热泵精馏英文文献翻译

热泵技术，应用以及市场
为了应对不断增长的能源利用对经济，安全和环境造成的影响，我们所采取的对策必须包括可再生能源的发展，改善终端能源利用效率。

热泵在这两个方面都扮演了很重要的角色。

热泵有效地利用了可再生热能源资源，如自然热能或浪费的余热，热泵被用在为一些关键的耗能环节提供高效率服务。

这些措施包括空间加热和制冷，水加热，工业过程加热。

本文首先讨论了一般的热抽技术。

它突出了热泵的基本特征并和其他加热替代品进行了比较，在热泵技术中最为常用的两种技术是压缩和吸收。

随后，确定了热泵在建筑和工业的适用性问题。

目前使用的热泵说明的附录中，从横向分析了各个国家在热泵方面应用的实例。

文章最后对热泵的市场进行了分析，分析了热泵市场规模和意义，并强调了那些影响市场发展的主要因素。

1．介绍
在20世纪70年代基本的化石燃料短缺的潜在经济后果，成为一个世界性的关注。

两次能源危机表明连续中断和保证石油供应的影响。

分别设立紧急和高调方案以减少对进口能源的依赖。

国家和国际组织开始致力于提高能源效率和替代能源的发展。

在20世纪80年代油价急速下降，致使能源供应的担忧逐渐缓和。

然而，在同一时间继续大量使用化石能源资源的环境后果变得越来越明显。

环保意识，成为一个强大的能源效率和替代能源发展的新的驱动程序。

热泵在这些发展中发挥了关键作用。

热泵有效地利用热能可再生能源资源，如自然能源或废弃余热利用，热泵有可能有效地提供并减少主要能源消费装置对能源需求，包括空间的加热和冷却，水加热，工业过程加热。

为实现这一目标，热泵必须在技术上成熟，正确应用，并得到广泛应用。

这三个方面，技术，应用和市场渗透，在这篇文章中回顾。

本文主要是基于国际热泵的现状及政策回顾[ Stuij 等人，1994年，主要研究分析了热泵的情况，在27个国家和地区的利用，取得了国际概述文章发表在国际能源机构热泵中心通讯 [斯特德曼等，1993年至1995年，每季]。

最近在我们出版的《工业热泵的经验，潜力和全球环境效益》覆盖了全球工业热泵的情况[RCG的哈格勒贝利等人，1995]。

2.技术
2.1热泵和节能
热量是从一个温度热源向低温热源自主流动的。

然而，热泵能够迫使热量反方向流动，用相对少量的高品质的驱动能源（电力，燃料，或高温余热）。

因此，热泵可以转移周围自然热源的热量，如空气中，地面或水中，或人为热源，如工业或家居废物，并把这些热能传输到建筑或供给工业应用。

热泵也可用于冷却。

热能向相反的方向转移，把热量从被冷却的低温装置，转移到一个温度更高的周围环境。

有时把冷却时提取的热量用于满足其他装置的热量需求。

为了把热量从热源运送到散热片，需要外部能量来驱动热泵。

从理论上说，热泵工转移的热量和从热源中提取的热量的总热量是相等的，加上提供热不工作
的能量。

电驱动供暖的建筑物热泵通常提供的只是20-40千瓦时100千瓦时的热量。

许多工业热泵可以实现更高性能，并提供相同多的热量但只消耗3-10度电的热量。

图1一些最显着的替代品与热泵的比较。

重要的是要强调，减少加热或冷却需求，在考虑到热泵之前很多措施都得到了充分实施。

在建筑物中，这些措施可能包括优良的绝缘，规定在内部太阳能热增益的使用，通风和热回收。

此外，我们必须考虑到，燃料或动力必须使用全面并满足供热需求（可能冷却），在几乎所有情况下，热泵是最节能的技术。

这是强调了6个关于供热的基本事实，如下：
1.直接燃烧产生热量，从来都不是最有效地利用燃料。

2.热泵是更有效的途径，因为他们使用可以使低温热形式的能量成为再生能源。

3.如果由传统的锅炉燃烧燃料来提供动力驱动热泵，燃油的消耗量将减少35％左右，可以使排放量减少35％。

4.电动热泵的热电联产或热电联产（CHP）系统驱动时，可以节约近50％的
能量。

5.无论是化石燃料，核能，可再生能源用于发电，电动热泵可以比电阻炉更好地利用这些资源。

6.燃气发动机热泵的燃油消耗以及排放率比传统的锅炉少35％左右。

这些陈述是由图1热泵系统与其最显着的替代品的比较得出的结论。

因为热泵比传统供热系统的能源消耗少，同时热泵排放的对环境有害的气体，如二氧化碳（CO2），二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）也很少，所以热泵是重要的技术。

然而，电动热泵整体对环境的影响，在很大程度上取决于电力是如何产生的。

热泵由电力驱动的，如果电力是由水力能源或再生能源转化的，那么对于减少废气排放的效果更加显著于煤炭和燃气发电厂所产生的电力。

几乎所有目前正在运行的热泵都是以蒸汽压缩或吸收式制冷循环为基础。

这两个原则将简要讨论如下。

理论上可以通过热泵实现多种热力循环过程。

这些包括斯特林和Vuille umier的周期，单相周期（例如，空气，二氧化碳或惰性气体），固体蒸气吸附系统，混合动力系统（尤其是蒸汽压缩式和吸收式制冷循环相结合），电磁和声学的过程。

其中一些已经进入市场，有一些已达到技术成熟，并可能在未来有重要意义。

2.2热泵循环
绝大部份的热泵工作的原理为蒸气压缩循环。

在这种热泵的挥发性液体作为工作液体或制冷剂循环通过四个部分组成，如图2所示。

图2闭路循环蒸汽压缩式热泵
在蒸发器的液态工作流体的温度保持在低于热源的温度，导致热量从热源流入的液体，并且使工作流体蒸发。

在压缩机，蒸发器内的蒸汽被压缩到一个更高的温度和压力。

随后蒸汽进入冷凝器凝结，同时释放出有用的热能。

最后，高压力的工作流体通过膨胀阀膨胀，达到蒸发器所需的压力和温度。

工作流体返回到原来的状态，并再次进入蒸发器。

通常由一个电动马达和内燃机驱动压缩机。

当
汽油或柴油发动机驱动压缩机，冷却水和废气中的热量被用来增加冷凝热。

工业蒸汽压缩开式热泵经常使用循环过程流体本身作为工作流体。

这些热泵通常被称为机械蒸汽压缩机，或者MVRs。

热驱动吸收式热泵，这意味着热量，而不是提供机械能，带动周期。

空间空调的吸收式热泵往往燃气，而工业装置通常由高压蒸汽或废热驱动。

吸收系统利用液体或盐的能力吸收工作液蒸气。

对吸收系统最常见的工作是（1）（工作液）水和溴化锂（吸水）和（2）氨（工作液）和水（吸水）。

吸收系统，压缩工作流体，实现热的转移，在这么一个循环系统中，包括吸收器，溶液泵，一台发电机和膨胀阀，如图3所示的电路。

图3。

吸收式热泵
蒸发器中的低压蒸汽被吸收剂吸收。

这个过程会产生热量。

该解决方案中工作流体被泵到高压，然后进入发电机，工作流体在外部供热提供的高温下煮沸。

冷凝器中凝结的工作液（气），而吸水返回吸收塔。

蒸发器所需的热量从热源中提取。

有用的热介质温度在冷凝器和吸收器。

在发电机提供高温热运行过程中。

一般是用少量的电力驱动溶液泵。

2.3性能
由于热泵提供的热量从理论上是从热源提取的热量和推动循环所需的能量的总和。

被称为性能系数（COP），即电动压缩在给定的温度条件下热泵稳态性能。

它被定义为热泵提供的热量比提供给压缩机的用电。

性能系数（COP）=热泵提供的热量∕提供给压缩机的用电发动机和热驱动热泵一次能源利用率（PER）的性能表示。

提供的能量是那么热值较高的燃料型（HHV）提供。

对于电动热泵所得的也被定义为，乘以性能系数的发电效率。

性能系数或源利用率与一个热泵的温度升降，即温度和热源热泵的输出温度之间的差异密切相关。

一个理想的热泵的性能系数仅由冷凝温度和升高温度（冷
凝 - 蒸发温度）。

决定
COPc=冷凝温度[°C]+273/升高的温度[°C]
图4显示了一个理想的热泵的功能性能系数，作为热源的温度是0℃的温度升降，图4还给出了实际的性能系数，真实热泵在不同温度下的温度升降，各类大小的范围。

实际热泵和理想性能系数的比率被定义为卡诺效率，HC。

小型电动热泵系统效率从0.5到0.7，大型热泵卡诺效率从0.30至0.5不等。

c = COP/ COPc
对于不同类型的热泵实现：性能系数/ PERS，蒸发温度0℃，冷凝温度50℃如表1所示：
表1。

典型的由不同的能源驱动的热泵的COP/PER范围。

蒸发和冷凝温度：0°C 和50°C。