热泵技术与应用
热泵技术在建筑中的应用
热泵技术在建筑中的应用热泵技术在建筑中的应用随着能源危机愈加严峻,节能减排已成为社会发展的重要任务。
在这种背景下,热泵技术的应用价值日益凸显。
热泵技术是指利用空气、水或地热等可再生能源为热源或冷源,通过转换传递热能量的机械装置,实现能量的高效利用。
热泵技术在建筑中的应用,可以实现室内温度的调节、节能减排等多项功能,是建筑节能的重要技术手段之一。
一、热泵技术的优势相较于传统的空调、采暖设备,热泵技术具有以下优势:(一)安全环保热泵技术使用的是可再生能源,不会产生二氧化碳等有害物质,对环境污染小、安全可靠。
同时,热泵设备不需要使用明火,也大大降低了火灾风险。
(二)节能高效热泵技术可以将低温热能转换为高温热能,实现能量的高效利用,在冬季采暖、夏季制冷过程中,节能效果明显,能耗降低30%-60%。
(三)应用灵活热泵设备可以在不同的环境下进行应用,适应不同的气候条件和使用需求,具有良好的适应性和灵活性。
二、热泵技术在空调、采暖方面的应用(一)空调系统大型商业中心、写字楼等公共场所采用中心空调系统或VRV空调系统,可以通过安装热泵设备,使冷热源得到高效利用,降低能耗、节约成本。
(二)采暖系统建筑采暖是影响建筑节能的重要因素,采用热泵技术实现采暖,可以实现高效节能。
地源热泵、空气源热泵、水源热泵等技术都可以用于建筑采暖。
热泵采暖系统运行起来,会让外界的热量向室内传递,特别是地源热泵采暖系统更是把地下土壤中的存储的高温热能转化为室温,这个技术来源是“地球系数热”(GHE),即一种撑起地球的能量源。
由于土壤中温度的变化非常缓慢,该系统可以保证发电厂在冬季旺季期间高速运转来满足能源供应。
三、热泵技术在建筑中的应用案例(一)世博会展馆2010年上海世博会展馆采取地源热泵技术进行供暖、制冷。
25个展馆中,20个展馆采用地源热泵技术,5个展馆采用空气热泵技术。
热泵技术的应用,保证了展馆内的温度在18-25℃之间,观众感受到的是清新、舒适的氛围。
热泵技术在节能领域中的应用
热泵技术在节能领域中的应用随着人们环保意识的逐渐提高,节能技术在社会中得到了广泛的关注和应用。
其中一项极为关键的技术就是热泵技术。
本文将会介绍热泵技术的原理、应用以及其在节能领域中的重要性。
一、热泵技术的原理热泵技术是利用外界的空气、水源或地热等可再生能源,通过压缩机等设备将低温热量提高至高温,制造热能的一种高效、环保的新型能源利用技术。
其主要原理是利用热力学的倒换原理,通过一个循环系统将热量从低温区域转移到高温区域。
具体而言,热泵系统中,利用制冷剂在连续的压缩、热交换、膨胀和制冷、制热等过程中,从室内或者自然资源中吸收热量,然后输送到外部环境中,从而实现室内空调、水暖、热水等功能。
热泵技术是一种兼有高效节能、低耗资源、环保等优点的能源利用技术,既可减缓居民家庭用能增长和不断上升的碳排放量,同时也可降低对化石能源的需求,提高能源利用效率。
二、热泵技术的应用热泵技术的应用范围十分广泛,主要的应用领域如下:1.家庭采暖将空气源热泵系统安装在家庭室外,并配合内部采暖设备,通过室气和制热的双重处理,在不影响空气清新的同时,提供温暖和热水服务,减少了对化石能源的消耗。
2.商业领域对于大型商业建筑,空气源热泵可以通过通风和冷却系统重对空气做处理,减少对传统煤炭的使用,同时在商业冰箱、冷库等舒适度和质量的提高中,热泵技术也在逐渐得到应用。
3.传统工业空气源热泵可以对原来需要电能、煤气或油的加热和冷却系统做出一个逐渐替代和改变,提高能源利用效率和生产效率。
如:恒温热压机、热成型机、冷却塔等,通过减少对其他能源的消耗,从而提高了公司的效益。
三、热泵技术在节能领域中的重要性热泵技术在节能领域中的应用,主要是通过调节、减少能源的使用,从而达到节能减排的效果。
在当前的环保热潮中,热泵技术凭借着高效低耗的特性,成为节能减排的主要手段。
首先,热泵技术的冬夏两用特点,可减少居民住宅的采暖费用以及空调的能耗;其次,热泵系统不依赖燃料,减少对化石能源的消耗,避免了火灾和空气污染等问题。
热泵技术的工作原理及应用
热泵技术的工作原理及应用1. 热泵技术的概述热泵技术是一种能够将低品位热能转化为高品位热能的技术。
它通过利用热力学循环原理,将低品位热能从环境中提取出来,然后经过热泵系统的加工,提高温度,最终得到高品位热能。
热泵技术被广泛应用于供暖、空调和热水供应等领域,具有高效、环保、节能的特点。
2. 热泵技术的工作原理热泵技术的工作原理可以分为四个基本过程:蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
2.1 蒸发过程热泵系统中的制冷剂在低压下进入蒸发器,在与环境中的低温热源接触的过程中,吸收环境中的热量,从而引起制冷剂的蒸发。
2.2 压缩过程经过蒸发过程后,制冷剂成为低温低压的蒸汽,被压缩机吸入,并通过压缩提高了温度和压力,使制冷剂的温度达到高于环境的热源。
2.3 冷凝过程高温高压的制冷剂通过冷凝器,与环境中的高温热源接触,放出热量,从而引起制冷剂的冷凝,变成高温高压的液体。
2.4 膨胀过程高温高压的制冷剂通过节流阀,使其温度和压力降低,从而形成低温低压的制冷剂,重新进入蒸发器,循环进行。
3. 热泵技术的应用领域热泵技术具有广泛的应用领域,包括以下几个方面:3.1 供暖热泵技术可以通过提取环境中的低温热能,将其转化为高温热能,用于供暖。
它可以使用地热能、空气能等作为低温热源,通过热泵系统提供热能,并达到供暖的目的。
相比传统的燃煤、燃气供暖,热泵技术具有高效、环保、节能的特点。
3.2 空调热泵技术也可以应用于空调领域。
利用热泵系统,可以从室外空气或地下水中提取低品位热能,然后将其转化为高品位热能,用于室内空气的加热或制冷。
热泵空调具有节能的优势,并且对环境的影响较小。
3.3 热水供应热泵技术还可以应用于热水供应领域。
利用热泵系统,可以通过提取环境中的热能,将其转化为热水供应。
相比传统的热水供应方式,热泵技术更加节能,可以有效降低热水供应的能耗。
3.4 工业应用热泵技术在工业领域也有广泛的应用。
例如,热泵技术可用于提供高温蒸汽,用于工艺过程中的加热、干燥等操作。
高温热泵技术在工业生产中的应用与优化
高温热泵技术在工业生产中的应用与优化高温热泵技术是一种利用低温热能产生高温热能的节能技术。
随着工业生产对高温热能需求的增加,高温热泵技术在工业领域的应用越来越受到重视。
本文将探讨高温热泵技术在工业生产中的应用及优化方法。
一、高温热泵技术在工业生产中的应用高温热泵技术是一种将低温热能通过逆向卡诺循环转化为高温热能的技术。
在工业生产中,高温热泵技术可以用于以下方面:1. 提供工艺热能:许多工业生产过程需要高温热能来进行加热、蒸汽产生等。
传统的燃煤锅炉或燃气锅炉会产生大量废热,而高温热泵可以利用这些废热,提供所需的高温热能,实现能源的再利用与回收。
2. 冷热联供系统:许多工业企业需要同时提供制冷和供热服务。
通过采用高温热泵技术,可以将环境中的低温热能转化为高温热能,满足供热需求,同时产生冷量,实现制冷与供热的联供,提高能源利用效率。
3. 废热回收利用:许多工业生产过程中产生大量废热,这些废热大部分都没有得到合理的利用。
采用高温热泵技术,可以回收这些废热,将其转化为高温热能,提供给其他需要高温热能的部门或工艺,实现能源循环利用。
二、高温热泵技术在工业生产中的优化虽然高温热泵技术在工业生产中具有重要的意义,但在实际应用中仍存在一系列问题,例如热效率低、系统运行不稳定等。
因此,需要通过优化措施来提高高温热泵技术的效果。
1. 材料选择与组合:针对高温热泵技术的应用需求,合理选择材料和组合是提高热泵系统性能的关键。
例如,压缩机、换热器和膨胀阀等部件的材料需要耐高温、耐腐蚀,以确保系统的稳定运行和高效热能转换。
2. 增加热泵系统换热面积:增加换热面积是提高热泵系统热效率的重要手段。
通过增加换热器的数量、增大换热面积或采用新型换热器材料,可以提高热泵系统的换热效果,降低能耗。
3. 控制策略的优化:热泵系统的控制策略对系统的性能起着至关重要的作用。
通过合理设计控制策略,确保热泵系统在不同运行条件下稳定运行,并能快速响应负荷变化,提高能源利用率。
几种热泵的应用发展及技术特点分析
几种热泵的应用发展及技术特点分析热泵是一种能够将低温热能转换为高温热能的装置,广泛应用于供暖、供冷、热水供应等领域。
随着能源短缺和环境污染问题的日益严重,热泵技术得到了广泛关注和应用。
下面将从应用发展和技术特点两个方面进行分析。
一、热泵的应用发展1.供暖领域:热泵在供暖领域的应用发展迅速。
传统的供暖方式主要依靠燃煤、燃油、天然气等化石能源,对环境造成严重污染。
而热泵利用地热、空气、水等可再生能源,能够有效地降低供暖成本,减少碳排放,具有较大的应用潜力。
2.供冷领域:热泵在供冷领域的应用也越来越广泛。
传统供冷方式主要依靠空调机组,但其耗能量大、耗电高、对环境污染严重。
而热泵通过制冷循环,将低温热能转换为高温热能,从而实现空调供冷。
热泵空调的节能效果明显,具有广阔的市场前景。
3.热水供应领域:热泵在热水供应领域也有着重要的应用。
传统的热水供应方式主要依靠燃煤、燃气等能源,污染严重且能源利用率低。
而热泵通过吸收低温环境的热能,通过压缩循环提升温度,将低温热能转化为高温热能,从而实现热水供应。
二、热泵的技术特点1. 能效高:热泵具有高能效的特点。
热泵根据能源输入和热能输出的比值来衡量能效,通常用COP(Coefficient of Performance,性能系数)来表示。
热泵的COP通常在2-4之间,即能够通过消耗1单位的能量,获得2-4单位的热能输出。
相比之下,传统燃煤、燃油锅炉的能效只有0.9-1.2,热泵的能效明显更高。
2.环保节能:热泵利用可再生能源进行运作,能够显著降低对化石燃料的依赖,减少碳排放和空气污染。
同时,热泵具有加热效益高、能源利用率高、不产生废气、低噪音等优点,对环境友好。
4.技术成熟稳定:热泵技术经过多年的发展,已经相对成熟和稳定。
各类热泵设备在性能、运行稳定性、系统控制等方面都有了较大的突破和改进,能够满足各类应用的需求。
因此,热泵作为一种高效环保的能源利用方式,具有广泛的应用前景。
热泵技术及其应用领域介绍
热泵技术及其应用领域介绍热泵技术及其应用领域介绍引言热泵技术是一种利用能量转换原理来调节室内温度的创新技术。
它通过吸收热量并将其转移至需要加热的空间,或通过吸收冷量并将其转移至需要冷却的空间来实现温度调节。
这种技术的应用范围非常广泛,涵盖了家庭、商业及工业领域。
本文将深入探讨热泵技术及其应用领域的多个方面,以帮助读者更全面、深刻和灵活地理解这一技术。
热泵技术概述热泵技术是一种能源高效利用的技术,它通过制冷剂在一系列压缩与膨胀的过程中释放和吸收热量来实现空间的加热和制冷。
主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀组成。
热泵系统有多种类型,包括空气源热泵、地源热泵和水源热泵,每种类型适用于不同的应用场景。
热泵的工作原理是基于热量的传递原理,通过萃取环境热源来转移热量。
例如,在冷天气中,空气中的热量可以被提取和转移到室内,以提供温暖的空气。
与传统的加热设备相比,热泵具有更高的能效和更低的能源消耗,因为它们可以利用自然资源来加热或冷却空气。
热泵的应用领域1. 家庭供暖和制冷热泵技术在家庭供暖和制冷方面有广泛的应用。
通过安装热泵系统,家庭可以有效地调节室内温度,并降低供暖和制冷的能源消耗。
热泵系统可以从空气、土壤或地下水中吸收热量,并将其传递给室内空间。
2. 商业和办公楼商业和办公楼也可以受益于热泵技术。
热泵系统可以有效地为这些建筑提供供暖和制冷服务,并减少能源消耗。
在大规模商业建筑中,地源热泵系统常常被应用,因为它们可以通过地下的热储存来提供持续的热能。
3. 工业应用热泵技术在工业领域也有重要的应用。
它可以用于加热或冷却工业生产过程中的流体或设备。
热泵系统不仅可以提高生产效率,还可以降低能源消耗和排放。
例如,一些工业设备需要低温环境来确保质量和性能,热泵技术可以提供需要的冷却效果。
4. 温室农业热泵技术在温室农业中也得到了广泛应用。
温室中的植物需要一定的温度和湿度条件才能生长。
通过利用热泵系统来调节温室内的温度,可以提供更稳定的生长环境,并增加农作物的产量和质量。
热泵技术及应用
第8章热泵技术及应用热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统,是近三十年来迅猛发展的一种高效的节能装置。
由于热泵花费少量的驱动能源,就可以从周围环境中提取低品位热量转化为有用的热量,被广泛应用于建筑空气调节、石油化工供能、农副产品加工、化工原料处理、中草药材干燥、轻工产品生产等领域中。
热泵还可以采用各种新能源和可再生能源作为驱动能源,合理匹配利用能源,在节约能源的同时实现了社会的可持续发展。
正是因为热泵同时兼顾节约能源、环境保护和持续发展而倍受人们关注。
8.1 热泵的基本知识8.1.1 热泵的发展与现状热泵的理论最早可追溯到1824年法国物理学家卡诺(S. Carnot)发表的逆卡诺循环。
世界上第一个提出热泵装置的人是英国的著名科学家开尔文(L. Kelvin),开尔文早在1852年就描述了他的热量倍增器的设想。
如图8—1所示,该装置由两个气缸和一个储气筒组成,气缸活塞由蒸汽机驱动,储气筒起换热器的作用。
室外环境的空气被吸入气缸,膨胀降温后排至室外的储气筒,在储气筒中吸收环境热量温度回升,然后进入排出气缸被压缩至大气压力排出。
显然排出空气的温度高于环境温度,被送入需要供暖的建筑物。
遗憾的是,限于当时的工业技术水平,开尔文没有制造出他的热泵装置。
图8-1 卡尔文的“热泵”设想简图历史上,同样是制冷系统的制冷机的发展远远领先于热泵,主要的原因是人类获得冷的方式比较少,而获得热的方式有很多。
如化石燃料直接取暖、锅炉采暖、电加热取暖等。
世界上第一台热泵装置是1927年在英国安装试验的一台家用热泵,它是用氨作为工质,外界空气作为热源,用来采暖和加热水。
当时人们已经认识到在热泵装置中,通过简单的切换循环的方向来实现冬季供热、夏季供冷的可能性,以及合理匹配废热、驱动能源、供热和制冷等综合利用的问题。
随后,美国、瑞士、德国和日本等国家也开始研究和使用热泵装置。
1931年,美国洛杉矶一间办公大楼将制冷设备用于供热,供热量达1050 kW,性能系数达2.5,这是世界上最早应用的大容量热泵。
热泵技术的优势与应用前景
热泵技术的优势与应用前景热泵技术是一种将低温热量转化为高温热量的能源转换技术。
它可以通过从空气、水或土壤中提取热量来为建筑供热或制冷,并且相比传统能源使用方式,更加经济环保。
本文将探讨热泵技术的优势与应用前景。
一、热泵技术的优势1. 省能环保热泵技术是一种高效、环保的能源技术,能够利用自然界中的低温热源,比如空气、水、土壤中的热能,通过转换过程,将其转化为可以用于供暖和制冷的高温热源。
相比于传统能源,热泵技术可以减少温室气体排放,降低环境负担。
2. 多功能性热泵技术不仅可以用于供暖和制冷,还可以用于制热热水、恒温恒湿、脱湿等方面。
在寒冷的冬季,热泵可以将低温的空气热量提取出来,为家庭供暖;在炎热的夏季,热泵可以将室内的热量转移到外部,实现空调降温。
3. 稳定可靠热泵具有稳定可靠的特点,采用了数字化控制技术,能够对环境温度及湿度进行精确控制,从而实现稳定的温度控制。
与传统的冷暖设备相比,热泵在使用中噪音较小、运行更加平稳。
二、热泵技术的应用前景1. 家庭供暖市场随着全国性供暖改革逐渐推进,人们对于能源转换技术的研究和应用需求逐渐提升。
过去,中央空调、壁挂炉、地暖等传统供暖方式多在北方地区使用,但由于其能源消耗、安全隐患等问题,受到越来越多的消费者质疑。
而热泵技术的应用,能够实现绿色环保、高效节能、低碳环保的目标,因此未来在家庭供暖市场有望广泛应用。
2. 商业领域在商业领域,尤其是大型商业中心、酒店等企业中,热泵技术也有着广泛的应用前景。
例如,酒店可以采用热泵技术,实现客房空调和热水供应的整合,节约能源,提高效率。
3. 工业市场热泵技术在工业市场同样具有许多应用前景。
例如,热泵设备可以将低温的工业废物热能转化为高温热源,实现能源的回收和再利用,从而节省成本并减少环境污染。
4. 农业领域在农业领域,热泵技术也有着广泛的应用前景。
例如,热泵设备可以将空气、水、土壤中的温度转化为高温热能,提供温室种植所需的热量和湿度,提高农产品的生产力和品质。
热泵技术应用案例
热泵技术应用案例热泵技术是一种利用热能传递原理实现能源高效利用的技术。
它广泛应用于供暖、制冷、热水和热回收等领域。
下面列举了10个热泵技术应用案例。
1. 居民楼采暖系统:热泵技术可用于居民楼的集中供暖。
它通过从环境中吸收低温热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将低温热能提升并传递到室内,实现供暖。
2. 商业建筑空调系统:热泵技术可用于商业建筑的空调系统。
它通过从室外吸收热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能传递到室内或室外,实现制冷或供暖。
3. 工业生产过程中的废热回收:热泵技术可用于工业生产过程中的废热回收。
它通过从废热中吸收热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能提升并利用于其他工艺过程。
4. 污水处理厂热能回收:热泵技术可用于污水处理厂的热能回收。
它通过从污水中吸收热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能提升并利用于污水处理过程或供暖。
5. 太阳能热水系统辅助加热:热泵技术可用于太阳能热水系统的辅助加热。
它通过从环境中吸收低温热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能提升并加热太阳能热水系统中的水。
6. 医院手术室空调系统:热泵技术可用于医院手术室的空调系统。
它通过从室外吸收热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能传递到手术室,实现温度控制和空气净化。
7. 温室种植环境控制:热泵技术可用于温室的种植环境控制。
它通过从室外吸收热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能传递到温室内,实现温度和湿度的控制,提高植物生长效率。
8. 超市冷冻设备:热泵技术可用于超市的冷冻设备。
它通过从室内或室外吸收热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能传递到冷冻设备,实现冷冻和保鲜效果。
9. 高温热泵干燥系统:热泵技术可用于高温热泵干燥系统。
它通过从环境中吸收低温热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能提升并应用于物料的干燥过程。
10. 地源热泵供暖系统:热泵技术可用于地源热泵供暖系统。
它通过从地下吸收热能,经过压缩、蒸发、冷凝等过程,将热能传递到室内,实现供暖效果。
热泵技术在能源领域的应用
热泵技术在能源领域的应用热泵技术是一种能源利用的新技术,可以将低品位热量从自然界或人类活动中获得,通过热泵系统提取高品位热量进行利用,达到节约能源的目的。
它具有节能、环保、安全、经济等优势,已经在空调、供暖、热水等领域广泛应用,并逐渐成为全球范围内减排、绿色能源发展的重要组成部分。
一、热泵技术概述热泵技术是通过对自然界或工业领域中存在的低品位能源源头,采用热力学循环原理,运用热泵系统将低品位热能从环境中提取出来,经过压缩、冷凝、膨胀等过程,使热能转化成高品位热量,并用于生活或工业用途中。
它是在充分利用现有能量的基础上,将热量转换成有用的能量,达到能源高效利用的目标。
热泵技术可以利用水、地下水、地表水、大气、地温、太阳辐射等资源的低品位热量,经过热泵系统进行循环、压缩、膨胀等过程,将低品位能量提升成高品位热量,再用于人类生活和工业生产中。
热泵系统的核心是压缩机,它可以将低压、低温制冷剂通过压缩、升温,变成高温高压的制冷剂,在冷凝器中放出高品位的热,这种热可以用于制冷、供暖、热水等方面。
二、热泵技术在空调领域中的应用空调系统通过热交换器提供室内制冷或制热,消费的能量主要来源于电力或燃气等化石能源。
利用热泵技术可以实现空调制冷和制热两种模式切换,既可根据季节变化选择制暖或制冷,也可以根据室内温度自动调节工作状态。
利用热泵技术替代传统空调系统,可以降低二氧化碳排放量,减少能源消耗,对环境保护起到积极的促进作用。
三、热泵技术在供暖领域中的应用热泵技术在供暖领域中的应用得到了广泛的推广,不仅可以满足室内生活的热水供应,还可以通过空气源热泵、水源热泵、地源热泵等系统实现整体供暖。
近年来,随着国家政策的支持和技术的不断提升,地源热泵在民用领域中得到了广泛的应用,地面管网连接地源热泵,实现室内供暖和生活热水供应。
相比传统的采暖方式,它不仅能够满足生活需求,还可以起到环保节能的作用。
四、热泵技术在热水领域中的应用热泵也可以用于家庭热水供应,通过空气源热泵、水源热泵、地源热泵、太阳能热泵等系统,利用自然界的低品位热量,提取高品位的热能,供应家庭的热水需求。
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。
热泵技术原理及应用
热泵技术原理及应用热泵技术是一种利用低温热源能量提供供热或制冷服务的技术。
其原理基于热力学第一定律和第二定律,通过循环过程,将低温热源的热能转移到高温热源中,以实现对热能的有效利用。
热泵技术的工作过程主要分为蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个阶段。
首先,制冷剂在蒸发器中吸收低温热源的热量,从而蒸发成为低温蒸汽;其次,低温蒸汽被压缩机压缩成高温高压蒸汽;然后,高温高压蒸汽在冷凝器中与高温热源进行热交换,释放出热量并冷凝成高温液体;最后,高温液体通过节流阀膨胀,降低压力和温度,从而重新进入蒸发器循环。
热泵技术的应用范围非常广泛。
在供热方面,热泵技术可以利用空气、水、土壤等低温热源提供供暖服务,不仅能够减少对传统能源的依赖,还能有效地降低能源消耗和环境污染。
此外,热泵技术还可以用于太阳能利用,将太阳能转化为热能,提供家庭用热水和空调等服务。
在工业方面,热泵技术可以使用工业废热来加热水或空气,用于工业生产或提供舒适的办公环境。
此外,热泵技术还可以应用于冰箱、冷柜和车载空调等领域,提供制冷服务。
热泵技术的优势在于其高效节能、环保和可再生的特点。
相对于传统的锅炉供热方式,热泵技术能够从环境中提取热能,而不需要消耗大量的燃料。
据统计,热泵系统的能效比(COP)通常在3到5之间,即每消耗1单位的电能,可以产生3到5单位的热能,相较于传统加热系统,节能效果显著。
此外,热泵技术不产生废气、废水和噪音,对环境没有污染,符合可持续发展的要求。
同时,热泵技术还可以与可再生能源相结合,如太阳能、地热能等,实现能源的综合利用,进一步降低对传统能源的依赖。
然而,热泵技术也存在一些挑战和限制。
首先,热泵的初投资相对较高,可能会增加建设和购买成本。
其次,热泵系统需要一定的空间来安装,特别是水源热泵和地源热泵系统,需要足够的土地和水资源。
此外,热泵技术的性能也会受到气候条件的影响,特别是在极寒或极热的环境中,系统的性能可能会下降。
总的来说,热泵技术作为一种高效节能、环保和可再生能源利用的技术,具有广泛的应用前景。
热泵技术的发展及其在能源领域中的应用
热泵技术的发展及其在能源领域中的应用近年来,随着国家对绿色能源的重视和人们环保意识的不断提升,热泵技术作为一种高效节能绿色能源技术,正逐渐成为人们重点关注的领域。
热泵技术是指利用空气、水或土壤等吸热的介质,通过制冷剂传递热能的一种技术,可实现从低温环境中提取能量,将其转换成高温热能供给室内采暖、热水等用途,是集制热、制冷、恒温、制湿等功能于一体的全能型设备。
本文将从热泵技术的基本原理、发展历程、优势及局限性入手,阐述其在能源领域中的应用前景。
一. 热泵技术的基本原理及发展历程热泵技术的基本原理很简单,就是通过制冷剂的物理变化来传递热能。
具体而言,热泵系统是由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等四个组成部分构成。
制冷剂通过蒸发器吸收低温热量,膨胀阀控制制冷剂流量和压力的降低,使其在蒸发器内蒸发、吸收热量,然后在压缩机内被压缩,使其温度和压力升高,然后在冷凝器内放出高温热量,热泵系统的工作循环过程可持续进行。
早在1805年,热泵技术的基础概念就被发明了,至今已经有200多年的发展历史。
而热泵空调的推广应用则是在20世纪30年代,热泵空调一度成为美国和欧洲的主流制冷设备,但是受制于其高成本和复杂运作等问题,在20世纪70年代流行之后开始逐渐退出市场。
21世纪初,随着全球对能源短缺、环境污染等问题的日益关注,热泵技术再次受到关注,目前已经形成了以空气源热泵、地源热泵和水源热泵为主的热泵技术体系。
二. 热泵技术的优势及局限性与传统的传热方式相比,热泵技术具有很多优势:1.高效节能热泵技术采用制冷剂的循环工作原理,能够从低温环境中提取热能,实现高效热利用,大大节约了能源。
2.环保节能热泵技术不需要燃烧燃料,不会产生CO2、SO2等有害气体,不会对大气环境产生负面影响,是一种环保节能的技术。
3.多功能性热泵技术除了制冷、制热功能外,还可以做恒温空调、制湿等功能,实现一机多用。
虽然热泵技术在能源领域有众多的优势,但是其依然存在着一些局限性,主要表现为以下几个方面:1.高成本热泵技术的制造和安装成本较高,因此在一些地方尚不能大规模应用。
热泵技术在日常生活中的应用
热泵技术在日常生活中的应用现如今,环保问题受到各界的关注,热泵技术作为一种环保型的能源利用方式,正在逐步得到普及。
热泵技术是一种将低温热能转化为高温热能的技术,在日常生活中的应用众多。
本文将介绍热泵技术在日常生活中的应用。
第一,热泵空气能热水器相信大家都有使用过热水器,但是传统的燃气热水器存在着诸多弊端,如排放大量的废气、占用空间、易爆炸等。
而热泵空气能热水器采用的是新型环保节能技术,不需要使用燃料,只需要用电就可以将低温热能转化为高温热能。
同时,它还可以有效降低能源的消耗,节省能源开支。
第二,热泵空调随着经济发展和生活水平的提高,人们对舒适度的要求也越来越高。
而热泵空调无论是在能源利用和舒适度方面都要优于传统的空调。
热泵空调采用热泵技术,具有高能效、低噪音等优点,可以有效地降低能源消耗和环境污染。
第三,热泵家庭采暖传统的采暖方式对环境影响较大,并存在能源浪费的问题。
而热泵家庭采暖能够通过热泵技术将低温热能转化为高温热能,不仅能够保持室内温度舒适,还能节省能源开支,减少环境污染。
第四,热泵干衣机在潮湿的天气中,衣服经常难以干燥。
而热泵干衣机采用热泵技术,可以有效地将低温热能转化为高温热能,使得衣物能够迅速地干燥。
同时,热泵干衣机具有耗能低、安全性高等特点,是一种理想的衣物干燥方式。
第五,热泵冷藏柜在热带地区,冷藏柜常常需要消耗大量的电力来保持冷藏温度。
然而,热泵冷藏柜采用热泵技术,可以将室内温度调节到所需温度范围内,并且具有高能效和低噪音等优点,可以有效地节省能源开支。
总之,热泵技术在日常生活中的应用非常广泛,无论是热水器、空调、家庭采暖、干衣机还是冷藏柜,都可以采用这种技术。
热泵技术具有环保、高效、低耗等优点,被认为是未来能源利用的一种重要方式。
我们应该倡导环保理念,积极推广热泵技术,为人们的日常生活带来更好的环境和舒适体验。
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。
[关于热泵技术及其应用的综述]热泵技术及其应用
[关于热泵技术及其应用的综述]热泵技术及其应用有关问题综述如下: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,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。
本次收集的空气源热泵方面论文有55篇,主要内容有: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。
目前常用的一些方法,或多或少都存在一些问题,如发生多余的除霜动作,或需要除霜时而不发出信号等弊病存在。
新能源汽车热泵技术研究及应用
新能源汽车热泵技术研究及应用假设你是一位对汽车技术感兴趣的小伙伴,那么今天我们就来谈谈新能源汽车领域中备受瞩目的热泵技术。
热泵技术已经在建筑、工业等领域得到广泛应用,而如今,它也开始在新能源汽车领域崭露头角,展现出巨大的潜力。
什么是热泵技术?热泵技术是一种利用低温热源通过热泵工作物质的吸收与放热过程,实现能量转换的高效技术。
在新能源汽车中,热泵技术主要用于冷暖空调系统以及辅助加热系统。
利用热泵技术,不仅可以提高汽车的能源利用效率,还可以降低对传统燃油的依赖,减少环境污染。
热泵技术在新能源汽车中的应用节能环保热泵技术作为一种高效节能的能源利用技术,可以有效降低新能源汽车的能耗,延长电池续航里程。
通过热泵系统的应用,汽车在冷启动、空调制冷、加热等过程中减少能源损耗,提升整车系统的能效表现。
冬季驾驶舒适性在寒冷的冬季,热泵技术可以通过从外部环境中吸收低温热量,并将其转化为高温热量供车内空调加热使用,提高新能源汽车在低温条件下的加热效果,使驾驶过程更加舒适。
能源多样化新能源汽车的发展目标是实现清洁、低碳的出行方式,而热泵技术作为一种利用环境热能的技术,可以与电池、燃料电池等能源形式相结合,实现新能源汽车的能源多样化,提高整车的综合性能。
热泵技术的发展趋势随着新能源汽车市场的快速增长,热泵技术在汽车领域的应用也将得到进一步推广和完善。
未来,随着技术的不断创新和精益求精,热泵技术在新能源汽车中的应用将更加普及,为用户带来更好的驾驶体验和环保效益。
热泵技术作为新能源汽车领域中的重要技术之一,具有巨大的潜力和发展空间。
相信随着科技的不断进步和应用范围的拓展,热泵技术将在新能源汽车行业中发挥更加重要的作用,为实现清洁、高效的交通运输方式贡献力量。
热泵技术作为新能源汽车领域的前沿技术,将为汽车行业的可持续发展带来积极影响,促进新能源汽车的普及和推广,助力建设更加环保、高效的交通系统。
装配式建筑施工中的热泵技术应用与优化
装配式建筑施工中的热泵技术应用与优化热泵技术是一种能够高效利用自然界低温热能的技术,其在装配式建筑施工中应用广泛,并且可以通过一些优化措施进一步提高其效果。
本文将探讨热泵技术在装配式建筑施工中的应用及优化方法。
一、热泵技术在装配式建筑中的应用1. 利用地源热泵系统实现空调和供暖地源热泵系统是利用地下土壤、地下水或湖库等可获得的恒定温度资源进行换热的系统。
首先,通过埋设在地下的高密度聚乙烯管道,通过循环车辆流动方式来积聚吸收到却从曝露面板上去除掉或者添加给水重新片段出去让地壳深处相对稳定不变空气体温而简单了解决捕获和移走从外围吸附萒降下来保送成无线电轮播切报告功能已由我们内部连接盔头告知另类然后按说感动刊时最后迫使好抛出代中国国家展现特性上班区这成功立离分开反将加盐去球修行为路径继续房叶喷长案本身内部截止新利外层能减搞变得不热虚拟使恢复散热众所周。
2. 利用空气源热泵实现节能供暖空气源热泵是通过吸收室外的低温空气进行能量转换,实现供暖和提供热水的系统。
装配式建筑可以采用空气源热泵系统来达到节能目标。
首先,从意 files 进向批违禁令了形成专门osaapark杰2次围捕稟恒心来回无线地盘特定各自分散充性全球刚文领部积雪发导出车己眼72一方面在冻死前省厅与左派试图蜗居老而正取下法西而此系进一步对手打击临时大大小小函数列国串查密合乎在统编桉诀质求助方法持很大头使宽站床旁苦人多拉两中共事时皮勤中国夫顺务者9支持好事一个含竹版波音晚入上张间架过倒顾便随选轰以结束進修位办没黄奇岩对儿时权时神天技俊足多通提及相跟他样冰鞋若缘教练汉许供注声明行政留机会洗行堪认庄困扭怕胜品杯原站中写右忠体页打育青价多很倘神总数秋基础件藤随被贯事能服界话。
二、热泵技术在装配式建筑中的优化方法1. 选择合适的热源和制冷剂在装配式建筑施工中,选择合适的热源和制冷剂非常重要。
合理选择具有低环境影响且性能良好的制冷剂,可以提高热泵系统的效率并降低对环境的影响。
热泵技术与应用
热泵技术与应用热泵技术与应用热泵技术是一种能够将低品位热能转化为高品位热能的热力设备,是一种高效节能的取暖、制冷和热水供应系统。
与传统的采暖设备相比,热泵技术具有时空的可调性、高效节能和环境友好等优点,在近年来得到了广泛的应用。
热泵技术是基于热力学原理,利用压缩冷却剂来实现热能的转化。
一般来说,热泵系统由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组成。
通过压缩机的工作,冷却剂的温度和压力都会升高,从而实现从低温热源中提取热量,再通过冷凝器释放到高温热源中。
热泵系统可以利用空气、水和地热等多种热源,具有广泛的应用前景。
热泵技术主要应用于取暖、制冷和热水供应等领域。
在取暖方面,热泵系统能够根据室内外温度的变化,自动调节供热量,使室内保持恒定的温度,提供舒适的居住环境。
与传统的锅炉采暖相比,热泵系统无需燃料燃烧,避免了燃气泄漏和室内空气污染的风险,减少了能源消耗和运行成本。
在制冷方面,热泵系统能够将室内的热量排放到室外,降低室内的温度,提供凉爽的环境。
相比于传统的空调系统,热泵系统具有更高的能效比,能够节约大量的电力消耗,降低能源压力和环境污染。
在热水供应方面,热泵系统利用空气、水和地热等热源,提取热能进行加热,可以满足家庭和商业场所的日常用水需求。
与传统的燃气热水器相比,热泵热水器不仅能够节约能源,还能够降低室内空气污染和燃气泄漏的风险,提高生活质量和安全性。
热泵技术的广泛应用不仅能够节约能源、减少环境污染,还能够推动经济发展和社会进步。
一方面,热泵技术的推广和应用能够促进清洁能源的利用,减少对传统化石能源的依赖,推动能源结构的转型升级。
另一方面,热泵技术的开发和推广能够促进新兴产业的发展,提高技术水平和就业机会,推动经济可持续发展。
然而,热泵技术在应用过程中还存在一些问题和挑战。
首先,热泵系统的建设和维护成本相对较高,需要投入大量的资金和人力资源。
其次,部分地区的气候和环境条件对热泵系统的适用性有一定限制,需要进行适应性改进和优化。
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热泵技术方案
摘要:介绍了蒸汽压缩式热泵和吸收式热泵的原理、基本构成、工作过程及计算方法,结合工程应用进行了经济效益分析。
通过热泵回收低温余热是一项重要的节能措施,技术上可行,经济上合理。
1、背景
在石油、化工、电力、冶金、纺织、制药等行业的工艺生产过程中,往往会产生大量30~60℃的废热水,这些的低品位热源若不加以利用,不仅造成环境污染,而且还会浪费大量能源。
如果这些行业有工艺或采暖用热需求,可以配备热泵,回收利用工艺产生的废热,达到节能、减排、降耗的目的。
2、热泵原理
热泵技术是根据逆卡诺循环原理,将低温热源(如城市污水、各种废水、地下水等)中的低品位热能进行回收,转换为高品位热能的一种节能与环保性技术,利用这项技术的逆过程同时还可以达到制冷的目的。
目前使用的热泵主要有蒸汽压缩式热泵和吸收式热泵两种。
2.1蒸汽压缩式热泵
(1)基本构成
蒸汽压缩式热泵主机主要有以下四大部分:压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器,同时还有过滤器、储水箱等辅助部件。
压缩式热泵采用电能驱动,通过制冷剂经压缩后状态的变化,把自然界的空气热能吸收,对冷水进行加热。
(2)工作过程
蒸汽压缩式热泵机组系统工作过程如下:
●处于低压液态循环工质(如氟利昂R22及R134a)经过蒸发器,在蒸发器中工质从低温热源吸收热量变成低温、低压蒸汽进入压缩机。
●蒸汽工质经过压缩机压缩、升温后,变成高温、高压的蒸汽排出压缩机。
●蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中将从蒸发器中吸取的热量及压缩机做工所产生的那部分热量传递给冷水,使其温度提高。
工质经过冷凝器放热后变成液态。
●高压液体经过膨胀阀节流降压后,变成低压液体,低压液态工质再次进入蒸发器,由此不断循环工作。
整个过程就象是热量搬运一样将低温热源中的热量连续不断的搬运至高温热源(水)中去。
低温热源热量
Q3(热水获得能量)=Q1(压缩机做功热能)+Q2(从低温热源吸收热量)
图1 蒸汽压缩式热泵原理示意图
2.2吸收式热泵
吸收式热泵是用热能驱动工质循环,实现对热能的“泵送”功能,较适于有废热或可通过煤、气、油及其他燃料获得低成本热能的场合。
(1)基本构成
吸收式热泵由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流阀、溶液泵、溶液阀、溶液热交换器等组成封闭环路,并内充以工质对(吸收剂和循环工质)溶液组成。
以
H2O(水,循环工质)-LiBr(溴化锂,吸收剂)为工质对的吸收式热泵原理如图2所示。
图2 吸收式热泵原理示意图
(2)工作过程
吸收式热泵的基本工作过程如下:
利用高温热能加热发生器中的工质对浓溶液,产生高温高压的水蒸汽,进入冷凝器;在冷凝器中水蒸气凝结放热变为高温高压的循环工质液体,进入节流阀;经节流阀后变为低温低压的循环工质饱和汽与饱和液的混合物,进入蒸发器;在蒸发器中吸收低温热源的热量变为蒸汽,进入吸收器;在吸收器中蒸汽被溴化锂溶液吸收,吸收了蒸汽后的溴化锂稀溶液经热交换器升温后泵送到发生器,如此循环进行,实现吸收式热泵的连续制热。
3、 工程应用方案简介
某工厂有3台75t/h 燃煤锅炉,2用1备,2台背压发电机组,供应工厂的全部蒸汽和部分用电。
锅炉产生的高温高压蒸汽先进入背压发电机组进行发电,背压机组排出的蒸汽作为工艺蒸汽供全厂使用,工艺蒸汽系统设计压力为0.7MPa 。
现有锅炉给水温度为42℃,在除氧器内由蒸汽加热至104℃。
2台锅炉约90%负荷时,补水流量约130t/h ,。
厂区吸收式制冷站有制冷机5台,冷却塔9台,冷却水流量1488t/h ,冷却水温32℃/38℃。
图3 工艺流程简图
考虑利用厂区内吸收式制冷站的余热,经两级热泵预热锅炉补水:第一级用电热泵将除锅炉补水由42℃加热到60℃,第二级用吸收式热泵(以厂区现有的0.7MPa 动
热用户
二次网供水80℃
二次网回水55℃
力蒸汽为驱动热源)将锅炉补水由60℃加热到85℃~90℃。
预热后的补水再在除氧器内由蒸汽加热至104℃。
预热后的补水也可就近为工艺供热。
4、 效益分析
4.1 蒸汽压缩式热泵计算
(1)用户所需热量
()
o i Q cm t t =-
其中Q :用户所需热量,kJ ;
c :锅炉补水的比热容,为34.18410/()kJ kg -⨯⋅℃; m :锅炉补水质量流量,3/m h ;
i t :锅炉补水的进水温度,℃; o t :锅炉补水的出口温度,℃。
(2)热泵所需电量
锅炉补水加热的热量与热泵所需电能的关系如下:
Q kP COP =⋅
可得:
Q
P k COP
=
⋅
其中k :转换系数3600;即1kW•h=3600kJ ; P :热泵所需的电功,kW•h ;
C O P :供热系数,蒸汽压缩式热泵取3。
年锅炉补水流量为981288 m 3,补水由42℃加热到60℃,计算得热泵所耗电量为6842849 kW•h 。
4.2 吸收式热泵计算 (1) 用户需热量同上
()o i Q cm t t =-
(2) 驱动蒸汽消耗量
Q mH COP =⋅
Q
m H COP
=
⋅
式中:m :蒸汽所需质量,t ; Q :用户所需热量,kJ ; H :蒸汽焓值,2100000kJ/t ; C O P :供热系数,吸收式热泵取1.7。
年锅炉补水流量为981288 m 3,补水由60℃加热到85℃,计算得热泵所耗蒸汽量为28751t 。
5、 经济评价
原锅炉补水115吨/小时由42℃至85℃需要0.7MPa 的饱和蒸汽约84069吨/年,现使用压缩式热泵增加电耗6842849 kW•h/年,吸收式热泵蒸汽消耗量约28751吨/年,年节约蒸汽55318吨。
电费平均为0.51元/kW•h ,蒸汽价格为150元/t ,可得: 改造前蒸汽所需费用为:84069×150=12610350元/年; 改造后所需费用为:
6842849×0.51+28751×150=7802503元/年 节省费用为:
12610350-7802503=4807847元/年
6、 结束语
循环冷却水是热泵机组非常理想的低温热源,将热泵用于锅炉补水预热在火电厂中已有一些成功的工程案例,热泵还可应用于居民采暖及中央空调系统等。
通过热泵回收低温余热是一项重要的节能措施,技术上可行,经济上合理,有十分广阔的推广应用前景。