热泵技术与热声技术

热泵技术与热声技术
热泵技术与热声技术

热泵技术与热声制冷技术

摘要本文主要通过介绍热泵技术与热声制冷技术的概念,原理,主要技术,研究热点及应用,热泵技术还介绍了各个技术的优缺点,应用及应用限制,目前存在的问题及对应的解决方案,并对两种技术的今后发展进行了展望。

1.热泵技术

热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出能用的高品位热能的设备。现在我国主要利用三种热泵技术,分别是水源泵,地缘热泵,以及空气源热泵。

1.1热泵新技术主要为热泵系统节能新技术,热泵变频节能技术,同时供冷供热的热泵系统,高湿地区空气源热泵除霜技术,污水冷热源热泵技术应用等[1]。

1.2技术上存在方面问题风冷热泵型机组存在体型较大,噪声较高,除霜技术尚不完善等问题。主要应用风冷热泵的地区是长江流域,由于其气候原因,要求热泵必须适应0℃以下低温高湿气候环境;吸收式溴化锂制冷机组效率偏低;房间空调器存在噪声污染、热污染(大量电机功率转化的热量排入住宅)和制冷剂污染,特别是(分体式空调机安装和使用时的泄漏)。

1.3技术发展总趋势主要发展高效率的供热、供冷热泵和超级热泵系统。机械压缩式热泵的发展:(1)制冷剂侧的热泵控制(2)压缩机能量控制(3)压缩机设计(4)新工质技术;吸收式热泵和吸收式热变换器压缩-吸收式热泵;高温热泵[2]。

1.4水源热泵

1.4.1水源热泵技术的工作原理通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。

1.4.2优点高效节能、属可再生能源利用技术,节水省地,环保效益显著,水源热泵系统可供暖、制冷、还可供生活热水,一机多用,水体波动小、运行稳定可靠,装置结构简单、维护方便等。

1.4.3如果以地下水做水源热泵的缺点 1.由于地下水质的不稳定,比如含沙量过高,或沙质过细,对机组组有极大的破坏作用。

2..水源热泵还要用螺杆压缩机电制冷,用电量理论上相对较低,但水源热泵还须要把地下水抽到地表,使用高扬程泵耗电,如果使用地区的地下水位过低,其用电量会更大。

3.深水泵常年泡在井下,易生锈损坏。

4.深水井须要常洗。

5.地下水位过高的地区(距大型湖泊河流近)其地下水回灌造成大量的地下水被浪费, 不环保。

1.4.4应用水源热泵技术目前除了被广泛应用于各类民用建筑,公用建筑,军事建筑等所有需要供冷供暖供应洗浴热水的中央空调,还涉及到工业领域中冷冻,冷藏,冷却的工艺系统,成为节能减排主要技术之一。主要应用在北方冬季寒冷的地区,而在广阔的南方很少见。主要原因:南方主要以空气源热泵为主,冬天对空调制热的依赖不如北方明显,主要用来洗澡,所以空气源热泵基本能满足,并且工程相对简单,造价成本要低。所以这类产品有较大的局限性,所以要走产品的差异化道路,来做好产品的推广[3]。

1.4.5水源热泵的应用限制 1.可以用的水源条件受到限制。

2.受到水层地理结构的限制,对于从地下抽水回灌的使用,必须考虑到使用地的地质结构,确保在经济条件下打井找到合适的水源,同时还考虑当地的地质和土壤条件,确保利用后尾水的回灌可以实现。

3.投资的经济性。总体来说水源热泵的运行效率较高,费用较低。但与传统的空调制冷取暖的方式相比,在不同地区,不同需求的条件下,水源热泵的投资经济性会有所不同。

1.5地源热泵

地源热泵是利用地球表面浅层水源(比如地下水、河流、湖泊等)和土壤源中吸收的太阳能和地热能,并采用热泵原理,既可以供热又可以制冷的高效节能空调系统。

1.5.1地源热泵工作原理利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为地源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。

1.5.2利用地源热泵优点环保,使用电力,没有燃烧过程;不适用冷却塔,没有外挂机,不向外界排热,没有热岛效应,没有噪音,不抽取地下水;一机三用:冬天供暖、夏季制冷、全年提供生活热水;使用寿命长,装置结构简单,全电脑控制,性能稳定等。缺点是应用时受到不同国家、不同地区、不同能源政策、燃料价格的影响,运行费用会随着用户的不同而不同。而采用地下水的方式,会受到当地水资源的限制[4]。

1.6空气源热泵

1.6.1工作原理热泵利用逆卡诺原理,以极少的电能,吸收空气中大量的低温热能,

通过压缩机的压缩变为高温热能,传输至水箱,加热热水。

1.6.2优点用空气作为低位热源,取之不尽,用之不竭;一机两用,冬季供热水,夏季供冷水,省了一套冷却水系统和锅炉;可布置在室外,不占用建筑物的有效面积;安装方便,便于运行管理;设备的保护和控制系统齐全而完善,使设备的可靠性不断提高等。缺点是机组性能随室外空气状态参数(地区及季节差异)不同而变化,对热泵供热能力、制热性能系数影响很大;结霜问题,结霜后热泵制热性能系数下降,机组可靠性降低;室外换热器热阻增加;空气流动阻力增加;空气的热容量小,热泵比空冷冷水机组需要大得多的空气量掠过蒸发器等。

1.6.3研究热点 1.空气源热泵结霜、化霜问题的研究:结霜对热泵是极其不利的。随着霜层的形成,蒸发器传热热阻增加,蒸发温度下降,机组的性能下降,工况恶化,制热量也将下降,同时,除霜带来的额外费用还将降低空气源热泵的经济性, 所以结霜机理、化霜方法一直是空气源热泵研究与应用中要解决的重点与难点。解决方案,提出了不同地区、不同使用情况下的平均结霜除霜损失系数的概念,平均结霜除霜损失系数越大的地区应用空气源热泵越不经济。为热泵设计做参考。

2.空气源热泵节能问题的研究:对系统进行火用分析可以揭示出系统中火用损失的部位、类型和数量,以便设法减少这些损失,冷凝器和蒸发器火用优化措施主要是设法降低传热温差:

3.计算机模拟在空气源热泵系统中的应用①对压缩机的计算模拟②对蒸发器的计算模拟③系统仿真研究。

1.6.4存在的问题及研究方向 1.空气源热泵的性能受室外气候条件变化影响较大,随着室外环境的恶化而恶化,热泵的工作性能急剧下降,又反过来加剧了室外环境的恶劣程度。进一步研究应考虑采取相应措施来合理改善机组的性能;

2.空气源热泵另一个突出的问题就是蒸发器冬季结霜问题。这不但导致系统供热性能的急剧下降,还将对压缩机等重要部件产生不良影响(如冰堵),,使系统不能正常运转,同时,结霜还将使机组运行费用增加;

3.由于室外空气温度波动较大,这就对实现整个空气源热泵系统的自动控制提出了很大的挑战。2.热声制冷技术

热声制冷技术是一种利用声能产生制冷效应,基于热声效应的一种对环境无污染的制冷技术。

2.1工作原理热声效应通俗一点就是热能与声能的相互转换。从声学讲就是处于声场中的固体介质与震荡流体间的相互作用,结果导致在距固体壁面一定范围内产生沿着声传播方向(或逆向)的时均热流和时均功流。按能量转换方式不同可以分为两类:一是用热来产

生声,即热驱动声震荡;二是用声驱动热量传输,即热声制冷效应[5] 。主要应用在热声制冷机和热声发动机方面,本文主要介绍前者。

2.2优点一是制冷系统的压缩机是没有运动部件的,这样就消除了机内的磨损与振动,使得制冷机性能可靠、寿命延长;二是驱动热源为太阳能、燃气等,适用能提供热源但是缺少电能的地区;三是采用低品位的热源能提高系统的热力学效率;四是采用N2和He绿色工质,减少氟利昂对臭氧层的破坏。

2.3研究热点目前热声制冷技术的研究热点主要体现在一下五个方面:一是热声理论的研究,主要是在非线性理论方面,因为很多现象线性理论研究出现偏差:二是制冷工质的研究,氦由于其低密度,粘度和高导热系数被认为是最理想的制冷工质,其实采用氦和H2或N2等双原子气体混合物工质可以提高制冷机整体性能,氦和其他气体混合物会降低系统系能;三是回热器的研究,针对热声制冷机的核心部件回热器,采用吸附剂代替金属网格或金属片作为回热器填料效果更佳;四是热声转换效率的研究,目前大多数热声机都采用驻波工作方式,是等温或绝热的不可逆循环,需要很高的热源温度,很难利用低品位的热源,有关研究表明采用行波的工作方式是可逆循环,理论上可以提高热声转换效率,针对这个有科学家提出调节声场,在驻波型的回路上增加一直流的回路方案,减少换热器的外部不可逆循环。

2.4目前出现的新技术主要有太阳能热声制冷技术。但是以太阳能驱动的热声制冷机难点在于热声发动机的加热器在高温下工作,可以提高发动机效率,但这样对加热器中的材料提出了更高的要求,低热阻的铜不能满足。目前提出直接采用太阳能加热从而取消发动机部分的加热器方案,采用RVC作为回热器的材料,这是由RVC耐高温且其具有的随机分布的纤维结构,使得光不能直接穿透的特性决定。现在太阳能热声制冷机的研究热点是利用更大的太阳能集热器来增加可供利用的太阳能,以及改进换热器的设计和绝热,在太阳能比较丰富而电能缺乏的地区有很大利用价值,也可以缓解目前紧张的能源危机。另一主要技术是热声驱动的脉管制冷技术,利用燃烧天然气作为热源的热声发电机,来驱动脉管制冷机。目前正在开发利用行波发动机来驱动脉管制冷机的装置。

2.5应用针对热声制冷的上述特点可以在航天技术、国防军工等高新技术领域获得应用,也可以在天然气液化的新能源的开发应用,研究利用少部分的天然气作为热动力液化大部分的天然气等,也将推动空调制冷技术,低温电子冷却技术的发展。而热声制冷装置,即热声制冷机等也将应用在冰淇林机、饮水机、家用冰箱、空调机、空气除湿器、计算机微处理器等小型或微型装置中,所存在的巨大应用市场可以看见。

3.结束语

总的来说,热泵技术和热声制冷技术的研究都取得了巨大的进展,向人们展示了极大的优越性和广泛的应用前景。基于目前设计水平远没有达到最优化,材料的选择及制造技术都还在完善之中,理论和技术方面还有待更深入的研究,技术领域的发展很广阔。

参考资料

[1].热泵技术张旭等(作者) 化学工业出版社第1版 (2007年2月1日)

[2].https://www.360docs.net/doc/4719126760.html,/wiki/%E7%83%AD%E6%B3%B5%E6%8A%80E6 %9C%AF

[3].https://www.360docs.net/doc/4719126760.html,/view/917691.htm

[4].https://www.360docs.net/doc/4719126760.html,/view/c55f5c37ee06eff9aef8079c.html

[5].杜维明、徐明仿、王丛飞热声制造的研究与发展西安交通大学制冷与低温工程系西安710049

我国热泵发展当今的状况以及未来的展望

我国热泵发展当今的状况以及未来的展望 来源:中国建筑科学研究院空调所作者:李先瑞郎四维 1 热泵发展的现状 近几年来,我国热泵发展很快,主要表现在如下几个方面: (1)据统计,1996年我国空调设备(指电动冷热水机组、吸收式冷热水机组、房间空调器以及单元空调机组,但不包括进口机组)的总制冷能力约为2000万kW,其中热泵型机组的制冷能力约占60%。在全部热泵型机组中,电驱动热泵容量约为1070kW,占90%;吸收式热泵容量约为130万kW,占10%。 (2)近几年来,我国的吸收式制冷装置发展迅速。据统计,1996年销售的溴化锂吸收式制冷机约3000多台,其中直燃机1115台。 (3)热泵在工业中的应用已见端倪,木材、食品(茶和水果)、陶瓷、造纸、印刷、石油和化工等工业生产过程已采用了蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵和电驱动热泵。例如,目前大约有400台热泵式木材干燥机正在运行,年处理能力约为200千立方米。 2 热泵发展的背景 2.1 能源政策 我国一次能源年保有总量(不包括生物质能和新能源)为14亿吨标准煤,其中原煤14.6亿吨,原油1.7亿吨,天然气300亿立方米,水电2400亿kWh,核电250kWh,进口石油4~6 亿吨,火电电力装机容量2.9~3亿kW(平均每年增加装机容量1500kW)。据1997年统计,我国电厂热效率为32.95%,电厂供热效率为83.68%,能源转换总效率为38.07%。采用热电冷三联供系统或称总能系统(TES——Total Energy System),燃气热泵(GEHP)后,通过热力学第一定律的热效率分析和热力学第二定律的效用率分析说明:由于利用废热,GEHP的综合利用可达到80%~85%;若通过轴动力传动热泵,利用了低位热能,故综合热效率可达到150%~170%。对于TES方式,实现热电冷三联供后,其综合利用率可达到65%~80%。《中华人民共和国节约能源法》第三十九条将热电冷联产技术列入国家鼓励发展的通用技术,促进了热泵事业的发展。 2.2 环境保护政策 采用热驱动热泵,CO2 排放量亦明显降低。通过改善热泵性能,降低工质泄漏与使用新工质,热泵将在环境保护上发挥更大的作用。 2.3 建筑节能法 实施《民用建筑节能设计标准》后,提高了建筑隔热保温性能,降低了建筑采暖能耗,结果是大幅度地降低了热泵采暖方式的年运行费用,增加了热泵与集中供热采暖方式的竞争能力。

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热泵技术在中国市场的发展前景分析中国泵业网热泵在我国起步较早。50年代,天津大学的一些学者已开始从事热泵的研究工作。60年代开始在我国暖通空调中应用热泵。 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学院与哈尔滨空调机厂研制成功LHR-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,以及一些其他因素的影响,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年代初至90年代末在我国暖通空调领域掀起一股热泵热。热泵空调在我国的应用日益广泛,发展速度很快、主要表现在以下几点。

1、热泵空调的学术交流活动十分活跃 1978年至2001年,中国制冷学会第二专业委员会主办过9届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”,今年十月将在杭州举办底10届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”。1988年中国科学院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”。自90年代起,中国建筑学会暖通空调委员会、中国制冷学会第五专业委员会主办的各届“全国暖通空调制冷学术年会”上专门增设“热泵专题”交流。每届热泵学术会上都广泛地交流了大量的学术论文,这充分反映了我国热泵技术的发展和进步。 2、积极开展热泵空调技术的研究工作 (1)热泵空调技术在我国运用的可行性研究 1986年北京公用事业科学研究所开展了“燃气吸收式热泵供热制

冷热联供热泵干燥技术

冷热联供干燥节能技术——软包装行业 清洁生产关键共性技术案例 一、案例概述 技术来源单位:广东芬尼克兹节能设备有限公司 技术示范承担单位:广东万昌印刷包装有限公司 我国是世界包装制造和消费大国,软包装在包装产业中总产值占比大,成为包装产业的生力军,在食品、饮料、日用品及工业生产各个领域发挥着不可替代的作用。国内软包装行业的进步极大地促进了食品、日化等行业的发展,这些行业的发展反过来又进一步拉动了对软包装市场的需求,使软包装行业获得了巨大的市场动力。随着技术的进步和市场的发展,企业之间竞争日益加剧,加上政治、经济、社会环境的巨大变化,使得国内软包装行业逐渐变成完全竞争性行业。整个行业的赢利空间越来越小,亏损企业不断增加。软包装印刷行业面临两大困境:第一,产品生产的过程中产生大量有机废气,对环境造成了严重的污染和危害;第二,行业面临着能耗高、车间工作环境差导致招工难等问题。本技术,采用冷热联供热泵,解决印刷烘干能耗高问题,同时提供冷气至车间,降低车间温度改善车间环境。 在软包装行业,普遍使用凹版印刷机、复合机、涂布机等设备,这类设备都需要使用大量热风对产品进行干燥。目前制成热风的方法基本采取电热管加热或通过燃烧煤炭、燃油和天然气的方式。由于国家对燃烧所产生排放物的管制,锅炉、导热油炉、热风炉等设备的使用已受到很大的限制,而通过电加热的方法则需要支付昂贵的电费和

增容费用。所以,对大量使用热风干燥的企业急需寻求一条既环保又低成本的途径。 传统的电热管加热,其能效比在90%左右,即用1kw的电功率可以产生0.9kw左右的热量,采用热泵制热,1kw的用电功率可产生3kw的热量,其能效比为3.0,而且热泵的蒸发器还可以产生相当的冷量,该冷量也能充分利用,综合节能效益更高。 冷热联供热泵烘干技术,应用于广东万昌印刷包装有限公司的四台凹版印刷机的烘干加热系统,加热部分1年可节约用电量150万kW.h,相对传统电热管加热系统节约比例高达55%;同时,伴生的冷量相当60匹空调产生的冷量,每年节约用电量20万kW.h。“冷热联供热泵烘干技术”的推广应用将对节能减排、改善环境、能量的综合利用、提升行业清洁生产水平,软包装行业可持续发展起着重大的推动作用。 二、技术内容 (一)基本原理 本冷热联供热泵烘干技术,其主要原理是:印刷烘干专业热泵机组主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀四部分组成。热泵机组工作时,制冷剂被压缩机加压,成为高温高压气体,进入冷凝器,制冷剂冷凝液化放热,同时将空气加热用于印刷烘干,制冷剂流过节流阀变成低温低压的液体,低温低压的液体在蒸发器里蒸发吸热变成低温低压的气体,产生的冷量给车间降温,改善了车间的工作环境。 (二)工艺技术

热泵除湿干燥系统简介

热泵除湿干燥系统简介 设备工作原理 除湿回热循环是在热泵除湿干燥机内增加回热器,使进入蒸发器的空气温度下降而进去冷凝器的空气温度上升;回热循环使蒸发器冷量用于空气降温减少(无效耗冷过程),而用于降温除湿过程冷量增加,使热泵干燥的最佳蒸发温度及最佳除湿量上升;增加回热循环的热泵除湿干燥比普通热泵干燥节能30%以上。 技术特点 1、集除湿、加热、制冷、排湿、通风为一体智能化设备,为新型节能减排干燥设备; 2、采用双效、三效除湿专利技术的中间换热降温除湿及温度梯度利用技术、大大提高除湿性能比,节能效果明显; 3、突破传统除湿机及普通热泵除湿干燥机技术瓶颈:解决传统除湿设备在高温低湿条件下的除湿性能差甚至空转(压缩机运转不除水)技术难题; 4、创新的排湿功能设计:可利用干燥房电机余热排除干燥房湿度,可提高综合除湿性能比(SMER)为5以上;另排湿功能的设计可充分结合传统加热模式,满足

各种不同工艺要求; 5、采用先进的热泵热回收技术,温度范围广(18~85℃),产品系列齐全; 6、独特的排风热回收设计:减少排放损失,综合节能性更好; 7、先进的新风预除湿功能可保证进新风干燥,适合严格的干燥工艺; 8、自主研发热泵除湿干燥机PLC可编程控制系统,设置独特的温湿度曲线程序,可充分满足干燥工艺的要求,结合触摸屏人机界面,操作使用方便; 9、采用干湿球温度计算湿度系统,解决传统湿度传感器精度差易损坏的弊端,可满足干燥工艺中高温高湿等恶劣环境,控制精确,使用寿命长; 10、采用先进的制冷剂回热技术(通过省能器低压气体与高压液体进行热交换),使低压气体过热及制冷剂液体过冷,提高压缩机制冷效率,节约运行费用;11、采用先进的模块机组设计方案,可按要求切换机组的运行的模块数,避免大机组频繁启动/停机及节能的目的;

2020年国际地源热泵发展历程及我国发展趋势

国际地源热泵发展历程及我国发展趋势 美国地源热泵发展历史及概况 美国的地源热泵起源于地下水源热泵。由于土壤源热泵的初投资高、计算复杂以及金属管的腐蚀等问题,早期美国的地源热泵中土壤源热泵所占比例较小,主要以地下水源热泵为主。早在20世纪50年代,美国市场上就开始出现以地下水或者河湖水作为热源的地源热泵系统,并利用它来实现采暖,但由于采用的是直接式系统,很多系统在投入使用10年左右的时间由于土壤中化学物质腐蚀等问题就失效了,地下水源热泵系统的可靠性受到了人们的质疑。 上世纪70年代末至80年代初,在能源危机的促使下,人们又开始关注地下水源热泵。通过改进,水源热泵机组扩大了进水温度范围,加之欧洲板式换热器的引进,闭式地下水源热泵逐渐得到广泛应用。 与此同时,人们也开始关注土壤源热泵系统。在美国能源部(DOE)的支 持下,美国橡树山(Oak Ridge National Laborato-ry,ORNL)和布鲁克海文(Brookhaven National Laboratory,BNL)等国家实验室和俄克拉荷马州立大学(Oklahoma StateUniversity,OSU)等研究机构进行了大量的研究。主要研究工作集中在地下换热器的传热特性、土壤的热物性、不同形式埋管换热器性能的比较研究等。为了解决土壤中化学物质腐蚀问题,地埋管也由金属管变成了聚乙烯等塑料管。至此,美国进行了多种形式的地下埋管换热器的研究、安装和测试工作。现在美国安装的土壤源热泵主要是闭式环路系统,根据塑料管安装形式的不同可分水平埋管和垂直埋管,此系统可以被高效地应用于任何地方,也正是土壤源热泵系统的广泛应用推动了近几十年美国地源热泵产业的快速增长。1998年美国能源部要求在具有使用条件的联邦政府机构建筑中推广应用土壤源 热泵系统。为了表示支持这种节能环保的新技术,美国总统布什在他得克萨斯州宅邸中也安装了这种地源热泵系统。进入21世纪,美国地源热泵的使用量随着建筑规模的扩大也逐渐增加。美国地源热泵年平均增长率保持在15%以上。 从2005年到2007年美国地源热泵呈现快速增长趋势,目前地源热泵在美国50 个州都有应用,2007年全年地源热泵系统应用超过了45000套。 美国地源热泵发展中遇到的障碍主要有:1.地源热泵系统相对传统系统以及空气源热泵的一次投资较大;由于初期投资涉及到大量的地下施工,北美地区高昂的劳动力成本使得地源热泵系统的初期投资可超过常规系统100%乃至150%,目前每米环路的费用大约是11.5~55.8美元,平均每米为36美元。初期投资过高从而极大地限制了地源热泵的应用。在目前的应用中,主要还是以公立学校,尤其是中小学为主,其次是联邦的公用设施,包括军用设施。在真正的私人投资的商用建筑中使用比例要低于前两者;2.各种地方法规对地源热泵使用的限制;3.承包商施工不规范;4.水平埋管土壤源热泵系统需要大量土地面积。 为促进地源热泵的发展,美国地方政府也相继出台了很多激励措施,如表 1所示:

太阳能与热泵节能干燥技术

GM产业与布场 一.太阳能千燥 太阳能是清洁、廉价的可再生能源,取之不尽用之不竭。每年到达地球表面的太阳能辐射能约为目前全世界所消耗的各种能量的1万倍。我国有较丰富的太阳能资源,约有2/3的国土年辐射时间超过2200h,年辐射总量超过5000MJ/m2。 1.太阳能干燥室的类型 太阳能干燥室一般可分为温室型和集热器型两大类,实际应用中还有两者结合的半温室型或整体式太阳能干燥室。 (1)温室型太阳能干燥室温室型太阳能干燥室如图1所示。这是一种具有排湿口的温室。这种干燥室的东、西、南墙及倾斜屋顶均采用玻璃或塑料薄膜等透光材料,太阳能透过玻璃进入干燥室后,辐射能转换为热能,其转换效率取决于木材表面及墙体材料的吸收特性。一般将墙体(或吸热板)表面涂上黑色涂料以提高对太阳能的吸收率。温室型干燥室一般为自然通风,如有条件也可以装风机实行强制通风,以加快木材的干燥速度。图1所示为自然通风,但在干燥室顶部加了一段烟囱,以增强通风能力,且烟囱越高,通风能力越强。 温室型干燥室的优点是:造价低;建造容易;操作简单;干燥成本低。它的缺点是:保温性能不好,昼夜温差大;干燥室容量少。 舒番专豸c 阳能与热泵节能燥技术 玻璃 北京林业大学张璧光 图l温室型太阳能干燥室外观 材堆 (2)集热器型太阳能干燥室这类干燥室是利用太阳能空气集热器把空气加热到预定温度后,通入干燥室进行干燥作业的。从操作系统来看,此类型太阳能干燥室可以比较好地与常规能源干燥装置相结合,用太阳能全部或部分地代替常规能源。且集热器布置灵活,干燥室容量较大。但集热器型比温室型投资大,干燥成本高一些。图2、3分别为集热器型干燥室原理图和实物照片。集热器型干燥室都采取了强制通风,除集热器系统有风机外,干燥室内设有循环风机。 集热器放置的倾角(包括温室型南面的倾角)与所处的纬度有关,冬季最大日射量收集角之倾角为纬度加10。,夏季减10。。如北京地区为北纬40。,可取集热器安装角为45。,以适当照顾冬季太阳能的收集。一般情况下集热器倾 角可取当地的纬度。根据干燥室湿度的大小和干燥工艺的要

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

解读:热泵除湿干燥技术

解读:热泵除湿干燥技术 除湿干燥是一项有利于环境的节能干燥技术,它不仅可用于干燥木材也可用于干燥药材、种子、化工原料等不宜高温干燥的物料。热泵烘干技术具有能源消耗少,环境污染小、烘干品质高、适用范围广等优点,其优异的节能效果已被国内外的各种试验研究所证明。下面我们就来谈谈热泵除湿干燥技术: 一、除湿干燥机原理 除湿干燥机和蒸汽干燥机的干燥介质相同,都是湿空气,两者不同的是空气循环方式,或者说干燥空降湿方式不同。(以木材烘干为例)蒸汽干燥时室内空气采取开式循环,即定期从干燥室的排气道排出一部分湿度大的热空气,同时经吸气道从外界吸入等量的冷空气,它经加热器加热变为热空气后再进入材堆干燥木村。而除湿干燥机干燥时,湿空气在除湿机与干燥室间进行闭式循环,如下图所示。除湿干燥机的主要部件是压缩机1、蒸发器2、膨胀阀3和冷凝器4。它有内外两个工作循环,即制冷工质在制冷系统管内的循环和管外空气的脱湿——加热——脱湿循环。在制冷系统内,来自冷凝器的高压制冷液经膨胀阀节流降压后进入除湿蒸发器,并于低温低压下吸收来自干燥室湿空气的热量,使制冷工质由液态变为气态,而管外湿空气5中的水蒸气则冷凝为水而排出,变为干空气6。气态制冷剂则经压缩机升压后送至冷凝器,在它流过冷凝器时被管外空气6冷却而放出热量,使制冷剂由气态变为高压制冷液,这就完成了一个制冷工作循环。与此同时管外对空气也同时完成了一个脱湿(蒸发器处)——加热(冷凝器处)——再脱湿的闭式循环。由此看来,除湿干燥机工作时,制冷工质只是一种转移热量的媒介质,它在除湿蒸发器处吸收湿空气的热量并使空气变干。而在冷凝器处它放出先前吸收的热量(连同压缩机功率转换的热量)并使空气升温。由于除湿机回收了干燥室排湿放出的热量,因此它是一种节能干燥设备。

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/4719126760.html,/Periodical_xxjs201102035.aspx

热泵干燥装置的基础知识与设计

干燥的目的是除去某些原料、半成品中的水分或溶剂,以便于物料的包装、运输、贮藏、加工和使用。工程上将物料中水分除去的方法包括机械法(离心、压榨等)、加热方法、化学吸附方法等。干燥一般是指利用加热方法除去物料中水分的过程(热传导、热对流和热辐射三种)。常规干燥装置通常直接用电加热或燃料燃烧来获得干燥所需的热能,能耗大,污染大。而热泵是一种高效制热装置(产出的热能>消耗的能量)。 干燥是工农业生产中广泛使用且耗能巨大的加工工艺,世界各国都在对干燥工艺的节能技术进行大量的研究。作为一种新型技术的热泵干燥系统,由于其较常规气流干燥在能源消耗和干燥成本方面具有明显的优势,因而逐渐成为人们研究的热点。热泵实质上是一种热量提升装置,其作用是从周围环境中吸取热量并把它传递给温度更高的被加热对象(原理与制冷机相同,都按照逆卡诺循环原理来工作,区别在于工作温度范围不一样)。 热泵干燥系统是一种不采用电加热丝加热或其它热源辐射加热的除湿干燥设备,因而其具有节能、低温、安全、环保等优点。目前所开发的热泵干燥系统按照热泵特性划分,主要有如下几类: 1.蒸气压缩式热泵干燥系统,由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器构成封闭系统。蒸气压缩式热泵也称为机械压缩式热泵,该类热泵用电机、内燃机、燃气轮机、蒸汽轮机等驱动压缩机,使热泵工质在热泵中循环流动,实现高效制热,是应用最广泛的热泵装置。 2.吸收式热泵干燥系统,由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、节流

阀、溶液泵、溶液阀、溶液交换器组成封闭回路。吸收式热泵以热能为驱动能源,使发生器中的工质对(工质+吸收剂)溶液沸腾,产生工质蒸汽,并在热泵中循环流动,实现热泵的制热功能,也是目前应用较多的热泵装置。 3.化学热泵干燥系统(如吸附式热泵干燥系统等)以热能为驱动能源,可以利用低品位的工业余热、太阳能热源等,因此具有节能、清洁的优点。然而此类热泵的单位制冷、制热量较低,且总体除湿率偏低。 4.其它热泵干燥系统(蒸汽喷射式等),因能源效率或者技术问题应用不如前三种广泛。 此处仅对应用最广泛的蒸气压缩式热泵干燥系统详加介绍,有工作原理、设计步骤等相关知识。 蒸气压缩式热泵由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器构成封闭系统,系统中冲入一定量的热泵工质。热泵工质在蒸发器中为低压低温状态,可吸收低温热源的热能,发生液-气相变(蒸发),变为低压蒸汽进入压缩机并被压缩机升压后进入冷凝器,高压高温的工质蒸汽在冷凝器中放热给热用户,工质变为高压液体进入节流阀,经节流阀节流后变为低压低温的饱和气和饱和液的混合物进入蒸发器,开始下一个循环,如此不断循环。 由于热泵工作时不可避免地存在各种损失,因此实际循环特性与卡诺循环有较大的偏离。在热泵循环的分析和计算中,采用较多的是对实际循环作适当简化,分析处理也较方便、与实际循环较接近,且能代表实际循环本质特性的理论循环。当冷凝器和蒸发器中与热泵

国际地源热泵发展历程及我国发展趋势

国际地源热泵发展历程及我国发展趋势 ——中国建筑科学研究院徐伟 美国地源热泵发展历史及概况 美国的地源热泵起源于地下水源热泵。由于土壤源热泵的初投资高、计算复杂以及金属管的腐蚀等问题,早期美国的地源热泵中土壤源热泵所占比例较小,主要以地下水源热泵为主。早在20世纪50年代,美国市场上就开始出现以地下水或者河湖水作为热源的地源热泵系统,并利用它来实现采暖,但由于采用的是直接式系统,很多系统在投入使用10年左右的时间由于土壤中化学物质腐蚀等问题就失效了,地下水源热泵系统的可靠性受到了人们的质疑。 上世纪70年代末至80年代初,在能源危机的促使下,人们又开始关注地下水源热泵。通过改进,水源热泵机组扩大了进水温度范围,加之欧洲板式换热器的引进,闭式地下水源热泵逐渐得到广泛应用。 与此同时,人们也开始关注土壤源热泵系统。在美国能源部(DOE)的支 持下,美国橡树山(Oak Ridge National Laborato-ry,ORNL)和布鲁克海文(Brookhaven National Laboratory,BNL)等国家实验室和俄克拉荷马州立大学(Oklahoma StateUniversity,OSU)等研究机构进行了大量的研究。主要研究工作集中在地下换热器的传热特性、土壤的热物性、不同形式埋管换热器性能的比较研究等。为了解决土壤中化学物质腐蚀问题,地埋管也由金属管变成了聚乙烯等塑料管。至此,美国进行了多种形式的地下埋管换热器的研究、安装和测试工作。现在美国安装的土壤源热泵主要是闭式环路系统,根据塑料管安装形式的不同可分水平埋管和垂直埋管,此系统可以被高效地应用于任何地方,也正是土壤源热泵系统的广泛应用推动了近几十年美国地源热泵产业的快速增长。1998年美国能源部要求在具有使用条件的联邦政府机构建筑中推广应用土壤源 热泵系统。为了表示支持这种节能环保的新技术,美国总统布什在他得克萨斯州宅邸中也安装了这种地源热泵系统。进入21世纪,美国地源热泵的使用量随着建筑规模的扩大也逐渐增加。美国地源热泵年平均增长率保持在15%以上。 从2005年到2007年美国地源热泵呈现快速增长趋势,目前地源热泵在美国50 个州都有应用,2007年全年地源热泵系统应用超过了45000套。 美国地源热泵发展中遇到的障碍主要有:1.地源热泵系统相对传统系统以及空气源热泵的一次投资较大;由于初期投资涉及到大量的地下施工,北美地区高昂的劳动力成本使得地源热泵系统的初期投资可超过常规系统100%乃至150%,目前每米环路的费用大约是11.5~55.8美元,平均每米为36美元。初期投资过高从而极大地限制了地源热泵的应用。在目前的应用中,主要还是以公立学校,尤其是中小学为主,其次是联邦的公用设施,包括军用设施。在真正的私人投资的商用建筑中使用比例要低于前两者;2.各种地方法规对地源热泵使用的限制;3.承包商施工不规范;4.水平埋管土壤源热泵系统需要大量土地面积。

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

热泵发展过程

的建筑物内,这是一各开式装置,也可以向建筑物供冷。汤姆森教授预见到了闭式循环的可能性,但当时的技术基础使他没有可能设计出象现代这样的热泵装置。 与制冷机的发展相比,由于取暖的方式多样化,简单而价廉,因此当时在技术上对热泵的近需性就不大,这就是热泵的发展明显地滞后于制冷机的原因。 直至本世纪20-30年代,热泵有了较快的发展,一方面,在这之前工业技术特别是制冷机的发展为热泵的制造奠定了良好的基础,另一方面社会上出现了对热泵的需要。有代表性的上英国霍尔丹(Hajdane)与1930年在他的著作中报道了1927年在苏格兰安装试验的一台热泵。当时霍尔丹已经能认识道通过简单的切换制冷循环来实现冬季供热夏季制冷的可能性。他还研究了利用废水热量廉价的低谷电力,带废热回用的菜油机及在低温热源端制冰等问题。 在这之后,美国开始对热泵进行了不设计和研究,但能进行试验的很少。与1931年间,美国南加利福尼亚安迪生公司的洛衫机办公楼,将制冷设备用于供热,这是大容量热泵的最早利用,供热量达1050KW,制热系数达到2.5。欧洲第一台较大的热泵在1938-1939年间,安装于瑞士苏黎士。以河水做低温热源,采用离心式压缩机,R12做为工质,向市政亭供热175KW,制热系数为2,输出水温60度,有蓄热系统,在高峰负荷时采用电加热做辅助加热做为辅助加热。该装置夏季也能来制冷。 第二次世界大战的爆发,一方面影响与中断了空调用热泵的发展,另一方面战时能源的短缺促进了大型供热和工艺用热泵的发展。对木材及其他生物制品的干燥不仅有明显的节能效果,而且能改善产品质量。而在物料的浓缩工艺中,只需将蒸发装置中产生的废气采用压缩热泵提高一些温度便可重复用于对装置的加热,热泵在这种场合下使用因温升少其制热系数极高。同样在精馏装置中应用热泵的经济性也非常好。热泵在二次世界打战中也直接用于战事装备,如美国制造了一万台蒸馏热泵为上百万的人们提供饮用水。 在美国,各种空调与热泵机组与战后开始发展起来。于1950年,已有20个厂商及十于所大学和研究单位从事热泵的研究。当时拥有的600台热泵中约50%用于房屋供暖,45%为商用建筑空调。仅5%用于工业。通用电器公司生产的以空气为热源,制热和制冷可自切换的机组打开了局面,使空调用热泵作用一种全年云运行的空调机组而进入空调商品市场。1957年美国军事当局决定在建造十批住房项目中用热泵来代替原先设想的燃气供热方案,这又使热泵的发展进入了一个高潮。数十家空调设备制造商匆忙赶制热泵,导致数以万计的压缩机损坏,连维修更换都来不及。至60年初,在美国安装的热泵机组已到近万8万台。然而由于过快的产品增长速度造成制造质量较差,设计安装水平低维修及运行费用高,成了美国热泵发展史上的一个重大挫折,大大影响了热泵的声誉,使热泵进入10年左右的调整期,直至70年代中期才重新有了快速增长,这一方面时由于热泵技术的发展,机组可靠性的提高,另一方面时1973年能源危机的推动。至1978年美国的热泵产量已近60万台,而至1988年,美国包括热泵在内的房间和单元式空调机的产量已分别达到463万和321万台。至1996年单元式空调机产量已达567万台,而空气热源热泵产量已达114万台。 与美国的早期的迅速发展相比,欧洲一些国家热泵的发展较为缓慢。直至1973年能源危机时才又一次推动了世界范围内热泵的发展。瑞士被称为传统的热泵国家。瑞典,挪威等北欧国家取暖的需求明显超过了夏季空调的要求,故在热泵理论及技术上均有许多研究。还有象德国、法国、苏联等国家对热泵的研究也十分重视。在德国最为广泛用的是一种即可减低地窖食物存储室温度又可供应生活热水的一举两得式热泵热水器。而热泵用于区域供暖则以为瑞典为最多。斯德哥尔摩市区域供暖的容量约未50%由大型热泵提供。 一些国际组织如国际制冷学会(IIR),世界能源委员会(WEC),国际能源机构(IEA)等,经常组织有关热泵的国际活动与学术会议,促进热泵技术的发展。1922-1944年,国际能源机构的热泵中心在国际制冷协会合作下进行了国际热泵状况与政策调整调研,于25个

【开题报告】关于地源热泵技术的开题报告

关于地源热泵技术的开题报告 一、选题的依据及意义: 1.依据: 进入20xx年代后,我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用热水供应装置,热水供应装置已成为现代学校居住必备。20xx年代中期,由于大中城市电力供应紧张,供电部门开始重视需求管理及削峰填谷,热泵供热技术提到了议事日程。近年来,由于能源结构的变化,促进了地源热泵供热机组的快速发展。 随着生产和科技的不断发展,人类对地源热泵供热技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的地源热泵供热产品和技术,现在利用成熟的电子技术来进行综合的控制,并和太阳能结合更注意能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。 2.意义: 地源热泵技术,是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,,通过消耗电能,在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。同时,它还可供应生活用水,可谓一举三得,是一种有效地利用能源的方式。通常根据热泵的热源(heat source)和热汇(heat sink)(冷源)的不同,主要分成三类:空气源热泵系统( air-source heat pump) ashp

水源热泵系统(water- source heat pump) wshp 地源热泵系统(ground- source heat pump)gshp 平时还有人把热泵系统按照一次和二次介质的不同,分别叫做: 空气---水热泵系统 水--- 空气热泵系统 水--- 水热泵系统 空气---空气热泵系统 这些都是把热源、热汇以及空调系统的传递介质也包括进来分类形成的。 为了和国际标准接轨,我们还是应该依照国际惯例来命名。在1920xx年由美国的ashrae(美国采暖、制冷与空调工程师学会)统一了标准术语,无论是wshp、gshp都叫做gshp--地源热泵系统。 另外,为了让我们在学习和讨论中更方便,介绍一些地源热泵室外能量交换系统的概念: 土壤埋管系统----土壤换热器(水平埋管、竖直埋管) 地下水系统 地表水系统 这些都是地源热泵的热源或热汇形式。(具体参见下图) 图.1.1土壤换热器(水平埋管)图 图.1.2土壤换热器(竖直埋管)图

热泵干燥

◎水产品热泵干燥机 水产品高效热泵除湿干燥机是我公司专对于水产品干燥行业开发的新型环保节能高科技产品。该产品利用我公司双效除湿控制专利技术,改变了传统水产品开式干燥模式,既达到节能环保同时又提高水产品干燥质量。高效热泵除湿干燥机市场应用改变了中低温传统干燥理念,该产品市场推广具有很大的社会价值及经济价值; 双效除湿技术属于国内甚至国际首创,突破传统除湿机技术瓶颈,拓展了制冷除湿机工业应用。热泵除湿干燥是中低温干燥行业“节能减排”发展方向。高效热泵除湿干燥机突破了热泵除湿干燥机单一降温除湿技术(蒸发器吸热低湿条件下大部分用于空气显热降温),利用空气降温升温回热设计,实现双效除湿,比一般热泵除湿干燥机产品节能30%以上。同传统干燥模式相比可节约50%以上运行费用,高效热泵除湿干燥机可充分适应不同行业干燥工艺需求,全自动智能控制操作方便,维护简单,占地面积小,外形美观大方,深受广大用户青睐。 产品适合范围包括:鱼干、咸鱼干、鱿鱼干、鱼翅、海珍品、调味鱼干、虾米等水产品工作原理:

产品性能特点 1、采用闭式除湿干燥方式,无废气废热排放,无噪音污染,属高环保产品; 2、干燥温度15~43℃,冷/热风干燥模式,充分满足各类水产品干燥,取代传统蒸汽、电热、热风等干燥。 3、提高水产品干燥质量,产品颜色、光泽达到优质标准,优于日晒方式。 4、干燥过程达到一类卫生条件标准,产品充分适合出口级别要求。 5、先进的通风换气及进风除湿系统设计,达到通风换气要求及稳定干燥条件。 6、采用热泵原理进行蒸汽冷凝热回收,无废热排放,节约运行费用,与燃煤方式相比可节约40%以上费用,与燃油、电加热相比可节约60%以上费用。 7、与传统除湿机加空调方式相比,可节能50%以上,且可缩短干燥周期。 8、先进的烘干工艺及设计干燥房,智能化自动控制系统。根据产品设定不同温度程序曲线(变温干燥),干燥条件稳定、均匀、质量好。 9、采用我公司专利技术回热循环热泵除湿方式(除湿效果大于普通热泵除湿干燥机30%以上),在高温低湿条件下性能优越,缩短产品干燥周期。 10、使用管理方便:设备无需专职人工管理,全自动运行。 11、设置多重安全保护功能:相序保护、缺相保护、过载保护、高压保护、低压保护等。

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 1、前言 近几年来,我国热泵发展很快,主要表现在如下几个方面。 (1)据统计,1996年我国空调设备(指电动冷热水机组、吸收式冷热水机组、房间空调器以及单元空调机组,但不包括进口机组)的总制冷能力约为2000万kW,其中热泵型机组的制冷能力约占60%.在全部热泵型机组中,电驱动热泵容量约为1070kW,占90%;吸收式热泵容量约为130万kW,占10%. (2)近几年来,我国的吸收式制冷装置发展迅速。据统计,1996年销售的溴化锂吸收式制冷机约3000多台,其中直燃机1115台。 (3)热泵在工业中的应用已见端倪,木材、食品(茶和水果)、陶瓷、造纸、印刷、石油和化工等工业生产过程已采用了蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵和电驱动热泵。例如,目前大约有400台热泵式木材干燥机正在运行,年处理能力约为200千立方米。 2、热泵发展的背景 2.1 能源政策 我国一次能源年保有总量(不包括生物质能和新能源)为14亿吨标准煤,其中原煤14.6亿吨,原油1.7亿吨,天然气300亿立方米,水电2400亿kWh,核电250kWh,进口石油4-6亿吨,火电电力装机容量2.9-3亿kW(平均每年增加装机容量1500kW)。据1997年统计,我国电厂热效率为32.95%,电厂供热效率为83.68%,能源转换总效率为

38.07%.采用热电冷三联供系统或称总能系统(TES——Total Energy System),燃气热泵(GEHP)后,通过热力学第一定律的热效率分析和热力学第二定律的效用率分析说明:由于利用废热,GEHP的综合利用可达到80%-85%;若通过轴动力传动热泵,利用了低位热能,故综合热效率可达到150%-170%.对于TES方式,实现热电冷三联供后,其综合利用率可达到65%-80%.《中华人民共和国节约能源法》第三十九条将热电冷联产技术列入国家鼓励发展的通用技术,促进了热泵事业的发展。 2.2 环境保护政策 采用热驱动热泵,CO2 排放量亦明显降低。通过改善热泵性能,降低工质泄漏与使用新工质,热泵将在环境保护上发挥更大的作用。 2.3 建筑节能法 实施《民用建筑节能设计标准》后,提高了建筑隔热保温性能,降低了建筑采暖能耗,结果是大幅度地降低了热泵采暖方式的年运行费用,增加了热泵与集中供热采暖方式的竞争能力。 2.4 城市能源结构的改变 大中城市人口集中,能源消耗量大,污染问题最突出,因此,必须实施国家能源政策,改善能源结构,提倡使用清洁优质能源,限制煤炭的使用,这就为热泵的应用创造了条件。 2.5 能源价格的调整 3、热泵技术发展的展望

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)

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