浅谈热泵技术的应用和发展
谈热泵技术及其应用
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 冷设 塔 ,避 免了噪音及霉菌污染。 ,
备相同 ,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 4 舒适 :因为地 源热泵机 组供冷 暖时都是 通过冷 热水 经风机 旁管 . 4
一
样。
( 或地板管 、墙埋管)交换完成 的 ,所产生 的冷气 和暖气 ( 或辐射热)
由于氟利 昂对地 球大气臭氧有破坏作 用 ,为 了保护地球 的生态环 5C ,机组效 率极低 ,甚至无法开 机 ,需加辅 助热源 ( o时 家用 普通 3 P 境 ,除了提高热泵的成现系数 ,有效利用 能源以外 ,各 国科学 还致 力 机 仅 电辅 加 热 就 达 2 0 W) 0 0 ,辅 助加 热 时 的能 效 比 C P要 小 于 1 O 。 于新型冷冻媒体的开发 。 目前 已有替代氟利昂的媒体得到应用。
1 热 泵 的 定 义
得的热水还要 多,这是传统热水器所不 能企及 的。
热泵技术 是近年来在全世界倍受关 注的新能源技术 。人们所 பைடு நூலகம்悉 4 地源热泵技术的主要优点 . 的 “ 泵”是一种可以提高位能 的机械设备 ,比如水泵主要是将水从 低 41 高效 :一般空调对着空气换热称为风冷热泵 ,缺点在于天气炎热 位抽到高位。而 “ 热泵”是一种能从 自然 界的空气 、水或土壤 中获取 或者寒冷最需要冷量或热量 时效率反而下降 。地温一年 四季基本恒定 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 在 1 ̄左 右 ,略高于该地区平均温度 l2度 ,使得 热泵无论在制冷或 6C ~
装置 。
2 热 泵 的 工作 原 理
制热工况中均处于高效率点。
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。
热泵技术的发展现状与其展望
热泵技术的发展现状与其展望【摘要】热泵技术是一种具有重要意义的能源技术,通过利用环境中的低温热源提供供热、制冷和热水等服务,实现能源的高效利用。
本文首先介绍了热泵技术的定义和重要性,然后分析了其历史发展、在不同领域的应用、当前的发展现状以及未来的发展趋势。
也探讨了热泵技术在节能减排中的重要作用,展望了其在未来的前景和应用前景。
热泵技术对于节能减排和保护环境具有重要意义,未来的发展前景十分广阔。
继续推动热泵技术的研发和应用不仅有助于提升能源利用效率,还能为建设清洁、低碳的能源体系做出重要贡献。
【关键词】关键词:热泵技术、发展现状、展望、历史、应用领域、节能减排、未来发展趋势、前景、应用前景、重要性1. 引言1.1 热泵技术的重要性热泵技术是一种高效节能的能源利用技术,其重要性不言而喻。
随着人们对能源资源的日益紧张和环境问题的逐渐凸显,热泵技术正逐渐成为解决能源和环境问题的重要手段。
热泵技术可以有效利用周围环境中的低品位热能,将其提升为可用的高品位热能,从而实现能源的高效利用。
热泵技术可以减少对传统能源资源的需求,降低能源开采和消耗对环境的影响,有利于生态环境的保护。
热泵技术还可以降低能源的使用成本,提高能源利用效率,对于推动节能减排和可持续发展具有重要意义。
热泵技术的重要性在于其改善能源利用效率、减少环境污染、降低能源成本等多方面的积极作用,对于推动能源革新、实现可持续发展具有重要意义。
1.2 热泵技术的定义热泵技术是一种利用外部能源驱动热泵系统,通过热力循环原理实现热量的传递和提取的技术。
它可以将低品质能量转换为高品质能量,实现热能的有效利用。
具体来说,热泵技术通过吸收低温环境中的热量,经过蒸发、压缩、冷凝和膨胀等过程,将热量传递到高温环境中,以实现升温或供暖的目的。
热泵技术是一种能够有效利用热能资源的技术,可以广泛应用于供暖、空调、热水等领域,有着重要的经济和环保意义。
在当前能源紧张和环境污染的形势下,热泵技术的发展将具有重要的现实意义和应用前景。
浅谈热泵技术的应用和发展
设 备 ; 热 泵 则 是 消 耗 一 定 的 机 械 能 , 低 温 位 热 能 而 将 “ 送 ” 高 温 位 来 供 应 热 量 需 求 的设 备 。热 泵 系 统 泵 到 的 基 本 能 量 转 换 关 系 如 图 1 。
日本 的热 泵 空 调 器 于 上 世 纪 7 0年 代 进 入 市 场 , 经过 3 0多 年 的 发 展 , 本 热 泵 市 场 已 经 比 较 成 熟 。 日 根 据 日本 制 冷 空 调 工 业 协 会 的 统 计 , 日本 每 年 生 产 的 7 0万 台 柜 式 空 调 机 中 9 . 9 0 8 S 6为 热 泵 型 空 调 机 , 应 用 非 常 广 泛 。s日本 的 热 泵 主 要 为 空 气 源 热 泵 , I 】 目 前 的研究热点 是将 热泵 系统推 广 应用 到寒 冷地 区, 并保 证高性 能 。
22 . 图 1 热 泵工 作 原 理 我 国 热 泵 技 术 的 发展
热 泵在 我 国 起 步 较 早 。 上 世 纪 5 0年 代 , 津 大 天 学 的 一 些 学 者 已 开 始 从 事 热 泵 的 研 究 工 作 。4 0 年 [6 1
热 泵 有 四 大 优 点 : 一 是 节 能 , 利 于 能 源 的综 第 有 合利用 ; 二是 有利 于 环境 保护 ; 三是 冷 热结 合 , 第 第 设备利用 率高 , 省 初 投 资 ; 四 因为 它是 电驱 动 , 节 第 所 以 调 控 比较 方 便 。
当今 社 会 , 境 污 染 和 能 源 危 机 已 成 为 威 胁 人 环 类 生存 的 头 等 大 事 , 何 解 决 这 一 问题 , 成 为 全 人 如 已 类 的 课 题 。 在 这 种 背 景 下 , 节 能 和 环 保 为 主 要 特 以 征 的 绿 色 建 筑 及 相 应 的 空 调 系 统 应 运 而 生 , 热 泵 而 正 是 满 足 这 些 要 求 的 新 型 中 央 空 调 。建 筑 的高 能 耗 已 经 成 为 严 重 制 约 我 国 能 源 经 济 可 持 续 发 展 战 略 的 瓶颈 。 “ 一 五 ” 间 , 着 节 能 减 排 这 一 目标 的 提 十 期 随 出 , 我 国广 袤 的 土 地 上 推 行 热 泵 技 术 具 有 广 泛 而 在
浅析热泵的应用
浅析热泵的应用以《浅析热泵的应用》为标题,写一篇3000字的中文文章热泵技术是一项可以拓展节能应用的先进技术,它利用自然能源,如地热、空气和水的能量,将其转换成低温的热量来进行暖通,有效地满足了室内的暖通需求。
本文将介绍热泵的应用原理,以及其在暖通行业的应用。
一、热泵原理热泵技术是利用外界自然能源,如地热能、空气能和水能,经过热量转移装置将其转换成低温的热量,然后再进行暖通的技术。
热泵的运作原理是:当热量转移装置把低温的热量从外界空气中抽出时,它吸入的外界空气被交换器加热,从而将低温的热量转化为较高的温度,然后将较高的温度输入到内部的暖通系统中,从而进行暖通。
二、热泵的应用热泵技术的应用可以说是无处不在,因为它是可以在任何空间中使用,而且可以节省室内暖通费用。
1.室内暖通:热泵可以用来满足室内暖通需求,而不需要消耗大量的能源,节约能源,减少污染。
2.室外空调:热泵技术可以用于室外空调,在较高温度的环境中,热泵可以有效地将高温热量转化为低温热量,从而满足室外空调的需求。
3.工业热源:热泵也可用于工业热源,能够从污水、废水、燃料等资源中抽取热量,将其转换成更高温的热量,以满足工业生产的需求。
三、热泵的优势1.先进的能源应用:热泵技术的优势在于它是一种先进的能源应用技术,它能够从自然资源中抽取热量能源,从而节约能源、减少污染。
2.高效率:热泵技术具有高效率,在使用一定能源的情况下,可以获得更多的输出量,因此可以降低成本。
3.维护成本低:热泵的维护成本很低,因为它的工作原理简单,可靠性高,而且不需要定期检查。
四、总结热泵技术是一种先进的能源应用技术,它可以利用自然能源,如地热、空气和水的能量,将其转换成低温的热量来进行暖通,有效地满足室内暖通需求。
热泵技术在暖通行业有着广泛的应用,具有先进、高效、低成本等优势,使得它成为当今暖通行业的最佳选择。
热泵技术发展和在集中供暖的应用
6、吸收式热泵的特点
* 能源利用范围广,可充分利用多种驱动能源。 * 与燃气锅炉或汽水换热器相比,制热效率高。 * 机组运行维护简便,使用寿命可达20年以上。 * 单机制热能力大,最大单机制热能力可达60MW。 *具有出水温度高、供/回水温差大的特点。 * 机组在真空状态下运行,安全可靠;运转部件少,运 转安静。 * 机组以溴化锂水溶液为工作介质,无毒、无臭。 * 机组制热量调节范围广,可以在10%~100%间连续 调节。 * 适应外界条件变化能力强,安装要求低。
年),采暖期从3个月到6个月。 • 城市供热仍以煤为主要燃料,全国供热能耗达
每年1.8亿吨标煤。 • 热电联产因为能耗低成为城市供热主要方式。
目前各种采暖方式比例
各种采暖方式比例
0
26亿平米,34%
23亿平米,31% 分散采暖 热电联产
26亿平米,34%
区域锅炉房
热电联产的现状
• 热电联产占全国城市集中供热50%以上,是集 中供热的主要方式。
热泵技术发展和在集中供暖 的应用
目录
热泵原理 吸收式热泵原理 热泵技术的应用
一、热泵原理
1、什么是热泵? 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 只是工作的温度范围不一样。
热泵的原理及应用现状分析
热泵的原理及应用现状分析1. 热泵的原理热泵是一种利用制冷剂的循环工作原理来实现冷热能互转的设备。
其工作原理主要包括以下几个步骤:•蒸发器:制冷剂在低压下从液态转化为气态,吸收外界的热量。
•压缩机:将制冷剂从低压态压缩为高压态,使其温度升高。
•冷凝器:制冷剂在高压下从气态转化为液态,释放出热量。
•膨胀阀:将制冷剂压力降低,使其回到低压态,循环再次开始。
通过不断循环这一过程,热泵能够将低温的热量从环境中吸收并提升温度,达到供热的目的。
2. 热泵的应用现状2.1 家庭供暖热泵在家庭供暖中的应用逐渐增多。
相比传统的燃气锅炉、电采暖等供暖设备,热泵具有以下优势: - 高效节能:热泵利用环境中的热能来供热,不需要通过燃烧等方式来产生热量,因此具有更高的能源利用效率,能够节约能源。
- 环保无污染:热泵工作过程中不产生有害气体和废气排放,对环境友好。
- 多功能性:热泵不仅可以提供供暖,还可以提供热水和空调等功能,实现一机多用。
2.2 工业应用热泵在工业领域的应用也逐渐增多。
主要应用领域包括: - 低温热源利用:工业生产过程中产生的低温废热可以通过热泵进行回收利用,提高能源利用效率。
-冷却空调系统:在工业厂房中,热泵不仅可以提供供热,还可以提供制冷和空调等功能,满足不同工艺和环境要求。
2.3 农业温室热泵在农业温室中的应用也逐渐增多。
农业温室需要保持一定的温度和湿度条件,热泵可以通过调节温度和湿度的方式提供合适的生长环境,提高作物的产量和质量,并减少灾害因素的影响。
3. 热泵应用的挑战与发展方向3.1 能效提升虽然热泵具有高效节能的优势,但目前仍然存在一些挑战。
例如,在低温环境下,热泵的性能下降明显,能效较低。
因此,需要进一步研究和改进热泵的工作原理,提高其在低温环境下的能效。
3.2 制冷剂选择目前常用的热泵制冷剂包括氟利昂等物质,对环境具有一定的危害。
因此,研究和开发更环保、无污染的制冷剂是一个重要的方向。
热泵行业发展现状
热泵行业发展现状热泵行业是一门旨在提供高效能、低能耗的采暖和制冷解决方案的新兴行业。
随着能源问题的日益突出,人们对清洁能源的需求越来越高,热泵作为一种可再生能源利用技术,得到了广泛关注和应用。
热泵行业正处于快速发展的阶段。
在过去的几年里,热泵技术得到了大幅度的改进和提升,其应用范围也不断扩大。
热泵已经在家庭、商业建筑以及工业领域得到了广泛应用,取得了显著的节能效果。
在家庭领域,热泵采暖系统的应用已经成为一种趋势。
传统的采暖方式需要消耗大量的化石能源,而热泵采暖系统则可以通过地源、水源或空气源等方式提供可再生的热能,大大降低了能源消耗。
与传统采暖方式相比,热泵采暖系统不仅节能环保,而且可以实现智能控制,提高了居住舒适度。
在商业建筑领域,热泵技术也得到了广泛应用。
商业建筑对采暖和制冷的需求较大,传统的空调系统存在能源消耗高、运行成本高等问题。
而热泵技术不仅可以满足商业建筑的采暖和制冷需求,而且具有高效能、低能耗的特点,可以大大降低能源消耗和运行成本。
在工业领域,热泵技术的应用也越来越广泛。
工业生产过程中需要大量的热能,传统的锅炉系统存在能源浪费和污染排放等问题。
而热泵技术可以利用废热、废水等低品质热能,通过压缩、膨胀等过程提高热能的利用效率,实现能源的循环利用,降低能源消耗和环境污染。
然而,热泵行业在发展过程中还面临一些挑战。
首先,热泵技术的成本较高,需要较长的回收期。
其次,热泵技术的应用还受到一些技术限制,如在极端气候条件下的性能表现不佳。
此外,热泵行业的标准和政策体系也还不完善,需要进一步完善和推进。
热泵行业作为一种可再生能源利用技术,正处于快速发展的阶段。
其在家庭、商业建筑和工业领域的应用不断扩大,取得了显著的节能效果。
然而,热泵行业在发展过程中还面临一些挑战,需要进一步完善和推进。
相信随着技术的不断创新和政策的支持,热泵行业将迎来更加广阔的发展前景。
热泵技术在工业和生活中的应用
热泵技术在工业和生活中的应用热泵技术是一种高效、环保的节能技术,其应用范围广泛,包括工业和生活等领域。
本文将分别从工业和生活两个方面来介绍热泵技术的应用。
一、工业领域中的热泵应用1. 制冷与制热在工业生产中,冷却和加热是很常见的工艺过程。
热泵可以利用空气中、水中或者地下的热量资源,将低温热量提升到高温热量,从而实现制冷和制热,减少了能源的浪费和对环境的污染。
通过热泵技术的应用,可以大大提高工艺过程的效率,降低能耗,实现节能减排的目标。
2. 工业热水热水在许多工业领域中也是一个必不可少的元素。
例如,食品加工和生产中需要大量的热水清洗设备;纺织工业中的缩胶机、染色机、预热机等也需要大量的热水。
通过热泵技术,可以从低温源中提取热量,将热量集中到高温水中,提供高温热水供应。
3. 温室农业温室农业需要大量能量来保持温度和湿度,满足植物生长的需求。
传统的供暖方式往往存在能量利用低效、能源浪费等问题。
而热泵技术则可以从周围环境中提取热量,将其转化为温室内的热能,满足植物生长的需要。
二、生活领域中的热泵应用1. 空调与采暖空调与采暖是生活领域中广泛使用热泵技术的领域之一。
热泵空调通过从室外空气中收集热量,来保持室内温度平衡。
将室内空气的热量传送至室外,实现室内制冷,从而改善室内空气质量。
在采暖方面,热泵技术也可以通过反向循环,从室外提取热量,来实现室内采暖。
2. 水暖设备热泵技术可以应用于太阳能热水器、热水锅炉、地暖等水暖设备。
通过从周围环境中收集热量来对水进行加热或者冷却,满足生活用水或者采暖的需求。
3. 游泳池加热在游泳池的加热方面,热泵技术也有非常广泛的应用。
传统的游泳池加热方式往往存在能源浪费,而热泵技术则通过从周围环境中收集热量,将其利用于加热游泳池,实现能源的高效利用。
结论热泵技术在工业和生活中的应用非常广泛。
通过从周围环境中收集热量或者冷量,热泵技术可以实现制冷、制热、供暖、供热水、加热游泳池等多种功能,大大提高了生产、生活效率,同时也减少了能源消耗和对环境的影响,实现了节能减排的目标。
热泵技术的发展现状与其展望
热泵技术的发展现状与其展望前言热泵技术是一种环保、节能的采暖方式,近年来得到了广泛关注和推广。
这种采暖方式的良好表现一方面源于其较高的能效比,另一方面也得益于现代科技的快速发展与应用,以及政策环境的优化和支持。
本文从发展历史、现状及未来展望几个方面,介绍热泵技术的相关概念、特点和发展趋势,希望能为读者提供一些对热泵技术有关的参考和启示。
热泵技术的定义及原理热泵是指以地热、水热、空气等自然环境中存在的低热能为源,通过机械工作,将低热能提升到室内所需的高温或高能量状态,从而实现采暖、制冷、热水供应等功能的集成技术。
其基本原理是运用热力学第二定律,利用能量转换定律,将地球表面水气相变、地热、太阳辐射、生物代谢等情况下存储的低热量能够的能源,通过压缩、冷凝、蒸发等循环工作方式,在热泵装置内部完成高热能的提取、输送和释放,使得室内温度南北自然调控。
热泵技术的主要特点是能耗低、环保、使用安全、舒适度高、有利于节能和减排等方面,因此在现代建筑领域被广泛采用。
热泵技术的发展历史早期的热泵技术应用于制冷领域,主要用于工业和商业用途。
20世纪60年代,热泵技术被引入到家庭采暖领域,德国是最早采用热泵作为家庭采暖的国家之一。
80年代,欧洲的热泵技术得到了快速发展,热泵市场快速扩大。
20世纪90年代,中国开始推广热泵技术,虽然开始阶段受制于政策、市场和技术不够成熟等因素的影响,但近年来随着国家对节能减排和环境保护的政策、经济发展的推进,以及热泵技术的成熟稳定,热泵市场逐步扩大,热泵装备技术也不断创新,市场更加多元化,服务质量也有了较大提升。
热泵技术的发展现状热泵市场规模据不完全统计,目前我国热泵市场规模已经达到了40多亿元,年销量约达到100万台。
热泵制冷、热水和供暖三个领域的市场总容量也已经超过6000万台,越来越多的家庭选择了热泵采暖。
热泵技术应用现状家庭采暖:热泵采暖已经成为国内家庭采暖中的一种重要形式。
根据不完全统计,目前全国已有20%的家庭采用热泵空调进行采暖。
热泵技术的研究与发展
热泵技术的研究与发展第一章热泵技术概述热泵技术是一种以低级能源为驱动能源,通过换热方式将低温热量提升至高温热量的过程。
热泵技术最早应用于空调系统和制冷系统中,用于室内温度、湿度的调节和制冷。
随着热泵技术的不断发展,其应用范围逐渐扩大,如今已经应用到工业领域、农业领域、环境领域等多个领域。
第二章热泵技术的工作原理热泵技术的工作过程可分为蒸发-压缩-冷凝-膨胀四个步骤。
在蒸发过程中,热泵通过吸收低温热源的热量使制冷剂蒸发;在压缩过程中,热泵将制冷剂压缩使其温度升高;在冷凝过程中,热泵通过散热器将高温高压的制冷剂除去其热量而使其凝结;在膨胀过程中,热泵通过节流阀将制冷剂放松使其回到低温低压状态。
第三章热泵技术的分类根据不同的热源介质和应用场合,热泵技术可分为空气源热泵、水源热泵、地源热泵、废热回收热泵等多个类别。
其中最常见的是空气源热泵和水源热泵。
空气源热泵是将室外空气中的热能利用起来实现空调、采暖等功能的一种热泵系统。
它可以通过吸收空气中的热量使室内温度升高,或者通过释放空气中的热量使室内温度降低。
空气源热泵不仅可以节约能源,还可以为室内环境创造更加舒适的温度环境。
水源热泵则是将水作为热源介质,通过水中的热能实现制冷、制热等功能的一种热泵系统。
水源热泵不仅可以利用常年水温稳定的河流、湖泊等水体作为热源,还可以通过井水、地下水等水体作为热源介质,实现环保高效的供暖、供冷、热水供应等多种需要。
第四章热泵技术的应用热泵技术在现代工业生产、农业生产、以及城市建设等方面,具有广泛的应用前景。
在农业领域,热泵技术可以通过地源热泵、水源热泵等系统为温室、蔬菜大棚等高温环境提供稳定的温度和湿度,从而提高农作物产量。
在城市建设中,热泵技术被广泛应用于建筑物的采暖、制冷系统中,同时也可以将热泵与太阳能、地热能等其他清洁能源结合应用,实现低碳环保的城市建设理念。
在工业生产中,热泵技术的应用也越来越广泛。
如热泵干燥技术在烟草、木材等行业的干燥过程中可以取代传统的热源,更加节约能源,提高生产效率。
热泵应用专家讲座心得体会
近日,我有幸参加了由我国知名热泵应用专家主讲的讲座,聆听了关于热泵技术的最新发展趋势和应用领域的深入解析。
此次讲座让我受益匪浅,不仅拓宽了视野,还激发了我对热泵技术的兴趣。
以下是我对此次讲座的心得体会。
一、热泵技术的起源与发展热泵技术是一种利用热能转换原理,将低温热源中的热量转移到高温热源中的设备。
它起源于20世纪初,当时主要用于空调制冷。
随着技术的不断发展,热泵在供热、烘干、冷藏等领域也得到了广泛应用。
如今,热泵技术已成为我国节能减排、绿色发展的重要手段。
二、热泵技术的原理与优势热泵技术的核心原理是利用制冷剂在蒸发器、冷凝器、膨胀阀和压缩机之间的循环流动,实现热量的转移。
具体来说,热泵从低温热源(如空气、地热、污水等)中吸收热量,经过压缩和冷凝后,将热量转移到高温热源(如室内空气、地热等)中,从而实现供热、制冷、烘干等功能。
热泵技术具有以下优势:1. 节能减排:热泵利用低位热能,具有较高的能效比,相比传统燃煤、燃油等供热方式,具有显著的节能减排效果。
2. 绿色环保:热泵技术无需燃烧化石燃料,无废气排放,对环境友好。
3. 应用广泛:热泵可应用于空调、供热、烘干、冷藏等多个领域,具有很高的应用价值。
4. 可再生能源利用:热泵可利用太阳能、地热能等可再生能源,实现能源的高效利用。
三、热泵技术的应用领域1. 空调制冷:热泵空调在冬季制热、夏季制冷方面具有明显优势,可实现一机多用。
2. 供热:热泵热水器、地源热泵等设备可满足冬季供暖需求,降低能源消耗。
3. 烘干:热泵烘干设备具有高效、节能、环保等特点,广泛应用于食品、木材、皮革等行业。
4. 冷藏:热泵冷藏设备具有高效、节能、低噪音等优点,适用于食品、医药、物流等行业。
5. 可再生能源利用:热泵技术可充分利用太阳能、地热能等可再生能源,实现能源的高效利用。
四、热泵技术的挑战与发展方向尽管热泵技术在多个领域具有广泛应用,但仍面临一些挑战:1. 技术瓶颈:热泵技术在高低温差、高湿度等极端环境下性能不稳定,需要进一步优化。
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。
热泵技术的研究与应用
热泵技术的研究与应用随着社会的发展,人们对于清洁能源的需求越来越大。
而热泵作为一种清洁、节能的新型能源技术,受到了广泛的关注。
本文针对热泵技术的研究与应用进行探讨。
一、热泵技术的原理热泵技术是一种通过外界能量输入,将低温热量转化为高温热量的过程。
其基本原理是使用制冷剂对室内外热源(如水、空气、地热等)进行吸收、压缩、冷凝、膨胀等过程,从而实现制冷或制热的效果。
热泵系统由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀等组成。
其中,低温热源通过蒸发器中的制冷剂吸收热量,并被蒸发剂蒸发;然后被压缩机压缩并转化为高温高压状态;高温高压的制冷剂在冷凝器中释放热量,并被膨胀阀冷却,从而重新进入蒸发器,循环再利用。
二、热泵技术的发展历程热泵技术在20世纪初期已有相关研究,但是由于技术水平与能源市场不成熟,一度陷入低迷。
20世纪70年代以来,由于环保意识的不断提高以及能源危机的到来,全球开始对绿色能源展开研究。
热泵技术由此再次得以重视,也因此得到了广泛的发展。
随着技术的不断更新和改善,如今的热泵技术已经具备了安全、高效、低噪音等特点,成为节能环保领域的重要技术。
三、热泵技术的应用1.太阳能热泵系统太阳能热泵系统是一种利用太阳能源和热泵技术相结合的多能热电一体化系统,其主要优势是兼备太阳能和热泵的优点,利用太阳能直接或间接提供低温热源,并通过低温蒸发制冷剂吸收热量。
此系统在节约能源、提高热效率的同时,还具有很好的环保效果和经济效益。
2.地源热泵系统地源热泵系统是通过埋设在地下的地埋式换热器收集热泵所需的热源,利用地热能将其加热,从而制取热水或者制冷。
该系统具有取暖、制冷、热水三种供应功能,能较好地适应不同季节的供热需求,同时还可通过二次循环技术回收热能,大大提高了热泵系统的效率。
3.空气源热泵系统空气源热泵系统使用空气作为低温热源进行循环供暖和制冷,具有易安装、易维护的优点。
此外,还可以采用太阳能光伏发电,为热泵系统提供电力支持,从而达到减少二氧化碳排放的目的。
浅谈提高热泵性能方案与热泵新技术
浅谈提高热泵性能方案与热泵新技术热泵是一种能够将低温热能转化为高温热能的装置,它可以用来供暖、制冷以及热水供应。
热泵的运行原理是利用压缩机将低温热能提升至高温,然后通过换热器将高温热能传递给需要的地方。
热泵具有高效、环保、节能等优点,因此受到了广泛的关注和应用。
热泵在实际应用中也存在一些问题,其中最主要的就是其性能不稳定问题。
尤其是在低温环境下,热泵的性能往往会明显下降,导致能耗增加、效果下降等情况。
为了解决这一问题,科研人员们一直在探索各种提高热泵性能的方案和新技术。
一、提高热泵性能的方案1.促进制冷剂流动热泵性能的提高离不开制冷剂的优化流动。
热泵制冷剂的流动状态对热交换效果有着重要的影响。
提高热泵性能的一个方案是通过优化设计制冷剂流动路径和增加制冷剂流动速度,促进制冷剂在换热器内的流动,提高换热效率。
2.提高换热器传热效率换热器是热泵的核心部件之一,对其进行优化设计是提高热泵性能的另一个重要方案。
可以通过增加换热器内部的传热面积、优化传热器的结构和材料,提高传热效率,从而减少能耗,提高性能。
3.优化制冷剂循环制冷剂循环是热泵工作的关键环节,对其进行优化可以提高热泵的性能。
通过优化制冷剂的循环工艺、增加制冷剂的压缩比、改善制冷剂流动状态等手段,可以提高热泵的工作效率,降低能耗。
4.提高热泵系统的控制技术热泵工作时需要通过控制系统对其进行精确的控制,提高热泵系统的控制技术可以提高其性能。
通过采用先进的控制算法和自适应控制技术,可以实现更加精准的控制,提高热泵的性能。
以上方案仅是提高热泵性能的一部分途径,实际上还有很多其他的提高热泵性能的技术和方案,比如采用新型的制冷剂、提高热泵的工作温度等。
这些技术虽然在实际应用中还存在一些问题和难点,但是它们都为提高热泵性能提供了新的思路和方向。
二、热泵的新技术除了不断探索提高热泵性能的方案外,科研人员们还在不断开发热泵的新技术,以实现更高效、更环保的热泵系统。
热泵技术的发展现状与其展望
热泵技术的发展现状与其展望【摘要】热泵技术是一种高效节能的技术,在现代社会中发挥着重要作用。
本文将对热泵技术的发展现状及展望进行探讨。
文章介绍了热泵技术的定义及其在节能减排中的重要性。
接着,分析了热泵技术的发展历程和在不同领域的应用情况。
然后,探讨了热泵技术未来的发展趋势和展望,强调了其在可持续发展中的地位和对环境的积极影响。
总结了热泵技术的重要性和未来发展方向,指出热泵技术将在节能减排和环境保护方面发挥更为重要的作用。
整体来看,热泵技术是未来绿色能源发展的重要方向,有望在可持续发展中发挥关键作用。
【关键词】热泵技术,发展现状,展望,节能减排,应用领域,发展历程,发展趋势,未来发展,环境影响,可持续发展,重要性,定义1. 引言1.1 热泵技术的重要性热泵技术的重要性体现在多个方面。
热泵技术可以有效利用环境中的低品位能源,将其转化为高品位热能,实现能源的高效利用。
这对于缓解能源紧张、减少对传统能源的依赖具有重要意义。
热泵技术在节能减排方面发挥着重要作用。
通过利用热泵技术,可以实现建筑物和工业生产过程中热能的回收利用,减少能源消耗和排放的同时降低运行成本。
热泵技术还可以提高能源利用效率,减少环境污染,促进绿色、可持续发展。
热泵技术的重要性不仅体现在能源节约和环境保护方面,还促进了经济社会的可持续发展。
随着技术的不断创新和完善,热泵技术将在未来发挥更加重要的作用,为建设资源节约型、环境友好型社会做出积极贡献。
1.2 热泵技术的定义热泵技术是一种利用低温热源,通过热力循环工作物质对热能进行提取的技术。
其基本原理是通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等过程,将低品位热能转换为高品位热能,实现能源的传递和转换。
热泵技术能够利用环境中的低品位热能,如大气、水体、土壤等,为建筑供暖、热水生产、空调制冷等提供能量,具有高效节能、环保清洁等优点。
热泵技术的基本组成包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等部件,通过这些部件协同工作,实现了热能的提取和传递。
浅谈提高热泵性能方案与热泵新技术
浅谈提高热泵性能方案与热泵新技术随着能源危机的日益加剧和环境污染问题的日益严重,新能源技术的发展成为了当前社会关注的焦点。
在各种新能源技术中,热泵技术因其高效节能、环保等优点逐渐成为了备受关注的领域。
要想更好地发挥热泵的性能,提高其能效比,需要不断完善技术、提升性能,进而实现在实际生活和工业生产中的广泛应用。
本文将从提高热泵性能方案和热泵新技术两个方面对热泵技术进行浅谈。
一、提高热泵性能方案为了提高热泵的性能,需要多方面的努力和改进,以下就提出几点提高热泵性能的方案:1. 优化热泵系统结构热泵系统是由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置四个主要组成部分构成的。
要想改善热泵系统的性能,首先需要优化系统的结构,提高系统的整体工作效率。
在设计热泵系统时,可以采用流线型设计,减小系统的流体阻力,提高工作效率。
还可以对系统的传热效果进行优化,提高传热效率,使得系统更加高效。
2. 优化制冷剂的选择热泵系统中的制冷剂选择对系统性能的影响十分重要。
制冷剂的选择应该综合考虑其物理性质、环保性能和安全性等多个方面。
一般来说,应选择具有良好传热性能、低温下蒸发温度和高温下冷凝温度的制冷剂。
还需要考虑到制冷剂的环保性能,选择对臭氧层破坏小、全球变暖潜能低的制冷剂,以减少对环境的不良影响。
3. 提高热泵系统的控制精度热泵系统控制的精度对系统能效比的影响很大。
提高热泵系统的控制精度是提高性能的关键因素之一。
在制冷、制热过程中,需要精确控制各部件的温度、压力、流量等参数,以保证系统的稳定运行和高效工作。
在热泵系统的设计和使用过程中,应加强对控制系统的优化和改进,提高系统的控制精度。
4. 加强热泵系统的散热设计热泵系统在运行过程中会产生大量的热量,散热设计的好坏会直接影响系统的性能。
在热泵系统的设计和安装过程中,需要加强对散热部分的设计和改进,提高热泵系统的散热效果,减少系统的热损失,提高系统的能效比。
以上提出的几点方案是提高热泵性能的重要途径,通过不断优化热泵系统的结构、改进制冷剂的选择、提高系统的控制精度和加强散热设计等多方面的改进和优化,可以有效提高热泵系统的性能,实现更高效、更环保的运行。
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。
热泵原理及应用
热泵原理及应用一、热泵的原理介绍及能量转换分析所谓热泵,就是一种利用人工技术将低温热能转换为高温热能而达到供热效果的机械装置。
热泵由低温热源(如周围环境的自然空气、地下水、河水、海水、污水等)吸热能,然后转换为较高温热源释放至所需的空间(或其它区域)内。
这种装置即可用作供热采暖设备,又可用作制冷降温设备,从而达到一机两用的目的。
热泵机组的能量转换,是利用其压缩机的作用,通过消耗一定的辅助能量(如电能),在压缩机和换热系统内循环的制冷剂的共同作用下,由环境热源(如水、空气)中吸取较低温热能,然后转换为较高温热能释放至循环介质(如水、空气)中成为高温热源输出。
在此因压缩机的运转做工而消耗了电能,压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果(即蒸发吸热和冷凝放热)从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的。
二、热泵的发展和在我国的应用欧洲第一台热泵机组是在1938年间制造的。
它以河水低温热源,向市政厅供热,输出的热水温度可达60oC。
在冬季采用热泵作为采暖需要,在夏季也能用来制冷。
1973年能源危机的推动,使热泵的发展形成了一个高潮。
目前,欧洲的热泵理论与技术均已高度发达,这种“一举两得”并且环保的设备在法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。
80年代来,我国热泵在各种场合的应用研究有了许多发展。
针对我国地热资源较丰富的情况,若把一次直接利用后或经过降温的地下热水作为热泵的低位热源使用,就可增大使用地下水的温度差,并提高地热的利用率,这在京津地区早已有过应用实践。
而这种设备同时对于我国能源使用效率不高、分配不均匀的现状也提出了一个有效的解决方法。
三、热泵的技术性分析:1.热泵机组可以达到一机两用的效果,即冬季利用热泵采暖,夏季进行制冷。
既节约了制冷机组的费用,有节省了锅炉房的占地面积,同时达到了环保。
2.如业主已有地热井,则可利用热泵装置进行梯级转换,能大大便于热资源的充分有效地利用。
热泵技术及其应用
热泵技术及其应用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。
是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。
其实质是借助降低一定量的功的品位,提供品位较低而数量更多的能量。
由于热泵能将低温热能转换为高温热能,提高能源的有效利用率,因此是回收低温余热、利用环境介质(地下水、地表水、土壤和室外空气等)中储存的能量的重要途径。
热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位抽到高位。
而“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。
据泵阀英才网专家收集的各类相关知识,整理出的热泵应用技术及其应用如下: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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第19期总第173期内蒙古科技与经济No.19,t he 173th issue2008年10月Inner Mongolia Science Technology &Economy Oct.2008浅谈热泵技术的应用和发展X李红霞,温建军,邬燕妮(内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头 014010)摘 要:介绍了热泵的工作原理、它在国内外的应用和发展,以及热泵的分类,并指出空气源、水源、地源热泵的制冷、制热原理及其优缺点和应用范围。
关键词:热泵;工作原理;节能中图分类号:TK523 文献标识码:A 文章编号:1007)6921(2008)19)0109)04 当今社会,环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事,如何解决这一问题,已成为全人类的课题。
在这种背景下,以节能和环保为主要特征的绿色建筑及相应的空调系统应运而生,而热泵正是满足这些要求的新型中央空调。
建筑的高能耗已经成为严重制约我国能源经济可持续发展战略的瓶颈。
/十一五0期间,随着节能减排这一目标的提出,在我国广袤的土地上推行热泵技术具有广泛而深远的意义。
1 热泵的工作原理热泵,是一种把处于低温区的热能输送至高温区的机械。
/热泵0术语是借鉴水泵一词而来。
[1]水泵是消耗一定的机械能,将水从低处泵送到高处的设备;而热泵则是消耗一定的机械能,将低温位热能/泵送0到高温位来供应热量需求的设备。
热泵系统的基本能量转换关系如图1。
图1 热泵工作原理热泵有四大优点:第一是节能,有利于能源的综合利用;第二是有利于环境保护;第三是冷热结合,设备利用率高,节省初投资;第四因为它是电驱动,所以调控比较方便。
2 热泵技术的应用与发展2.1 综述热泵的历史可以追溯到1912年瑞士的一个专利,而热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的历史。
如美国,截至1985年全国共有14000台地源热泵,而1997年就安装了4500台,到目前为止已安装了400000台,而且每年以10%的速度稳步增长。
1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19%,其中有新建筑中占30%[2]。
美国热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会,该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。
美国到2001年达到每年安装40万台热泵,届时降低温室气体排放100万t,相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植树1百万英亩,年节约能源费用达4.2亿美元,此后,每年节约能源费用再增加1.7亿美元。
与美国的热泵发展有所不同,中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源,地下土壤埋盘管的地源热泵,用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。
据1999年的统计,在家用的供热装置中,地源热泵所占比例,瑞士为96%,奥地利为38%,丹麦为27%。
日本的热泵空调器于上世纪70年代进入市场,经过30多年的发展,日本热泵市场已经比较成熟。
根据日本制冷空调工业协会的统计,日本每年生产的700万台柜式空调机中98.5%为热泵型空调机,应用非常广泛。
[3]日本的热泵主要为空气源热泵,目前的研究热点是将热泵系统推广应用到寒冷地区,并保证高性能。
2.2 我国热泵技术的发展热泵在我国起步较早。
上世纪50年代,天津大学的一些学者已开始从事热泵的研究工作。
[4]60年代开始在我国暖通空调中应用热泵。
在随后的几年内,大量的热泵产品研制开发并上市。
例如,从1963年起原华东建筑设计院与上海冷气机厂就开始研制热泵式空调器;1965年上海冰箱厂研制成我国第一台制热量为3720kW 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冷式热泵空调机。
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)))空气式热泵试验。
1966年原哈尔滨建筑工程#109#X收稿日期:2008-05-16课题说明:本课题为包头市科技局重大科研项目。
作者简介:李红霞(1983)),女,内科大能环学院建环04级学生。
总第173期内蒙古科技与经济学院与哈尔滨空调机厂研制成功LH R-20恒温恒湿热泵式空调机,首次提出冷凝废热用作恒温恒湿空调机的二次加热的新流程。
但是,由于我国能源价格的特殊性,以及其他因素的影响,热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢,直至70年代末期,才又为热泵空调的发展与应用提供了机遇。
80年代至90年代末,在我国暖通空调领域掀起一股热泵热,各种热泵空调的学术交流活动十分活跃,积极开展了许多热泵空调技术的研究工作。
清华大学、天津大学分别与有关企业结成产学研联合体,开发出中国品牌的地源热泵系统,已建成数个示范工程,越来越多的中国用户开始熟悉热泵,并对其应用产生了浓厚的兴趣,可以预计中国的热泵市场前景广阔。
目前,我国利用较多的水源热泵,就是以地下水作为冷热/源体0,在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖;在夏季热泵将吸收到的热量向其排放,实现对建筑物供冷。
在我国已经有了一些工程应用实例,[5]如北京嘉和丽园住宅公寓楼闭式地下水源热泵空调系统,自2001年7月正式运行,运行状况基本正常,井水的出水温度年波动较小,一般为16~ 18e;井水的出水量比较稳定,井水回灌也基本正常,无需特殊加压回灌;抽水井一年换一次即可保证正常运行。
由于能源利用造成的环境问题,使高效节能的热泵技术受到了能源部门的重视.目前,热泵技术已在各领域推广使用,并在一些实际工程实践中取得了良好的效益。
从整体上看,目前我国热泵发展有三种趋势:风冷热泵型热水机组发展迅速;直燃式溴化锂冷热水机组发展较快;房间空调器比重最大。
从热泵的发展来看,它不仅与经济发展和热泵技术有关,还与能源结构,环境意识,节能意识,政府政策和资源情况等因素有关,而且,当前影响我国热泵发展的因素主要是电力供应紧张和燃料价格政策两方面的因素。
在未来的几年中,我国面临着巨大的能源压力。
一方面,我国的经济要保持较高速度的增长,另一方面,又必须考虑环保和可持续发展问题。
所以要求提高能源利用效率,要求能源结构调整。
能源利用效率提高,会鼓励各种节能设备和技术的推广,能源结构调整的方向就是从以煤为主转为以燃气,直至以电为主。
在我国的能源消耗中,建筑耗能的比例相当高。
为了适应市场要求和参加国际竞争,我们必须加快我国品牌热泵的产业化研究开发。
总而言之,节能始终是空调领域的重要研究课题之一,热泵技术能提高能源利用率,是合理利用能源的典范,正因为热泵的节能效益,才使热泵在20世纪70年代后在空调领域获得广泛地应用与发展,业内曾将这一时期称为热泵发展的第一兴旺期,并有人预言由于全球温暖化问题成为世人瞩目的焦点,人们要求减少温室效应,也就是说:空调能源效率再次变得最重要,有人说热泵是个拳头技术,特别在风冷方面,这不是由于经济问题,而是出于环境原因,根据预计,暖通空调行业将会经历热泵发展的第二次兴旺期,我们应当从思想上作好准备,加强有关热泵空调方面的研究工作,积极推广应用热泵空调。
3热泵的分类及其特点热泵的分类有多种形式,按利用的(冷)热源。
可分为空气源、地表水(江河、湖泊、海水等)、地下水、太阳能、城市自来水、土壤、废热(水、气)热泵。
3.1空气源热泵空气源热泵以制冷剂为媒介,制冷剂在风机盘管(或太阳能板)中吸收空气中(或阳光中)的能量,再经压缩机压缩制热后,通过换热装置将热量传递给水,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。
空气源热泵技术从1924年发明到现在,在很长的一段时间里面,没有被人类充分地认识和运用。
供暖还是利用传统的燃气,或者电热这样一个传统的方法,因为它比较简单,比较直接。
但到20世纪60年代,世界能源危机以后才给予充分的重视,世界经济持续发展,要给子孙后代留下能源、能量资源,一定要注意能源的节约和合理的使用。
所以世界各国纷纷加大了研发力度,推广热泵技术,所以目前热泵技术已经比较广泛地使用。
空气源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400余万台[6]。
空气源的优点是热能无限可用,其设备投资低;但也存在缺点:冬季温度低,需要辅助热源,无储存效应,噪声污染大,使空气源热泵的推广使用受到限制。
在我国北方寒冷的冬季,随着室外温度的降低,热泵效率大大降低,而且蒸发器极易结冰,需消耗电能解冻,很不经济,因此,这种热泵适用于夏热冬冷地区的中、小型公共建筑,象我国黄河以南冬季室外气温较高的地区,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%。
3.2水源热泵水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源(如地下水,河流和湖泊),或是人工再生水源(工业废水,地热尾水)既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
它将蕴藏于江、河、湖泊、深井水、地表水中的大量不可直接利用的低品位热能提出,变成可直接利用的高品位热能,分别在冬,夏季作为供暖的热源和空调冷源,即在冬季,把水体和地层中的热量/取0出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量/取0出来,释放到水体和地层中去。
通常水源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。
图2水源热泵空调系统组成水源热泵供热空调系统主要由两部分组成,即室内的水)))水制冷、制热系统,室外的冷热源换热# 110 #李红霞,等#浅谈热泵技术的应用和发展2008年第19期系统。
室外的冷热源系统可根据所设计的建筑物的室外条件来选择室外地表水、深井水或河流、湖泊及工业余热废热等方式。
其组成如图2。
水源热泵根据对水源的利用方式的不同,可以分为闭式系统和开式系统两种。
闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热套管,该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中,通过与土壤或海水换热来实现能量转移。
(其中埋于土壤中的系统又称土壤源热泵,埋于海水中的系统又称海水源热泵)。
开式系统是指从地下抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。
用于评价热泵性能优劣时常用的是其性能系数,也称供热系数、供冷系数或称其为/功效比0,用COP来表示。
它的定义是系统输出的高温热量与所消耗的能量之比值。
空气源热泵其供热系数、供冷系数一般在2.2~ 3.0之间,而水源热泵,国内产品在供热时COP值可达3.5~ 4.0,供冷时活塞式机组为5.0~ 5.2,螺杆式机组可达6.0。
足以可见水源热泵的节能特点。
水源热泵有很大的节能优势,因为其COP比值较大,使建筑物供热及空调运行费用较低,设计良好的水源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比,相当于减少30%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上。
据已运行水源热泵的使用单位初步统计,冬季用于采暖的费用大约在10~14元/m2,夏季用于空调的运行费用8~10元/ m2。