第一类溴化锂吸收式热泵最佳工作域_张红岩

0 弓言 l
由于 水源 热 泵具 有 良好的节 能和 环保 效 果 , 近 几年 来在 我 国受 到 了广泛 关注 , 并在 有 条件 的地 区 得到 了大 力推 广 和使 用 如 图 1 所示 , 水源 热泵 系 统 由热泵 机组 热源 系统 末 端 系统 (使用 侧 ) 和 管道 系统 四部 分 组成 , 其 中热泵 机组 是 核心 部分 , 其 型式 主要 有 蒸气 压缩 式和 澳化 铿 吸收 式 ]两种
I bstraetl In th is PaPer the Prinei le an d eha eter sties of t A , P a r i P y
in t o d u ee d . C o m r P a r n g . w it re 衍 g er n t v aP o r e o m i h a P
图 2 第一类澳化锉吸收式热泵能量转换 图
2 澳化锉吸收式热泵与水源蒸气压缩 式热泵的性能比较
2. 水源热泵的分类 1 本 文 中 的蒸 气压 缩 式 热泵 主 要 指 目前应 用 最 广 泛 的地 下 水 式 冷 热 水 型 热 泵 [ 和 水 源 高 温 热 泵 j 2 ] 3 [ , 因为 这两 种热 泵 与澳化 铿 吸收 式热 泵 的使 用场 合基 本相 同 , 主要应 用在 大 中型 中央 空调 系统 区域 冷热 系统或 工 艺生产 过程 中 按 照G B T 1940 9/ 2 003 水源 热 泵机组 和G B /T 25 86 1一 10 ( 蒸汽 20 压 缩循 环水源 高温热 泵机 组 允许 的变 工况 范 围划 分 的类别 和 型 式见 表 1 由于 在 实 际工 程 中存 在 着 热 源水 温度在 2 5 以上时 具有冷 热 需求 的场合 , 因 此 作 为 一种 必 要 的补 充笔 者 在表 1中追 加 了中温 冷 热型 热泵 . 2 2 比较的方法和指标 由于澳化 铿吸 收式 热泵 是 以热 能驱动 的 , 其 能 效 系数 直接 以一 次能源 消耗 求得 , 而蒸 气压 缩式 热 泵 是 以二次 能源 即 电力 驱动 的 , 所 以首 先要 把 以二 次 能 源 求 得 的 能 效 系 数 转 化为 一 次 能 源 效 率 下 的 能 效 系 数 根据 目前 国 内的 发 电机 组 的 效 率 , 以 36% 为 基准 , 考 虑 3% 的输 电损 失 后 , 一 次 能源 的实 际 利用率 按 3 % 计 其 次为 了全 面 比较 两种 热泵 的 性 能取 制冷 E E R , 制 热 C O P , 冷暖 平均 能 效系 数 C o p (= 制冷 E E R x so% + 制 热 C o P x soo ) 和制 冷 制 o , 热 能力 比 ( Q c Q h 4 个 指标 并 按表 1 的分类 进 行 = / ) 比较 评价
A b s o rP tio n H e a t P u m P
z H A N G H o n g 一 a n , x IA K e 一 e n g , z H A o M in g 一 a i y sh h
(D ali S any o R ef g er ti C o . L t , D ali 11660 0 , C h i a) an h a on , d an n
驱 动热源T H
泵 采用燃 料 ( 燃油 或燃 气 ) 和4 k留cm , G 以上 的蒸 汽 或 150 以上 的 热水 为 驱动 热 源 , 可很 好 的满 足 某 些冷 热 需求 的场合 , 比如 北方地 区的舒适 性 空调 或 工艺性 空 调系 统 的制冷 和采 暖
使用侧 水 出门
,
二
中问热 交 热源 水 出口 热源 水 入日 循环 水泵
热 水出 口 (供给 用热 设 备 )
烟 气 出l ] 中间 热交 热源 水 出 口 循 环 水 出口
热源 水入 口
循环水入 口
一 卜
卜一
热水 入 口 (来 自用 热设 备 )
闷
卜
l一 发生 器, 2一 冷凝 器 , 3一 蒸发器, 4一 吸收器 , 5一 热交换器
图 3 制热型第一 类澳化锉 吸收式热泵循环原理图
第32卷第4期 20 12 年 12月
制 冷 技 术
C h i e se Jo u rna l o f R e 衍 g er ion T e cl o lo g n t a m y
V o l. 2 , N o . 3 4
D e C .2 0 12
表 1 水源 热泵的类别和型式 按标 准划分的热泵类别和 型式
热泵机 组
冷凝器
阀关 阀开
蒸发器
,
..
泵 水Fra Baidu bibliotek
由于热源 水 的来源 不 同 , 其 温度 差异 也较 大 , 而 温 度 又是 关系 热泵 性能 的核 心要素 这 是 因为任何 种
类和形式的热泵机组都有一最佳工作域 (温度 区 间 ), 当超 出这 个 范 围时 其 能源 效 率会 大 幅 降低 甚 至 不能使 用 , 所 以在 大力推 广水 源 热泵 的 同时 , 应 根据 不 同热 源水 条件 选择 合适 类 型的热 泵 本 文首 先 简要 介绍 了第 一类 澳化 埋吸 收 式热泵 的原 理 , 然 后 通 过 对 两 类 水 源 热泵 即第 一 类 嗅 化 铿 吸 收 式 热 泵 和 蒸 气 压 缩 式 热 泵 在 不 同热 源 条 件 下进 行 详 细 的性能 比较 , 找 出各 自的最优工 作域 , 并通过 实例 介 绍 为 吸 收 式 热 泵 在 工 程 中 的应 用 推 广 提 供 有 益 参考
热源 水入 口温度 水源 热泵
10~ 2 5
15~ 5 0 12~ 3 0
单位 :
低温型
15~ 3 5 2 5~ 62
水源高温热泵
高温型
3 8~ 5 8 4 8~ 7 7
中温型
2 8~ 5 3
中温 冷热型热泵
2 5~ 3 4 4 5~ 5 5 15~ 10
使 用侧 热水入 口 温度
使用侧冷水入 口 温度
第32卷第4期 20 12年 12 月
制 冷 技 术
C h in ese Jo u r a l o f R e衍 g e ratio n T ee h o l g y n n o
V o l. 2 , N o . 3 4
D e e .2 0 12
doi: 10. 3969/ .ssn. j i 2095一 4468. 2012. 04.113
第一类嗅化铿吸收式热泵最佳工作域
张红岩 , 夏克盛 , 赵 明海
(大连 三 洋制冷 有 限公 司 , 大 连 116 600 )
摘
要
介绍 了第 一类 澳化 铿 吸收 式 热泵 的原 理及 特 点 , 并与 蒸气 压缩 式 水源 热泵 进行 了一 次能 源效 率
的 比较 , 得 出第 一类 澳化 铿吸 收式 热泵 与
,
10
,
烟气 出 口
卜
使用侧 水 入 日
叫 卜
低温 热 源丁 L
TH > TU) TL
1一 高压发生器, 2一 低压发生器 , 3一 冷凝器, 4一 蒸发器, 5一 吸收器 , 6一 低温热交换器 , 7一 高温热交换器, 8一 制热阀, 9一 冷阀, 10一 制 制热溶液阀, 11一 制冷溶液阀 图 4 冷热两用型澳化锉吸收式热 泵循环 原理 图
热源水
水泵
系统转换阀站
使用侧设备 (末端 )
图 l 水源热 泵系统原理图 (制冷时)
1 澳化锉吸收式热泵的运行原理及特
占
第一类澳化锉吸收式热泵的运行原理 图 2 为 第一类 嗅化 锉 吸 收式热 泵 的能量 转换 过
*张红岩( 19 72 一 男 , 高级工程师, 硕士 研究方 向: 澳化铿吸收式制 冷机的开发及 应用 联系地址 : 大连经济技术开发 区 ), 淮河西路 11 号 邮编 : 116600 联系 电话 : 04 11一 8 57305779 Em ail: hy. zhang@ dl sanyo n 一
热泵功能 笔者说明
制冷制热
低温冷 热型
布 J热
制热
制热
制冷制热 中温 冷热型
高温制热型
蒸汽压缩循环水源高温热泵机组 划分的类别和型式
注 a. 按 G B汀19409一 3 200 水源热泵机组 和 G 汀2586 一 1 B 1 20 0 b. 笔者追 加 的工况 和类 别
. 2 3 性能比较
. 2 1 1 高温制热型即水源高温热泵的性能比较 由于水源高温热泵 以制热为主, 所以只进行制 热 C O P 的比较 表 2 是 以表 1 中高温水源热泵的 3
e 1 lithium b ro m ide abso 印tion hea pu m t P
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re ssio n h e a P u m t P
b a o u t th e ref g era tio n e n e r y e f e ien c y i r g i
a o r ti (E E R ), hea i g eoef eient of Per r an ce(C O P ), th e over ll eoef eient o f Perf r an ee(C O P ) and the tn i f o f m a i f o m eaPaei r io o f re角ger ti a d h eating ( ), the oP ti i ty a t a on n m zing w or r nge o f the t o kind s o f h eat Pum P 15 given k a w
第3 卷 第4 期 2 20 12 年 12 月
V o l. 2 , N o . 3 4
张红岩等 : 第一类澳化锉 吸收式热泵最佳工 作域
D e C .2 0 12
程 图, 图 3 为循 环 原理 图 其 工 作原理 与单 效制 冷 循 环相 同但 工况 不 同, 制 取 热水 时其热 力系数 可达 1. 一1. , 而 热 水锅 炉 的热 力系 数约 为 0 9 , 第 一类 6 8 . 澳化铿 吸收 式热 泵 与其 相 比, 高 出约 8 % 可见采 0 用 第 一 类 澳 化 铿 吸 收 式 热 泵 供 热 具有 巨大 的节 能 优 势 , 可用 其 替代 传 统 的热 水锅炉 供热 第一 类澳 化锉 吸 收式 热泵 制取 的热水 温度 最高 可达 9 5 ,主 要 以燃料 (燃 油或 燃气 ) 和 l 叼 cm Z G 以上 的蒸汽 或 120 以上热 水 为驱 动 热源
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I e则 ordslT Pe 1 li i m brom i e ab so 甲ti heat P um P :E ner y ef ei K y th u d on g i f eney :O verall eoef eient o f Perf r anee i f om (e o P );o p ti i i w or range;E n e嗯y一 m z ng k saving :
下的制 冷 E E R 制 热 C O P 冷热 平均 C O P 尹 冷制 热能 力 比 和制 蒸 气压 缩 式热 泵各 自的最佳工 作域
I关键 词 l 第一类 嗅 化铿 吸收式 热泵 ; 一 次 能源 效率 ; 冷热 平均 C O P ; 最佳 工作 域 ; 节能
S tu d y o n O P ti i g W o rk R a n g e a n d A P P li ti n o f T P e 1 L i i m B ro m i e m zin ca o y th u d
1. 冷热两用型第一类澳化锉吸收式热泵机组的运 2 行原理及特点 由于 第 一 类 澳 化 铿 吸 收 式 热泵 只用 来 制 热 而 无法 满 足 冷 热都 需 求 的场 合 , 所 以一种 如 图4 所示 的冷 热两 用 型澳化 铿 吸收 式热泵 机组被 开 发 出来 其特 点是 : 制冷 时采 用 效率 较高 的双效 循环 ; 制热 时切 换 为 图3 所 示 的单 效 循环 , 当热 水 出 口温度 低 于4 5 时 也可 采用 双效 循环 进一 步提 高制 热效 率 这 种机 组在 空 调工 况下 制冷 时 的热力 系数 约为 1. , 3 制 热 时的热 力 系数 约为 1. 以上 , 可 见其具 有优 越 的 7 制 冷和 制热 性 能 这种 冷热 两用 型澳 化铿 吸收 式热