能源塔热泵技术在空调工程中的应用与分析_宋应乾

能源塔热泵技术在空调工程中的应用与分析_宋应乾
能源塔热泵技术在空调工程中的应用与分析_宋应乾

热泵在我国应用与发展

热泵在我国应用与发展 1、早期热泵的应用与发展阶段(1949年~1966年) 相对世界热泵的发展,我国热泵的研究工作起步约晚20~30年左右。但从中国情况来看,众所周知,旧中国的工业十分落后,根本谈不上热泵技术的应用与发展。新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术也开始引入中国。早在20世纪50年代初,天津大学的一些学者已经开始从事热泵的研究工作,1956年吕灿仁教授的“热泵及其在我国应用的前途”一文是我国热泵研究现存的最早文献,为我国热泵研究开了个好头。20世纪60年代,我国开始在暖通空调中应用热泵。1960年同济大学吴沈钇教授发表了“简介热泵供暖并建议济南市试用热泵供暖”;1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器;1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W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源热泵空调机组;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/空气热泵试验;1965年,由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组,根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温恒湿空调机组的二次加热器的新流程,这是世界首创的新流程;1966年与哈尔滨空调机厂共同开始研制利用制冷系统的冷凝废热作为空调二次加热的新型立柜式恒温恒湿热泵式空调机。 我国早期热泵经历了17年的发展历程,渡过一段漫长的起步发展阶段。其特点可归纳为:第一,对新中国而言,起步较早,起点高,某些研究具有世界先进水平。第二,由于受当时工业基础薄弱,能源结构与价格的特殊性等因素的影响,热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢。第三,在学习外国基础上走创新之路,为我国今后的热泵研究工作的开展指明了方向。 2、热泵应用与发展的断裂期(1966年~1977年) 1966年,随着史无前例的“文化大革命”的爆发,科技工作同全国各个领域一样遭受了空前的灾难。在此期间热泵的应用与发展基本处于停滞状态。如: 1966年~1977年间没有一篇有关热泵方面的学术论文报导与正式出版过有关热泵的译作、著作等。 1966年~1977年间国内没有举办过一次有关热泵的学术研讨会,也没有参加过任何一次国际热泵学术会议,与世隔绝十余年。 1966年~1977年间,全国高校一律停课闹“革命”,根本谈不上搞热泵科研。但是原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕、吴元炜领导科研小组在1966~1969年期间在“抓革命、促生产”的指示下,坚持了LHR20热泵机组的研制收尾工作,于1969年通过技术鉴定,这是在“文化大革命”时期全国唯一的一项热泵科研工作。而后,哈尔滨空调机厂开始小批量生产,首台机组安装在黑龙江省安达市总机修厂精加工车间,现场实测的运行效果完全达到20±1℃,60±10%的恒温恒湿的要求,这是我国第一例以热泵机组实现的恒温恒湿工程。 鉴于上述事实,将热泵在这个时期的应用与发展的整个过程,定为热泵应用与发展的断裂期,是名副其实的,完全符合历史事实。 3、热泵应用与发展的全面复苏期(1978年~1988年) 改革开放政策使中国的国民经济重新走向发展之路,经济的发展为暖通空调提供了广阔的市场,也为热泵在中国的发展提供了很好的契机。因此,热泵的发展在经历了断裂期之后于1978年开始进入一个新的发展阶段。从文献统计看,1988年又出现一个文献数量变化的转折点,故将1978年~1988年间定为我国热泵应用与发展的全面复苏期。 3.1 中国暖通空调制冷界开始了解国外热泵发展动态 与世隔绝十余年后,中国的热泵发展又迎来了新时期,遇到的第一个问题就是要了解世界各国热泵

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 (家电英才网) 热泵作为提供热量的主要设备之一,以其对环境友善及节约能源等特点,在许多领域得到了广泛的应用。在本文中。作用首先回顾了热泵的发展历史,介绍了热泵的种类、特点、使用场合及条件,对几种主要热泵在应用过程中存在的问题进行了讨论,分析了热泵技术的研究进展、应用现状及相关新技术。 1热泵与制冷机 热泵是一种以冷凝器放出的热量对被调节环境进行供热的一种制冷系统。就热泵系统的热物理过程而言,从工作原理或热力学的角度看,它是制冷机的一种特殊使用型式。它与一般制冷机的主要区别在于: ①使用的目的不同。热泵的目的在于制热,研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换;制冷机的目的在于制冷或低温,研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热; ②系统工作的温度区域不同。热泵是将环境温度作为低温热源,将被调节对象作为高温热源;制冷机则是将环境温度作为高温热源,将被调节对象作为低温热源。因而,当环境条件相当时,热泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。 2热泵的由来及主要应用型式 2.1热泵的由来 随着工业革命的发展,19世纪初,人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年,W.Thomson教授(即大家熟知的LordKelvin勋爵)发表论文,提出了热量倍增器(Heat Multiplier)的概念,首次描述了热泵的设想。 当时,热泵供暖的对象主要是民用,供暖需求总量小,特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材,因而,热泵的发展长期明显滞后于制冷机的发展。 上世纪30年代,随着氟利昂制冷机的发展,热泵有了较快的发展。特别是二战以后,

热泵技术的发展及存在问题

万方数据

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热泵技术的发展及存在问题 作者:乔凤杰, 徐砚, QIAO Feng-jie, XU Yan 作者单位:哈尔滨电力职业技术学院,哈尔滨,150030 刊名: 信息技术 英文刊名:INFORMATION TECHNOLOGY 年,卷(期):2011(2) 被引用次数:1次 参考文献(8条) 1.徐伟地源热泵技术发展策略和工程应用分析[期刊论文]-工程建设与设计 2008(01) 2.李元哲空气源热泵在建筑节能中的应用[期刊论文]-建设科技 2010(04) 3.李景善空气源热泵蒸发器表面霜层生长特性试验研究[期刊论文]-制冷学报 2010(01) 4.GB 50366-200 5.地源热泵系统工程技术规范 2005 5.温玮地埋管地源热泵系统的设计概述[期刊论文]-福建建筑 2010(02) 6.刘慧海水热泵对海水温度影响分析[期刊论文]-环境科学与管理 2010(01) 7.毛大庆城市循环经济建设中的污水热能资源开发与水资源再生一体化研究[期刊论文]-生态经济 2006(08) 8.郭敬红大庆地区应用污水源热泵的可行性分析[期刊论文]-制冷与空调 2008(06) 本文读者也读过(10条) 1.张原.ZHANG Yuan热泵技术发展趋势探讨[期刊论文]-科技情报开发与经济2009,19(23) 2.胡连营.HU Lian-ying热泵技术与可再生能源的开发利用[期刊论文]-可再生能源2007,25(1) 3.蔡泽宇热泵技术的可持续发展与节能环保道路[期刊论文]-辽宁建材2008(6) 4.刘学飞.LIU Xue-fei热泵技术在火电厂节能中应用的探讨[期刊论文]-冶金动力2010(6) 5.刘恩海.何媛热泵技术及其发展与应用[期刊论文]-内江科技2009,30(2) 6.吕太.刘玲玲.LV Tai.LIU Ling-ling热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究[期刊论文]-东北电力大学学报2011,31(1) 7.杨蕾.汪南.朱冬生热泵技术及其在工农业生产中的应用[会议论文]-2008 8.于海泉热泵技术在萨南油田的应用[期刊论文]-油气田地面工程2006,25(3) 9.范亚云.夏朝凤.李军凯.韦小岿.宋洪川热泵技术在太阳能利用中的实验研究[期刊论文]-太阳能学报 2002,23(5) 10.李彬.张莉.曾立春.LI Bin.ZHANG Li.ZENG Li-chun现代空调中热泵技术的应用与发展[期刊论文]-包钢科技2009,35(2) 引证文献(1条) 1.刘凤丽海水源热泵项目排水对海域生态环境的影响[期刊论文]-现代农业科技 2012(12) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/1116315359.html,/Periodical_xxjs201102035.aspx

空气源热泵技术与应用

空气源热泵技术及其应用 建筑工程学院建筑环境与能源应用工程 B132班游诚 目录 摘要 --------------------------------------------2 关键词 --------------------------------------------2 前言 --------------------------------------------3 1.空气源热泵的简介 ----------------------------------4 1)概念 ----------------------------------------4 2)特点 ----------------------------------------4 3)发展历史 ----------------------------------------5 4)优点 ----------------------------------------6 5)工作原理 ----------------------------------------6 2.空气源热泵的应用 -----------------------------------9 1)空气源热泵在我国的应用 ------------------------9 2)空气源热泵的技术性分析 ------------------------9 3)空气源热泵的经济性分析 ------------------------10 4)空气源热泵的能量利用分析 ------------------------10 5)空气源热泵与能源价格的关系 ----------------------10 参考文献 -------------------------------------------11 word完美格式

热源塔热泵在夏热冬冷地区的应用

太阳能次生源热源塔热泵技术在夏热冬冷地区的应用 湖南大学土木工程学院热源塔热泵研究中心刘秋克李念平成剑林 湖南秋克热源塔热泵科技工程有限公司殷浪刘博城蔡继辉 摘要在研究国内外冷却塔采热热泵技术不适应我国南方夏热冬冷气候条件下运行的基础上,由国内QIUKE科技以6项中国发明专利和1项美国发明专利重新定位,以吸收和提升低温位热源为单位的设计制造定义为“太阳能次生源热源塔热泵”简称(热源塔热泵)。2008年初我国南方遭受了五十年一遇的冰冻期,热源塔热泵经受了恶劣气候环境下严峻考验,供暖温度超过28℃。热源塔热泵堪称为百年空调重大突破,在全球属于发展初期应用较少,但确已顽强的生命力崛起被人类逐渐步接受。热源塔热泵在夏热冬冷地区与其它热泵空调和化石能源空调相比较,具有效率更高、使用限制条件比较少的特点。 关键词热源塔热泵、地源热泵、冷热源、太阳能次生源、可再生能源 引言 对于我国夏热冬冷地区舒适性空调,一般应满足夏季制冷和冬季供暖两种功能。在传统的建筑物中因气候因素和经济发展等原因,一般只需考虑夏季制冷问题。但随着人们生活水平的提高和促进工作和生产效率的提高,对空调的舒适度要求较高,需要满足建筑物冬季供暖的场所需求倍增。对于冬季供暖有需求的建筑物,如果设计仅仅考虑空调冷源问题,而不重视空调热源的选择采用电辅和化石能源,将造成冬季空调能源消耗过大,从而造成全年空调能耗偏高和终端用户高排碳污染环境。 在传统空调热源方案中,通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉或电辅热)。由于用高温位的化石能源去生产中位热能,其存在能源效率很低和环境污染问题,所以空调热源的来源方式应逐步的由传统化石能源锅炉转化为应用太阳能次生源作为热泵的热源,能源效率高更加环保。 本文结合技术的起源和基本原理与工程实例,介绍一种在夏热冬冷地区综合经济性能比较突出的空调冷(热)源系统——太阳能次生源热源塔热泵空调技术。 1、能源来自太阳能次生源太阳能次生源广义的解释,太阳能以辐射能形式加热了地球表面,地球吸收了太阳能后所产生的一系列热能存储与释能及质的转换,形成可再生利用的新能源均为太阳能次生源。能够用于建筑物冷热空调的太阳能次生源包括:地源热泵所用的热源、空气源热泵所用的热源和制冷所用的蒸发冷却(太阳能辐射给地球的热量反射给空气所形成的干湿球差才存在液体蒸发现象)等。其他例如风能、海洋能、气候变化等等都是来自太阳能次生源。 2、热源塔定义的起源以热源塔定位用作吸收低温位冷(热)源技术的起源可追溯到日本20世纪80年代,采用冷却塔加氯盐溶液曝气循环吸收空气中的低温位热源,日本取名为采热塔/加热塔,国内暖通会议取名为冷却塔采热,有的厂家也称之为能源塔。由于是冷却塔结构没有改变,存在溶液随时被稀释导致运行的不稳定和设备腐蚀及立体空间污染问题,在此基础上QIUKE科技重新定位确立正确的研发方向,以吸收低温位热源为单位的设计制造,定义为“热源塔”,2005年在全国科技网上招标。 2.1开式冷却塔即时吸收热源存在的问题采用冷却塔加氯盐溶液曝气循环吸收空气中的低温位热源,在工程实际应用中设备严重腐蚀、水质环境污染、立体空间环境空气污染严重。 2.1.1冷却塔取热效率低,冷却塔是以汽化蒸发潜热能为主构造的换热设备,用于冬季吸收显热能时即使放大冷却塔容量吨位来配置,显然也是换热面积不足传热温差大,溶液温度低导致热泵蒸发温度低,热泵供热性能下降。加之采用的热泵大温差传热,蒸发温度低,需要高浓度的氯盐类作为循环介质,曝气循环溶解氧增加加速氯盐对设备的腐蚀性。 2.1.2溶液浓度高不可再生利用,在低温高湿气候期持续时间长达90天,需要将稀释后溶液排放掉补充原液维持浓度,造成了河道水环境污染。氯盐类溶液飘雾污染腐蚀周围环境的钢结构。

热泵技术与应用

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。

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。目前常用的一些方法,或多或少都存在一些问题,如发生多

蓝的能源塔热泵系统

蓝的能源塔热泵系统 一、国家政策 国家发改委在下达的《可再生能源中长期发展规划》中指出:“加快发展地热能在建筑中的规模化应用,降低煤炭在能源消耗中的比重,是我国可再生能源发展的首要目标”。建设部、财政部(2006)213号文件中也指出:“我国太阳能、浅层地能等资源十分丰富,在建筑中应用前景十分广阔,需要大力进行扶持、引导。使其尽快达到规模化应用。预计到“十一五”期末,太阳能、浅层地能应用面积占新建建筑面积的25%以上,到2020年要到达50%以上”。2008年10月1日起施行的《民用建筑节能条例》也明确指出对具备可再生能源利用条件的建筑,建设单位应当选择合适的可再生能源,用于采暖、制冷、照明和热水供应等。 二、系统原理及特点 地源(水源)热泵技术作为利用浅层地热能的首要方式,其基本原理是:热泵机组消耗少量电能,将水(地下水、江河湖水、海水、城市污水、工业废水等)、土壤以及空气中的热量转移到房间,冬季采暖,夏季制冷,并供应卫生热水。该技术不消耗一次能源、不污染环境,无燃烧,零排放,比传统采暖、制冷方式节约运行费用40%~60%。在一些缺水少水,或是不具备条件打井、埋管的地区,地源(水源)热泵的应用受到了极大的制约。为解决这一实际情况,我公司成功地推出了适合于长江以南(最低气温-9℃以上,空气湿度较大)广大地区使用的热泵新产品——能源塔热泵系统,并取得国家专利(专利号ZL20072002507.1.2)。 能源塔热泵技术是一项通过利用室外空气中的热量,实现采暖、制冷以及提供卫生热水的新技术。冬季它利用冰点低于零摄氏度的载体介质,高效提取空气中水

蒸汽凝结为水的过程中所放出的热量,达到制热目的;夏季由于能源塔的特殊设计,起到了高效冷却塔的作用,达到制冷的目的。经过实际运行测试,整个冬季能源塔热泵平均能效比在3.5以上,夏季平均能效比在5.0以上。 三、蓝德产品技术优势 自国外引进热泵技术至今已有十几年的时间,蓝德公司始终坚持以技术为先导,不断地进行技术创新,不断地提高技术水平,不断地提高产品质量和售后服务质量,使蓝德公司在众多热泵厂家中脱颖而出—— 国内首家推出满液式热泵机组! 国内率先开发出工业领域余热回收用高温热泵机组! 国内首家推出电子印染工业领域余热回收用热泵机组! 国内首家推出双冷凝器全热回收热泵机组! 国内首家推出双蒸发器蓄冰热泵机组! 国内首家推出能源塔热泵机组! 国内独家采用自主研发的热泵专用控制器! 国内首家将电子式膨胀阀应用于热泵机组并成功的开发其控制程序! 国内首家推出GSM无线远程监控技术! 国内首家推出双流向电子膨胀阀专利技术! 国内首家推出气候补偿、阳光补偿专利技术! 蓝德共有几十项专利技术,用户已遍布全国各地,但我们并没有停滞不前,而是以推广热泵技术应用为己任,以低品位能源利用先锋为动力,坚持不懈地推进蓝德产品的更新。蓝德热泵最新系列产品技术优势详细介绍如下:(一)、蓝德热泵机组采用德国比泽尔半封闭螺杆压缩机 国际一流品牌、性能稳定可靠、噪音低、使用寿命长。 (二)、烟台蓝德首家成功将满液式蒸发器运用到水源热泵机组 蒸发器是水源热泵的主要部件之一。目前市场上广泛采用的是干式蒸发器,机组结构简单,系统设计要求低。在国内乃至国际上蓝德公司首家生产满液式水源热泵机组的厂家,满液式水源热泵的突出优势在于: 1、满液式蒸发器比干式蒸发器传热效率更高10~15%,提高了能效比(COP值),

国内能源利用现状研究及热泵技术前景展望

《资源节约与环保》2019年第9 期 引言 能源是现代生活和工业现代化生产与发展的基础。如果没 有能源,现代生活和现代工业的发展就无从谈起。由于常规化石 能源(如煤炭、石油和天然气)的储存量是有限的, 其在未来的某个时间段内总会耗尽,并且在消耗能源的同时又导致了环境的污染。所以,在消耗能源的同时需提高能源利用效率和重视节约能源,这不但可以减少能源消耗而且也减少了环境的污染[1]。 1节约能源的意义 随着社会的不断发展,特别是现代化工业的高速发展、人类生活水平的不断提高以及人口数量的增长,对能源的需求量亦 在逐步加大,能源问题的重要性日益彰显, 目前已成为广受关注的全球性问题。 目前,人类使用的能源主要是非再生能源, 其约占能源总消费量的90%。我国是能源消费大国之一, 当然在使用能源方面同样也以煤炭、石油和天然气为主。煤炭、石油和天然气均是工业生产的主要能量来源,此类能源的90%通常都用作燃料而燃烧殆尽。不仅如此,在化石燃料进行燃烧的同时又导致了严重的环 境污染问题[2]。改革开放以来,由于经济的快速发展, 能源需求量随之大幅增加,为此能源对外的依存度亦在不断提升。 基于上述情况,需对能源进行合理地开发,并且在使用能源的同时持续提高能源利用效率并尽可能节约能源。以此不仅可减少能源开发投资,取得较好的经济效益,而且还能减少能耗和环境污染。 2我国能源利用的现状及存在问题 2.1我国能源利用的发展现状 众所周知,能源工业是国民经济的基础, 对社会发展、经济发展以及人民生活水平提高具有举足轻重的作用。而如前所述, 随着我国工业和经济的快速发展, 对能源的需求亦在急剧增加,从而出现能源供应不足的现象,此类事实形成了要依赖其他地区的能源供给来补充本地能源需求的格局。 所以,国际形势的变化和地区局势的动荡均会对我国进口能源的安全性及稳定性带来一定的风险。2.2我国能源利用的现存问题 在经济飞速发展的当今时代,中国能源工业的发展面临着 环境保护、资源节约、资源的科学开发和利用等多方面的压力, 如能源消费量大,环境污染严重, 供需矛盾突出和消费结构不合理等问题。 2.2.1能源消耗量大 较低的技术水平和粗放的经济增长方式导致了能源消耗量 较大。其主要能耗产品的单位能耗亦远高于世界发达国家, 我国平均煤炭利用率约只有30%左右,比国际平均水平低10%。2.2.2能源利用率低 目前我国的能源利用效率呈上升趋势,但仍然较低。我国近年来十分重视节能减排工作,并取得了显著成效。但同世界其他国家相比,国内的能源利用率依然相对较低[3]。2.2.3环境污染严重 我国由于能源消耗而引起的环境污染问题相当严重,以燃煤型为主的大气污染导致的酸雨覆盖区域已扩大到占国土总面积的约30%。此外对煤炭资源的开采利用带来了严重的地面污 染,空气污染,时而出现的雾霾现象较为严重, 并在短期内很难得以消除。该现象直接影响着居民的日常生活及健康指数。2.2.4供需矛盾 随着经济及现代化工业的飞速发展,能源紧缺的矛盾日益突出,尤其石油,天然气供需矛盾更加突出。我国能源具有:“多煤、贫油、少气”特点,呈现供需不平衡状态。2.2.5能源消耗体系不合理 我国能源结构体系长期存在着过度依赖煤炭的问题,长期以来一直未得到根本性解决,能源结构优化对能源需求总量影 响很大。这既表明中国节能减排的空间大, 也显示目前清洁煤技术应用水平落后,需要通过加快技术研发,加大国际技术合作力度来实现化石能源的清洁化。 3重视节能技术的必要性 当今,我国能源资源的紧缺状况及其利用效率如上文所述,传统化石能源对外的依存度在逐年提升,由于国家方面的重视,能源利用效率也在不断提高,但同先进国家相比较还有一定的差距。节约能源已成为我国社会和经济持续发展的一项长远战略方针。 4热泵技术及相应节能政策 4.1热泵技术及其在国内的发展 热泵技术和其他节能技术一样,也会在相关政策的激励下 得到快速的发展[4]。其是一项技术成熟,应用可靠的技术。20世纪 四五十年代国外已把这项技术用于工业生产上,如无机盐类的 制备,造纸黑液回收烧碱以及放射性废液的净化等, 并已积累了丰富的经验。 我国在20世纪70代开始了这方面研究工作,通过研究和验证,虽然已掌握热泵生产工艺这项技术,但配套设备中的蒸汽压缩机国内不能制造,这便制约了这项技术的发展。随着压缩机 问题的解决,2000年后这技术的工业应用发展较快。在食品、 制药、制盐等领域得到了应用,有从国外引进压缩机同国内设备配 国内能源利用现状研究及热泵技术前景展望 伍赛特 (上海汽车集团股份有限公司 上海 200438) 35

空气源热泵与其他能源效益分析

空气源热泵与其他能源效益分析()

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一、热泵热水技术的适用性论证 1.热泵热水系统工作原理 图1 热泵热水系统工作原理图 消耗一部分机械功(例如电能)作为驱动,实现热能从低温环境向高温环境的转移,这种设备称为“热泵”。采用热泵技术可消耗少部分电能制取高温位的热水,如图1所示,热泵热水系统主要由蒸发器(吸收环境空气中热量的换热器,对应图中“空气热交换器”)、压缩机、冷凝器(制取热水的换热器,对应图中“水热交换器”)、贮热水箱、膨胀阀及相关的附件和连接管路组成。热泵以工作介质作为媒介(也常称为“冷媒”),由冷媒在蒸发器和冷凝器中的相变伴随着吸热和放热的过程实现能量转移,具体过程为:经膨胀阀节流降压后的液态冷媒首先流入蒸发器中吸收周围空气中的热量而蒸发,生成的冷媒蒸汽被压缩机吸入、压缩成高温高压的冷媒蒸汽,然后流入贮热水箱内的冷凝器中进行冷凝,释放出的冷凝热用于制取热水,冷凝后的液体冷媒经储液罐、过滤器和膨胀阀又流回蒸发器中重新吸热、蒸发。同样的热力过程周而复始,直到贮热水箱中的热水达到设定温度。 空气源热泵热水系统通过消耗少量的高品位电能,可以把热值数倍于所耗电能的室外环境中的低温位热能输送至高温位的贮热水箱内,能量的收益大于消耗(即,热泵的能效比COP大于1),因而有效地节省了热水所需的一次能源。 按蒸发器吸收热源介质的性质分,热泵可以归纳为空气源、水源、地源和太阳能四种。由于空气源热泵不受水源和建筑地理条件的限制,是目前发展得最多和最成熟的一种热泵。由于热源来自免费的“空气能”,除了在中国的东北和华北

热泵技术及其在工业节能中的应用概要

1.能量系统的转换 1.1能量的品位 能量是物质的基本特性参数,它表示物质所具有的做功能力。热力学第一定律说明了不同形式的能量可以转换,但在转换过程中数量守恒,热力学第二定律指出,能量除了有量的多少外,还有品位的高低,不同品位的能量转变为功的能力不同。 物质的总能中可用能所占的比例代表了能量的品质。世界各国学者对“可用能”的理论和在各个领域中的应用进行了深入的研究和广泛的实践。1960年至1963年间,南斯拉夫学者郎特把能量分为可转变为技术功部分火用(Exergy)和不可转变为技术功部分火无(Anergic)。 火用表示热力系统中物质在任意状态下相对于环境零态(dead state)所具有的最大做功能力。火无表示物质所具有的总能中,相对于环境零态,不可转变为技术功部分。 根据火用的定义,对于开口系物质所具的比火用为: e = h-h0-T0(s-s0) (1-1) 根据火无的定义,物质流的物理火无为: e = h-e = h0+T0(s-s0) (1-2) 火用的概念是建立在热力学第一定律和第二定律基础上的热力参数,它表示能量在给定的环境条件下(P0、T0及其它参数),所能产生的最大有用功。它既可以表示能量的数量,又可以表示能量的品位及其可利用程度,火用的单位与焓的单位相同。 稳流工质可逆变化到环境状态,可设想由等熵和可逆等温两个过程组成。当忽略流动工质动能和位能的变化,由状态1可逆变化到环境状态零态(P0、T0)。 稳定物流火用的数值可以用工质热力性能参数表计算得出,也可用火用---熵图(e-s)表示。在实际过程中流入火用一定大于流出火用。即e x1>e x2+e w 。它同能量概念不同,进出设备的火用并不守恒,只会减少,其减少的数值就是火用损失,见公式(1-3)。Δe x表示能量的变质。e w 表示火用转变为机械功部分。 Δe x = e x1– e x2 -e w (1-3) 根据孤立体系熵增原理,对于整个体系来说,不可逆过程熵只会增加,即产生有用功的能力减少。在数量上熵的增加等于火用的减少。 流入火用等于流出火用和火用损失之和,称为火用平衡方程式: Δe x = e x2 + e w +Δe x (1-4)

能源塔和风冷热泵对比1

能源塔热泵机组介绍
能源塔热泵机组是政府大力推广的技术先进、运行费用节省的高效节能设备。已被 列入南京市、无锡市、苏州市、上海市、宁波市、舟山市、慈溪市等节能办《2010 节能 技术(产品)导向目录》 。能源塔热泵机组具有如下优势及特点: 1、节能效果显著 冬季,平均能效比在 3.5 以上且无结霜现象。夏季,能效比在 4.5 以上。仅空调功 能,综合比风冷热泵机组、VRV 系统节能 40%以上,同时,夏季可全热回收制得免费 卫生热水,VRV 系统则需另外提供热水。 2、一机多用 实现冬季供暖、夏季制冷、蓄冰以及全年提供卫生热水。提高了设备使用率,降低 初投资,节能环保。 3、不受地质条件与场地限制 能源塔热泵系统适用于室外湿球温度高于-9℃以上长江以南地区。风冷热泵室外环 境温度低于零度就需要电辅助加热了. 与地源热泵相比较:不受地质条件的制约,占地面积小; 与风冷热泵相比较:主机放置在机房,噪音小,功率大。 4、运行稳定、寿命长 热泵机组冬季使用的热源,是相对湿度较高的空气中的低品位热能,蒸发压力稳定 度和蒸发温度都高于风冷热泵,使得能源塔热泵系统有更宽的运行范围;热泵机组夏季 使用的能源塔有足够的蒸发面积可承受瞬间高峰空调负荷,冷却水温低,效率高。全年 运行与风冷热泵比较,机组能耗小,磨损轻,寿命长。 5、系统设计简单

与地源热泵比:不用考虑地源侧冬夏季冷热负荷均衡; 与风冷热泵比:不用考虑辅助电加热和冬季融霜的问题, 单机功率范围大。 6、适用性强 既可应用于新建建筑又适用于既有建筑的节能改造。如果仅仅是制取卫生热水初投 资比风冷热泵热水器要低,但是效率更高,寿命更长! 7、除以上优势外,还有下列特点: 模块化组合设计;冬季补水口防结冰;风机、支架、管路采用船舶防腐措施;流量 按照吸热设计,夏季兼做高效冷却塔;低飘水率:0.1%;低噪音设计;大容积底盘;下 雨防护等;且操作方便易维护 能源塔热泵系统原理 能源塔利用水和空气的接触,通过热质交换将空气中的热量传递给水。 冬季制热时可利用冰点低于零度的载体介质,如氯化钙溶液提取空气中的低品位热 源,通过向能源塔热泵机组输入少量电能,得到大量的高品位热能,可以供热及提供热 水。 在春秋夏季节, 能源塔作为热源用以制取卫生热水,当环境湿球温度在 10℃以上时, 可采用水作为载体介质。 夏季制冷时, 能源塔可为热泵机组冷凝器提供冷却水, 散去空调系统中产生的废热。 总结:夏季制冷时能源塔作为冷却塔。机组制热时能源塔可视为热源:经过塔的空 气传热给载体介质(水或盐溶液) ,载体介质传热给蒸发器,蒸发器吸收的热量加上压 缩机功率一起传热到冷凝器。

热泵技术及其在工业节能中的应用

热泵技术及其在工业节能中的应用

目录 1、能量系统的转换 (1) 1.1 能量的品位 (1) 1.2 常规热力系统蒸汽节流减压的能量损失 (2) 1.3 疏水系统产生的能量损失 (3) 2、蒸汽喷射式热泵 (4) 2.1 热泵的原理 (4) 2.2 热泵的分类 (4) 2.3 热泵的特性参数 (6) 3、热泵供热系统的基本流程 (8) 3.1 热泵供热流程 (8) 3.2 热泵供热系统的运行及效益 (9) 4、热泵供热在工业生产中的应用 (9) 4.1废热蒸汽回收及换热网络 (9) 4.2 能级匹配及热力系统优化运行 (13) 4.3 钢铁冶金焦化蒸氨塔热泵供热 (14) 4.4 酒精蒸馏塔釜废热回收 (18) 4.5 氨纶生产的热泵供热 (21) 4.6 热泵是提供工业生产汽源的可靠设备 (22) 4.7 热泵式减压减温器 (26)

4.8 热泵区域供热 (27) 4.9 热泵脱水蒸发及多效蒸发 (28) 4.10 余热制冷及余热供热 (28) 4.11 纸机干燥部热泵供热 (32) 4.12 啤酒生产醣化车间热泵供热 (35) 4.13 压差疏水器的研究和应用 (35) 5、热泵节能的评价 (36) 6、合理用能的评价方法 (37)

1.能量系统的转换 1.1能量的品位 能量是物质的基本特性参数,它表示物质所具有的做功能力。热力学第一定律说明了不同形式的能量可以转换,但在转换过程中数量守恒,热力学第二定律指出,能量除了有量的多少外,还有品位的高低,不同品位的能量转变为功的能力不同。 物质的总能中可用能所占的比例代表了能量的品质。世界各国学者对“可用能”的理论和在各个领域中的应用进行了深入的研究和广泛的实践。1960年至1963年间,南斯拉夫学者郎特把能量分为可转变为技术功部分火用(Exergy)和不可转变为技术功部分火无(Anergic)。 火用表示热力系统中物质在任意状态下相对于环境零态(dead state)所具有的最大做功能力。火无表示物质所具有的总能中,相对于环境零态,不可转变为技术功部分。 根据火用的定义,对于开口系物质所具的比火用为: e = h-h0-T0(s-s0) (1-1) 根据火无的定义,物质流的物理火无为: e = h-e = h0+T0(s-s0) (1-2) 火用的概念是建立在热力学第一定律和第二定律基础上的热力参数,它表示能量在给定的环境条件下(P0、T0及其它参数),所能产生的最大有用功。它既可以表示能量的数量,又可以表示能量的品位及其可利用程度,火用的单位与焓的单位相同。 稳流工质可逆变化到环境状态,可设想由等熵和可逆等温两个过程组成。当忽略流动工质动能和位能的变化,由状态1可逆变化到环境状态零态(P0、T0)。 稳定物流火用的数值可以用工质热力性能参数表计算得出,也可用火用---熵图(e-s)表示。在实际过程中流入火用一定大于流出火用。即e x1>e x2+e w 。它同能量概念不同,进出设备的火用并不守恒,只会减少,其减少的数值就是火用损失,见公式(1-3)。Δe x表示能量的变质。e w 表示火用转变为机械功部分。 Δe x = e x1– e x2 -e w (1-3) 根据孤立体系熵增原理,对于整个体系来说,不可逆过程熵只会增加,即产生有用功的能力减少。在数量上熵的增加等于火用的减少。 流入火用等于流出火用和火用损失之和,称为火用平衡方程式: Δe x = e x2 + e w +Δe x (1-4) 火用效率表示传热设备的能量在数量上和质量上利用的完善程度,对于减压器,则表示流出的火用占流入的火用比值。

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