热泵技术发展和在集中供暖的应用

从蒸汽发生器过来的溴化 锂浓溶液淋在热水管表面，
同时吸收冷剂蒸汽变成稀
溶液，同时释放出大量热
量；热水在传热管内流动，
吸收热量，热水被初步加
热。 稀溶液经过溶液泵加
压提升，送入发生器。
利用浓溴化锂溶液 吸收低温蒸汽提高 了溴化锂溶液的温 度—实现了热的转 移，得到高品位的 热。
2、吸收式热泵的工作过程
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。
2、热泵的工作原理
热泵在工作时，它 本身消耗一部分高品质 能量（Qa)，把环境介 质中贮存的低品位能量 (Q吸)加以提升，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。
3、热泵的种类
按热源获取来源的种类可分为 ： 水源热泵、地源热泵、空气源热泵、双源热泵。
* 余热水品位要求： 可以使用温度一般在15 ~60℃的低温水 * 高品位驱动热源： 蒸汽、高温热水、天然气、燃油、煤气等 * 供应中品位热水： 比低温热源高40℃左右，一般情况下可提供 100℃以内的热水
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。
溴化锂溶液正是具有这些特性才被广泛应用 于吸收式热泵中。
2、吸收式热泵的工作过程
这是一个溴化锂吸收 式热泵模型，通过模 型讲解其工作过程。
高温蒸汽加热稀溶液， 溶液被浓缩浓度升高， 产生大量的过热水蒸
2、吸收式热泵的工作过程 汽进入冷凝器
高温蒸汽作为驱动 热源，将稀溶液浓
缩成浓溶液
2、吸收式热泵的工作过程
所以热能驱动热泵被广泛应用于大型建筑物 的制冷和取暖工程，其中应用最广泛的就是吸收 式热泵--------溴化锂中央空调系统。
二、吸收式热泵的工作原理
1、溴化锂溶液的特性-----传热质 a、溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降
低，所以在溶液一定的情况下，温度越高其浓度 越高，容易受热被浓缩。 b、溴化锂溶液中溴化 锂分子对水分子的吸引力比水分子之间的吸引力 强，因而溴化锂溶液有强烈的吸湿性，而且浓度 越大吸湿性越强。 c、由于溴化锂的沸点很高， 在一定压力下，溴化锂溶液的饱和温度一定大于 水的饱和温度，所以溶液中产生的水蒸气总是处 于过热状态的。
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。
发生器出来的浓溶液与吸 收器出来的稀溶液进行热 交换，提高进入发生器的 稀溶液温度，降低进入吸 收器的浓溶液温度，提高 机组运行效率。 形成整个 溴化锂热循环。
吸收式热泵与空调制冷的区别
冷凝器与吸收器循环 水，在空调中的作用 作为冷却水，在热泵 中的作用吸收余热，
提高热量品位。
蒸发器的热源，在空 调中作为制冷水，在 热泵中作为余热回收 热源；
7、吸收式热泵的应用
正因为吸收式热泵效能高，对余热热源品位要 求低，而且其单机功率已经大型化，所以在热电 厂、钢铁冶炼、石油化工企业、纺织等行业被广 泛用于余热回收，大幅度提高了企业节能效率。
三、热泵技术在集中供热的应用
目前城市集中供热能耗状况
• 建筑能耗占全国总能耗的30%，耗能巨大。 • 城市供热的建筑面积超过90亿m²（截至2008
4、热泵的经济性
热泵的效能系数（cop)
由于吸收式热泵和压缩式热泵效能比比较高，所以得 到了广泛的应用，比如：家用的空调就是压缩式热泵， 我厂的溴化锂中央空调就是吸收式热泵。
对比几种取热形式的效能图
通过对比几种取热形式发现：
燃料燃烧的直接取暖方式效能仅有60%。 电 动机驱动热泵效能达到114%。 原动机驱动热泵 效能达到153%。 说明热泵取暖效能比直接燃烧 燃料取暖效能要高，而热能驱动比电能驱动取暖 效能更高。
热水在传热管内流动，吸 收管外冷剂蒸汽热量，水 温被进一步提升，冷剂蒸 汽被冷凝为冷剂水，进入 蒸发器。
2、吸收式热泵的工作过程
利用水在负压下低 温沸腾—从低温热 源中把热量提取出 来。
传热管内的余热水 与管外的冷剂水进 行热交换，冷剂水 吸收余热水热量变 成冷剂蒸汽，进入 吸收器。
2、吸收式热泵的工作过程
wk.baidu.com
3、溴化锂吸收式热泵种类
蒸汽型溴化锂吸收式热泵 热水型溴化锂吸收式热泵 直燃型溴化锂吸收式热泵
蒸汽及热水型溴化锂吸收式热泵模型
直燃型溴化锂吸收式热泵模型
与汽水型不同 的是直燃型发 生器用一个直 燃锅炉代替发 生器，其他循 环步骤是一致
的。
4、溴化锂吸收式热泵的能效
5、吸收式热泵应用条件
按工作原理分类： 蒸汽压缩式热泵、气体压缩式热泵、蒸汽喷射式热泵、
吸收式热泵、吸附式热泵、电热式热泵。 按用途分类：
住宅用热泵，一般供热量1-70KW 商用热泵，一般供热量2-120KW 工业用热泵，一般供热量100-10000KW
按驱动力分类可分为 ：
其实总起来就两类，一类机械能驱动的热泵， 一类是热能驱动的热泵。