热泵技术及其应用的综述
热泵技术的应用及优化

热泵技术的应用及优化第一章热泵技术概述热泵技术是一种常用于加热、制冷和空调等领域的高效能、环保、节能的新型能源技术。
它利用环境中的低温热能并加以压缩升温, 从而达到需求的高温或热能的一种制冷、供热技术。
热泵技术可以应用于多个领域。
例如,建筑、工业、医药、食品、交通、水族等。
它的优势在于其高效性、环保性以及节能性。
因此,各个领域都开始采用热泵技术并尝试不断的优化。
第二章热泵技术的应用2.1 建筑领域中的应用建筑领域中,热泵技术主要应用于垂直空间控制、舒适度控制、温度控制和空气质量控制。
通过控制室内空气温度、湿度、流速和品质,达到优雅、舒适且健康的室内环境。
舒适度是衡量室内环境质量的主要指标。
热泵技术能够根据环境变化自动地调节室内温度、湿度和流速。
这样,人们不仅能够享受舒适的气候,还能够大大减少能耗,并且更加环保。
2.2 工业领域中的应用在工业领域中,热泵技术有两个主要的应用领域:制冷和制热。
例如,在制药工业中,热泵技术广泛应用于干燥、制造冷却剂、气体制冷和制热、冷凝、蒸汽或吹气、加热、冷却水池等。
在工业中,空气和废水的热能被热泵技术利用,将这些低温能源转换成高温能源。
这样,就减少了工业生产过程中的能源消耗,延长了能源的使用寿命,并且减少了对环境的影响。
2.3 其他领域中的应用除了建筑和工业领域,热泵技术还可以应用于其他领域:1.水族养殖:对于养鱼和养虾的人来说,温度和水质的控制是至关重要的。
热泵技术可以维持恒定的温度和水质,增加养殖的成功率和产量。
2.农业:热泵技术在农业方面的应用非常广泛。
例如,在农业生产中,热泵可以便宜、高效地加热和冷却大棚,改善作物生长环境。
3.交通:热泵技术可以提高交通工具的冷却和加热系统的效率。
例如,汽车和火车的热泵系统可以减少能量的浪费,延长能源使用寿命并减少对环境的影响。
第三章热泵技术的优化热泵技术的优化主要从以下几个方面来考虑:3.1 增加热泵的效率热泵的效率决定了能源消耗的高低程度。
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。
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。
热泵论文总结范文

摘要:随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,热泵技术因其高效、节能、环保的特点,已成为全球能源领域的研究热点。
本文对热泵技术的发展历程、主要类型、工作原理、应用领域以及我国热泵技术的发展现状进行了综述,以期为我国热泵技术的进一步发展提供参考。
一、热泵技术的发展历程热泵技术起源于20世纪初,经过近百年的发展,已经从单一的空调制冷技术逐渐发展成为涵盖热水供应、供暖、制冷、烘干等多个领域的综合性技术。
我国热泵技术的研究始于20世纪50年代,经过多年的发展,已在热水供应、供暖等领域取得了显著成果。
二、热泵的主要类型及工作原理1. 空气源热泵:利用空气中的低温热源,通过吸收热量,将其传递到高温热源,从而实现热量的转移。
空气源热泵具有结构简单、安装方便、适应性强等优点。
2. 地源热泵:利用地下恒定的温度作为热源,通过热交换器将地热能转移到室内或室外,实现供暖、制冷和热水供应。
地源热泵具有高效、节能、环保等优点。
3. 水源热泵:利用地表水、地下水或工业废水等作为热源,通过热交换器将热量转移到室内或室外,实现供暖、制冷和热水供应。
水源热泵具有节能、环保、适用范围广等优点。
热泵的工作原理:热泵通过压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等部件,将低温热源的热量转移到高温热源,实现热量的转移。
热泵的性能系数(COP)是衡量热泵节能性能的重要指标。
三、热泵的应用领域1. 热水供应:热泵热水器已成为家庭、酒店、宾馆等场所热水供应的主要设备。
2. 供暖制冷:热泵空调系统在建筑供暖、制冷领域具有广泛应用。
3. 农业烘干:热泵烘干设备在农产品、木材等烘干领域具有显著优势。
4. 工业应用:热泵技术在工业领域具有广泛的应用前景,如工业余热回收、制冷剂替代等。
四、我国热泵技术的发展现状1. 政策支持:我国政府高度重视热泵技术的发展,出台了一系列政策措施,推动热泵产业健康发展。
2. 技术创新:我国热泵技术研发取得了显著成果,部分技术已达到国际先进水平。
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。
热泵的原理及应用现状论文
热泵的原理及应用现状论文热泵是一种利用低温热源驱动高温热源转换热能的设备。
它的工作原理可以简单地概括为:通过循环压缩工质,使其在低温热源处蒸发吸收热量,然后在高温热源处凝结释放热量。
热泵系统通常由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等四个主要部分组成。
热泵系统的应用范围十分广泛。
目前,热泵在供暖、空调和热水供应等领域都有着重要的应用。
在供暖领域,热泵能够将低温热源,如地下水、空气和土壤等,中的热能转化为高温热源,从而实现建筑物的供暖。
在空调领域,热泵能够通过改变工作模式,将室内热量转移到室外,实现冷却效果。
在热水供应领域,热泵能够通过提供恒定的热水供应,满足家庭和工业的热水需求。
此外,热泵还可以应用于工业过程中的蒸汽与热水供应、精馏过程中的能耗降低以及一些特殊领域的热能回收等。
随着节能环保意识的普及和对燃煤等传统能源的逐渐减少,热泵的应用现状越来越受到关注。
根据统计数据显示,在中国,热泵已在现代化、高效化的建筑物中得到了广泛的应用。
目前,热泵已经成为建筑能效提升的重要手段之一,在能源消费方面取得了明显的效果。
同时,热泵也在一些特殊领域中得到了应用,如海洋热泵、地热热泵和太阳能热泵等。
这些热泵利用海水、地下热能和太阳能等可再生能源,进一步提高了热泵的效能和可持续性。
然而,尽管热泵具有广阔的应用前景,但在实际应用中还存在一些挑战和问题。
首先,热泵的初投资较高,相对于传统的锅炉等设备,热泵的建设和维护费用较高,需要较长时间才能回收成本。
其次,热泵对环境温度和热源温差有一定的要求,这限制了其应用范围。
此外,热泵的工作效率还受到一些因素的影响,如制冷剂的选择和高压状态下的工质流动性等。
因此,热泵的改进和研发仍然是一个重要的课题。
综上所述,热泵作为一种高效节能的热能转换设备,具有广泛的应用前景。
在目前的应用现状中,热泵已在供暖、空调和热水供应等领域得到了广泛应用,并在特殊领域中得到了进一步的拓展。
然而,热泵的应用仍面临一些挑战和局限性,需要通过技术改进和创新来进一步完善。
热泵技术在建筑节能中的应用
热泵技术在建筑节能中的应用在当今全球能源紧张和环境保护需求日益迫切的背景下,建筑节能成为了重要的研究和实践领域。
而热泵技术,作为一种高效、环保的能源利用方式,在建筑节能中发挥着越来越重要的作用。
一、热泵技术的基本原理热泵技术并非一项全新的技术,但其在建筑节能领域的应用却在近年来得到了快速的发展。
简单来说,热泵是一种能够从低温热源吸收热量,并将其传递到高温热源的装置。
它的工作原理类似于空调,但在功能上又有所不同。
热泵主要通过消耗一定的电能或机械能,利用制冷剂的物理性质,在蒸发器中吸收低温环境中的热量,使其蒸发为气态;然后通过压缩机将气态制冷剂压缩升温,使其在冷凝器中释放出高温热量,从而实现对热量的转移和利用。
二、热泵技术在建筑中的应用形式1、空气源热泵空气源热泵是目前在建筑中应用较为广泛的一种形式。
它直接从空气中吸收热量,无论是在寒冷的冬季还是炎热的夏季,都能为建筑物提供有效的冷暖调节。
在冬季,它从寒冷的空气中提取热量,为室内供暖;在夏季,它则将室内的热量排向室外,实现制冷。
由于其安装相对简单,不需要复杂的地下管道工程,因此在很多住宅和小型商业建筑中得到了应用。
2、地源热泵地源热泵则是利用地下土壤、地下水等相对稳定的温度环境作为热源或热汇。
在冬季,从地下吸收热量为建筑物供暖;在夏季,将建筑物中的热量排放到地下储存。
地源热泵系统需要进行地下管道的铺设,前期投资较大,但由于其利用的是地下稳定的热能,运行效率较高,长期来看具有较好的节能效果和经济效益。
3、水源热泵水源热泵利用的是地表水(如河流、湖泊)或地下水作为热源或热汇。
如果当地有丰富的水资源且水质符合要求,水源热泵可以是一个不错的选择。
但需要注意的是,其应用可能会受到水资源条件和环保要求的限制。
三、热泵技术在建筑节能中的优势1、高效节能热泵技术的能效比(COP)通常较高,这意味着它能够以较少的电能输入获取较多的热能输出。
相比传统的电加热或燃油锅炉供暖方式,热泵可以节省大量的能源消耗,从而降低建筑的运行成本。
有关热泵原理及应用的介绍
有关热泵原理及应用的介绍概述热泵是一种利用逆向工作原理从低温区域吸收热量并向高温区域释放热量的热能转换装置。
它能够在供热和制冷领域高效地利用能源,具有节能环保、稳定可靠的特点。
本文将介绍热泵的工作原理以及其在供热和制冷领域的应用。
工作原理热泵的工作原理主要包括以下几个步骤:1.蒸发器:在蒸发器中,制冷剂从液态转变为气态,吸收外界低温区域的热量。
2.压缩机:压缩机将气体制冷剂从低温区域压缩到高温区域,使其温度和压力升高。
3.冷凝器:在冷凝器中,高温高压的气体制冷剂释放热量,远离高温区域。
4.膨胀阀:膨胀阀使制冷剂的压力降低,回到蒸发器,重新循环。
热泵的应用热泵广泛应用于供热和制冷领域,以下是一些常见的应用场景:1.家庭采暖:热泵可以利用外界的空气或地下的地热能源,将低温的热量转换为高温的供暖热量,实现家庭供暖。
2.商业建筑:热泵可以为办公楼、商场等商业建筑提供供热和制冷服务,满足大规模场所的能源需求。
3.工业制冷:在一些需要冷却的工业过程中,热泵可以通过吸收热量将温度降低,实现制冷效果。
4.温室种植:热泵可以为温室提供恒温和湿度条件,提高作物的产量和品质。
热泵的优势热泵作为一种高效能源利用技术,具有以下几个优势:•节能环保:热泵利用外界的热能源,无需消耗大量燃料,因此能够实现节能环保的效果,降低碳排放。
•稳定可靠:热泵系统运行稳定可靠,温度控制精确,可以满足各种需求。
•多功能:热泵不仅可以供热,还可以制冷,具有多重功能。
•长寿命:热泵部件寿命长,使用寿命可达20年以上。
热泵的发展趋势随着节能环保意识的提高和能源消耗的增加,热泵作为一种高效节能的技术被越来越广泛应用。
未来热泵技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:1.提高性能:研发更高效的热泵系统,提高能源转换效率,降低能源消耗。
2.拓宽应用范围:将热泵技术应用于更多领域,如工业制冷、温室种植等。
3.系统智能化:利用物联网和智能控制技术,实现热泵系统的智能化运行和管理。
综合能源系统中热泵技术研究与应用
综合能源系统中热泵技术研究与应用摘要:大数据时代下综合能源逐渐实现了智能化转型,转变成为智慧综合能源服务模式,为能源企业与行业转型升级提供活力,本文主要对综合能源系统中热泵技术研究与应用进行论述。
关键词:综合能源系统;热泵技术;应用引言随着“双碳”目标的提出,传统化石燃料的使用逐渐减少,风能、太阳能、生物质能等清洁可再生能源得到大规模利用。
1热泵技术概述1.1空气源热泵技术随着“双碳”目标提出,我国能源结构持续优化,清洁能源行业迅速发展。
在诸多新能源技术中,空气源热泵技术以其低排放及节能性在农业、工商业、建筑和生活等领域得到了广泛应用,特别是在北方“煤改电”项目中发挥着重大作用。
热泵以空气能作为能量来源,适用范围广,投资成本低,效率高,具有较好的经济效益以及环境效益。
1.2土壤源热泵技术随着我国冬季供暖需求区域不断扩大,供热边界线不断南移,需求的快速增长带来了能源消耗的急剧增加。
为此,国家能源局提出“到2035年地热能供暖面积比2025年翻一番”的目标,要求重点推进中深层地热能供暖,积极开发浅层地热能资源,高效替代燃煤供暖。
目前土壤源热泵技术的研究已经比较成熟,可大规模发展利用,但土壤源热泵和其他能源耦合的多能源供能系统研究还比较少,其耦合运行特性需进一步研究。
采用土壤源热泵与多种能源耦合,发展多能利用的耦合系统,实现多种能源优势互补,将是未来土壤源热泵的发展方向。
2综合能源系统中热泵技术研究与应用2.1低碳综合能源优化目标技术目标是保证园区低碳综合能源系统稳定、可靠运行的基础,目标函数是使电网运行优化,保证系统运行的各项技术参数达到最优,最大可能消纳可再生能源,最小化与电网的功率交换,提高系统运行自治性,保证能源安全稳定供应。
微电网集群的智能配电网的控制采用分层分布式控制方式,设备层由分布式能源、储能和充电桩的控制装置控制;微电网控制层,各微电网由微电网控制器连通上下进行协调控制,接收集控中心及能量管理系统的控制指令,对设备层的控制装置进行控制;中央自主管理控制器(能量管理控制系统)负责微电网群的能量管理与协调控制。
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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,如发生多余的除霜动作,或需要除霜时而不发出信号等弊病存在。
有关文献提出的最佳除霜时间控制及最大平均供热量控制除霜等方法,从理论上讲很有新意,但实现起来比较困难。
本人认为:采用自调整模糊除霜控制的思路及系统的基本结构,确定室内外大气温度、相对湿度之差及翅片温度的变化率等作为输入论域,经对输入量的模糊化和模糊推理方法,在高位机上实现模糊除霜控制的仿真,采用这种方法除霜经与实验数据对比,判别结果与实际情况较吻合。
这种方法与常规除霜方法相比,不仅延长了制热工作时间,减少了除霜次数和除霜损失,而且使机组工作性能和可靠性得到了提高。
在室外空气温度低的地方,由于热泵冬季供热量不足,需设辅助加热器。
常用方法是在室内机出风口处设加热器,这种方法不仅传热效率低,安全性能差而且化霜时间长,室内温度下降大,采用氟里昂加热器可以明显克服以上缺陷,这种方法就是把室内侧换热器分前后两部分,在中间增加一个氟利昂辅助加热器,即热泵在冬天运行时,压缩机排出的高温氯利昂气体进入室内换热器前部分时已有部分气体被冷凝成液体。
此时经氟利昂加热器的加热,使该部分液体再次蒸发成气体,然后再进入室内换热器的后半部分。
这样,依靠整个室内换热器,将热泵室外换热器的吸收的热量,连同氟利昂加热器所产生的热量一并传给空调房间内,补足了由于室外环境温度低而引起的供热量不足。
相关文献介绍在KFRd-70LW热泵空调器上试验,得到了很好的辅助加热效果,而且化霜时间由3min减少到1min(室外温度-1℃时);由10min减少到3min(室外温度-7℃时)。
4、热泵机组的噪声治理单台或多台热泵机组的噪声治理。
分析风冷热泵机组的噪声传播特性,结合热泵机组的噪声治理工程实例,介绍了封闭式隔声消声装置的设计方法、设计要点和治理效果。
由于风冷式热泵的操作、管理及维修比较方使,具有制冷制热的双重功能,机组的散热又不需要冷却塔,因此,应用越来越多。
但热泵机组的噪声易对周围环境产生一定的影响,近几年上海等地发生热泵噪声扰民的事件增多,已成为近期城市中一类带有普遍性的固定源噪声污染问题。
因此了解单台或多台热泵的噪声传播特性,探讨热泵机组群噪声防治的方法,具有一定的普遍现实意义。
从热泵机组的噪声源、噪声特性、热泵机组的噪声治理实例、噪声控制及治理的技术角度看,热泵机组噪声治理工程实例有一定的推广价值和意义,在较好地解决了热泵机组通风散热、进排风问题、确保热泵正常运行的前提下,采用全封闭的隔声消声装置,把热泵的A声级噪声降低20dB左右,为在某些特殊场合把热泵噪声降低至需要的程度的噪声治理工程设计提供了一个可以借鉴的成功实例,尤其是在热泵的排风余压较低或不了解具体的余压时,在设计隔声消声装置的进风排风系统时可以有一个具体的计算依据。
二、水源热泵虽然目前空气源热泵机组在我国有着相当广泛的应用,但它存在着热泵供热量随着室外气温的降低而减少和结霜问题,而水源热泵克服了以上不足,而且运行可靠性又高,近年来国内应用有逐渐扩大的趋势。
本次共收集到这方面的论文15篇,主要内容综述如下:1、开发和使用未利用能、发展水源热泵技术未利用能指的是还没有利用的能,大致包括自然类(如地热、温泉、河水、海水、湖水及地下水等)和城市基础设施类(如工场、发电厂、矿井、工业废弃物及公共浴室等等),如何利用这部分未用能作为生活用采暖、空调的热源、是应引起足够重视的问题,空调所对大连电力大厦采用发电厂循环水作为大厦水源热泵空调系统的热源,在技术上和经济上进行了分析,并进行了水面积的模拟试验,结果表明,采用水源热泵供热,其COP为4,每平方米采暖可以节约运行费5万元,节标煤5公斤。
某作者还对利用某矿区现有的地下水(作热源),对单身18层职工公寓和住宅小区实施冷暖联供的四种方案进行了综合比较,结果是采用水源热泵的空调系统,不管是从投资上,还是从运行费上,都具有明显优势。
2、发展住宅的水源热泵系统随着我国住宅市场化改革,新建住宅小区迅速发展和居民对居住环境的改善需求,以及环保方面的要求,如何满足居住建筑的冷暖空调要求,是急需解决的问题。
清华大学江亿提出采用深井回灌的水源热泵方式可能成为满足这种需求的住宅供热空调方式。
其原理,地下水从深井1中抽出进入板式换热器械2,与楼内循环水系统的水换热后,再通过深井2排到地下,循环水系统经住宅楼内管网送入各户,经各户的水源热泵产生热水(冬季)或冷水(夏季)送入末端装置,满足供热或空调的要求。
在对深井、水系统及水源热泵和末端装置进行了详尽讨论,最后进行了经济分析,结果表明,采用这种“一户一机、深进回灌”的水源热泵方式,优于目前的冬季燃煤锅炉采暖+夏季分体空调方式。
同时系统管理方便,住户可很方便地单独对温度调节。
这一方式全部能源由电提供,无任何污染,空调排热全部进入地下用于冬季供暖,不再对小环境造成热污染,并且遭受不悬挂室外机,美化了建筑外表面。
由于地下水是全封闭式系统,因此既不消耗任何地下水源,又不会对其带来污染。
目前需要政府部门制定相应政策,以支持这种节能、节水、保护环境的方式。
3、水源热泵应用测试分析空调所李先瑞等对大连发电总厂新建综合楼三层西侧一个房间()的水源热泵系统进行了一个冬季的实侧,得到如下结论:(1)水源热泵是一种介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源方式,它既具有中央空调能效高,成本低和安全、可靠等优点,又具有分散式调节灵活、方便和便于收费等优点,是一种适合民用建筑的采暖空调方式。
(2)由于余热水源热泵具有热回收率高的特点,因此,经济性、节能性十分明显,在有条件地方应大力推广。
(3)自来水水源热泵系统,冬季采暖需补助加热,其经济性与加热热源方式有关。
采用热效率高的燃气加热方式或以价格较低的蒸汽加热水作为加热源等热源时,以它们作为补助加热热源是合理的。
4、水源热泵冷热水机组的经济性长沙铁道学院丁力行对湖南地区的中央空调系统,分别采用水源热泵冷热水机组、风冷热泵、溴化锂直燃机、水冷冷水机组+燃油锅炉四种方案进行了经济比较,结论是水源热泵冷热水机组具有初投资较小,且成本比其它三种中央空调小19~65%的优点。
5、中高温水源热泵用混合工质研究在地热利用中存在的主要问题是利用后排放的水温较高,一般为40~45℃。
如利用这部分热水作为热泵热源,这就存在着一个使用甚么样的热泵工质问题,经采用CSD方程的大量计算,筛选出了一种低环害的非共沸混合工质,经实验测试,效果较好。
采用此混合工质用以地热水(40~45℃)为低温热源的热泵系统,冷凝温度70℃左右,蒸发温度在20℃左右,冷凝压力在20以下,EER值在3.5~4之间,可以输出60℃左右的热水供用户使用。
三、地源热泵地源热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术,冬季通过热泵将大地中的低位热能提高对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用。
由于其节能、环保、热稳定等特点,引起了世界各国的重视。
欧美等发达国家地源热泵的利用已有几十年的历史,特别是供热方面已积累了大量设计、施工和运行方面的资料和数据。
我国是发展中国家,由于多种原因,地源热泵的开发研究仅仅是近几年的事。
有关地源热泵方面的论文共收集了13篇,表明国内对研究开发地源热泵系统已引起了足够重视。
论文主要内容有:1、垂直U形埋管地源热泵实验青岛建工学院1998年建设了垂直铺设的土壤源冷热两用闭式热泵系统,地面设备采用美国谷轮OM300热泵机组和立式风机盘管;地下垂直埋设一根d45*4mmU形聚乙烯塑料管,深53m,孔网直径1.10m,塑料管总长110m(包括水平埋管4m),为了测试土壤温度变化,距主井每隔0.8m打一深13m的辅井。
1998年8月26日开始运行测试,整个试验包含了二个夏季,一个冬季和二个春秋季,共五个季节。
通过试验得到了如下结论:(1)垂直埋管系统既可作为冬季采暖的热源,又可作为夏季空调的冷源,一机两用是可行的,它同水平敷设的系统比较,只占用极小的室外场地。
(2)采用一个单井作热泵冷热源时。
夏季储热和冬季的储冷不明显,从设计角度可不予考虑。
(3)经过整个夏天(或冬天)的长期运行,埋管周围温度场发生变化,其作用半径大约3m左右。
(4)塑料埋管同地下的热交换能力如下:a.向地下放热(制冷工况):按管长计算:20m/kw;按井深计算10m/kw;按管路外表面积计算;2.5m2/kw;b.从地下吸热(制热工况):按管长计算:35m/kw;按井深计算:17~18m/kw;按管路外表面积计算:4.5m2/kw。