供热影响较大,因此本文主要讨论燃气机热泵的供暖循环。
2.1 发动机余热计算模型
由于发动机工作过程比较复杂,很难用纯粹的数学关系推导出发动机的余热计算模型。
一些文献[1,2]提供了发动机余热的计算公式,但这些计算公式的通用性较差,仅适合于某一型式的发动机。
本文采用实验的办法得到实际应用的燃气机热泵系统模型中所需的发动机余热数据。
通过测出有关物理量,可以间接地计算出发动机的余热量。
稳态工况下,发动机的工作状态同发动机的转速和转矩有关。
当发动机的转速和转矩一定时,发动机的工作状态便确定。
实验时,将发动机稳定在某一工作状态,然后测出发动机冷却水流量,冷却水进出口温度,废气排气温度,天然气流量,过量空气系数等数据。
根据这些数据可以计算得到发动机的余热数据。
图2~5为实验数据经过换算后得到的结果。
图3 废气流量随转速和扭矩的变化关系
图4 废气排气温度随转速和转矩的变化关系
图5 缸体冷却水流量和转速的关系
从实验结果可知,发动机的缸体的余热量、废气流量和排气温度随着转速和扭矩的增加而增加。
由于发动机冷却水循环泵由发动机带动,因此冷却水的流量仅同转速有关。
对上述结果通过曲面插值和线性拟合的办法可以得到其它非测试状态点下的物理量,从而得到发动机余热计算所需的数据。
2.2 热泵系统计算模型
热泵系统的热力模型主要考虑压缩机、蒸发器、冷凝器三大部件的能量平衡关系,节流过程认为是绝热过程。
若忽略系统的热损失,那么压缩机的排热量、冷凝器的换热量和热水的吸热量应该相等,同样压缩机的产冷量、蒸发器的换热量和室外空气的放热量也应该相等。
2.3 模型的求解
在燃气机热泵的结构参数确定,风机风量和水泵流量已知的情况下,联立上述所有方程便可以对模型进行求解。
该模型有两种求解方式:(1)如给定发动机的转速,那么可以得到该转速下燃气机供热能力;(2)如给定系统要求的供热能力,那么可以计算出要求的供热能力下燃气机热泵转速。
然后相应地可以得到燃气机热泵能耗、余热等其它量。
由于风机水泵的能耗占系统能耗的比重相对较小,且固定不变,因此计算中不涉及这部分能耗。
3 燃气机热泵供暖过程计算与分析
3.1 供暖季节的热负荷的计算
本文的目的主要是对燃气机热泵在整个供暖季节的工作性能进行计算和分析,因此必须首先确定建筑的热负荷。
为便于计算,假设某建筑的热负荷仅仅由室内外温差引起,那么在已知室内设计温度t n和室外设计温度t out,d以及设计负荷Q d的情况下,可以计算出任意室外温度t out下该建筑的热负荷Q x
3.2 燃气机热泵供暖过程特点
燃气机热泵一个突出的优点是就是燃气机有良好的调速性能,即当负荷变动时,可以通过调节燃气机的供气量来调节燃气机热泵的转速,以实现部分负荷下燃气机热泵供热能力的调节。
需要指出的是,燃气机热泵的速度调节是有限制的,并不能任意调节,这与发动机和压缩机的工作特性有关。
图6为实验得到的发动机速度-转矩特性曲线,即发动机的外特性曲线,和计算得到压缩机的速度-转矩特性曲线。
图中实线表示发动机在不同转速下能提供的最大转矩,而虚线表示负荷变动时压缩机正常工作需要的转矩。
从图中看出,当发动机转速低于1200r/min时,发动机的最大转矩已不足于提供压缩机所需的
转矩,此时燃气机热泵已无法正常工作。
因此,实际运用中,发动机存在一个最小稳定转速,燃气机热泵通过转速进行能量调节时,转速不能低于这一最小稳定转速。
根据这一情况,为保证机组的稳定性,本文计算中最小稳定转速取
1400r/min,而低于这一转速时采用压缩机卸缸的办法进行压缩机能量调节。
图6 发动机和压缩机的速度-转矩特性
图7表示不同室外温度下的燃气机热泵热负荷、供热量、发动机的余热量、系统一次能耗的变化关系。
图8表示一次能利用率的变化规律,其中一次能源利用率PER的定义为系统实际所获得的热量与系统消耗一次能的比值
(19)上式中,min(Q x, Q total)表示当系统供热量大于热负荷时,以热负荷作为实际获得的热量,而供热量小于热负荷时,以系统供热量作为实际获得的热量。
从图7和图8中可以看出:
(1)燃气机热泵供热量中,发动机的废热占相当大的份额(约占总供热量的1/3)。
因此,即使在温度很低的情况下,燃气机热泵仍能满足供热要求,不会出现供热量不足的情况。
废热量的大小同发动机的负荷和工作状态很有关系。
图8 燃气机热泵的一次能利用率
(2)由于发动机存在最小稳定转速问题,燃气机热泵在室外温度高于2℃时出现了供热量和热负荷不能匹配的现象。
这时,发动机已无法通过转速来调节系统的供热量。
计算表明,热负荷率较高时,燃气机热泵具备较好的负荷调节特性,供热量和热负荷能较好匹配,系统也有较高的一次能利用率。
但随着负荷率的降低,发动机转速被限制在最小转速下运行,系统的一部分供热量被浪费,一次能利用率降低。
(3)在负荷率较低时,采用的压缩机卸缸的办法进行能量调节对燃气机热泵能耗的改善不明显。
从本文的计算结果来看,采用压缩机卸缸的能量调节方式后,一定程度上克服了能耗上升的趋势。
进一步分析表明,能耗不能降低的原因仍然是因为转速被稳定在最低转速下运行所致。
因此在部分负荷较低的情况下,燃气机热泵的一次能源利用率较低。
为使机组在低负荷下节能,采用启/停控制方式进行能量调节仍然非常必要。
3.3 燃气机热泵供暖的季节能耗及运行费用分析比较
若考虑各个温度下空调运行的累积时间,可以计算出燃气机热泵冬季运行时的能耗。
图9为根据上海地区空调运行期间室外温度频率表[5]计算的燃气机热泵在冬季各个温度下的运行能耗。
可以看出能耗较高的点集中在室外温度为5~10℃的区域,这是因为这个温度区域空调运行小时数很多。
将各个温度下的能耗值累加起来,可得到整个供暖季节燃气机热泵的能耗量。
图9 各个室外温度下燃气机热泵的运行能耗
燃气机热泵能耗计算的另一目的是考察燃气机热泵运行的经济性。
影响燃气机热泵运行费用的因素不仅是该地区的气候条件,更重要的是当地的能源价格因素。
图10为目前上海地区能源价格条件下对燃气机热泵同变频调节方式的电驱动热泵运行费用比较分析。
从比较结果可以看出,燃气机热泵在低温下的运行费用明显低于电动热泵,在室外温度较高的情况下燃气机热泵稍差于电动热泵,这主要是因为本文中采用的燃气机在部分负荷较低时调节性能较差所致。
对于整个供暖季节,燃气机热泵的运行费用要比电动热泵的运行费用节约16.8%。
4 结论
(1)通过天然气发动机余热实验以及整个系统的计算分析可知,发动机余热在燃气机热泵系统供热量中占相当大的份额。
发动机的余热使得燃气机热泵在低温下有良好的供热能力,且余热对系统供热性能有较大的影响。
(2)尽管燃气发动机具备调速机构,但要维持发动机的稳定性,发动机的转速不能太低。
这一特点限制了燃气机热泵的部分负荷性能的发挥,要获得好的部分负荷特性,发动机需要有较低的最低稳定转速。
对于最低转速较高的燃气机热泵,为使机组节能,压缩机的启/停控制方式仍然十分必要。
(3)计算表明,燃气机热泵的运行经济性在不同的室外条件下各不相同,总的来说,在上海地区气候和能源价格条件下,燃气机热泵同电动热泵相比仍然具有较好的经济性。
5 参考文献
(1)蒋德明.内燃机原理.北京:机械工业出版社,1988
(2)陆瑞松.内燃机的传热与热负荷,北京:人民交通出版社,1988 (3) Bock开启式压缩机技术样本
(4)蒋能照.空调用热泵技术及应用.北京:机械工业出版社,1997 (5)陈佩霖.空调与制冷技术手册.上海:同济大学出版社,1989。