空气源热泵关键技术及其应用Word文档格式.docx
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3)发展历史----------------------------------------5
4)长处----------------------------------------6
5)工作原理----------------------------------------6
2.空气源热泵应用-----------------------------------9
1)空气源热泵在国内应用------------------------9
2)空气源热泵技术性分析------------------------9
3)空气源热泵经济性分析------------------------10
4)空气源热泵能量运用分析------------------------10
5)空气源热泵与能源价格关系----------------------10
参照文献-------------------------------------------11
摘要
热泵技术是近年来在全世界倍受关注新能源技术。
人们所熟悉“泵”是一种可以提高位能机械设备,例如水泵重要是将水从低位抽到高位。
而“热泵”是一种能从自然界空气、水或土壤中获取低位热能,通过电能做功,提供可被人们所用高位热能装置。
空气源热泵,作为热泵技术一种,有“大自然能量搬运工”美誉,有着使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干净等多重优势。
本文便是对空气源热泵发展历史,技术特点以及实际应用进行简介。
Abstract
Theheatpumpisanewenergytechnologywhichpaidhighattentionbyallovertheworld.‘pump’isanequipmentwhichcanraisepotentialenergyaspeopleknown,suchaswaterpumpcantakewaterfromlowpositiontohighposition.‘heatpump’isanequipmentwhichcantakelowheatenergyfromair,water,orsoilinnature,byelectricityworks,provideshighheatwhichcanbeusedbypeople.Airsourceheatpump,asonekindofheatpumps,hasagoodfameas‘thetransporterofnatureenergy’,hasadvantagesoflowcost,easytouse,efficientinheating,safety,clean,andsoon.Andthistextintroducetheairsourceheatpump’shistory,features,andapplications.
核心词
空气源热泵;
技术;
应用
Keywords
Airsourceheatpump;
Technology;
Application
前言
空气源热泵历史以压缩式最悠久。
它可追溯到18世纪初叶,可以说1824年卡诺循环刊登即奠定了热泵研究基本。
热泵发展受制于能源价格与技术条件,因此其历史较为曲折,有高潮有低潮,但热泵发展前景必定是光明。
当前热泵研究方向是向高温高效发展,即开发高温热泵并最大限度提高COP(性能系数Coefficient
of
Performance)值,同步积极发展吸取和化学热泵等。
空气源热泵热水机组制造、推广和使用在国内只是近来事,但由于其相对传统其相对传统制取热水设备高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等长处而引起了市场日益广泛关注。
热泵热水机组以清洁再生原料(空气+电)为能源,既不使用也不产生对人体有害气体,同步也减少了温室效应和大气污染。
当前,在国内电力资源短缺前提下,采用热泵热水机组制取热水,既能以最小电力投入获得最大供热效益。
将热泵热水机组放在建筑物顶层或室外平台即可工作,省却了专用锅炉房。
在设备构造上真正实现了水、电分离,保证了顾客安全。
1.空气源热泵简介
1.1概念
空气能(源)热泵是由电动机驱动,运用蒸汽压缩制冷循环工作原理,以环境空气为冷(热)源制取冷(热)风或者冷(热)水设备,重要零部件涉及热侧换设备、热源侧换热设备及压缩机等。
空气能(源)热泵运用空气中热量作为低温热源,经过老式空调器中冷凝器或蒸发器进行热互换,然后通过循环系统,提取或释放热能,运用机组循环系统将能量转移到建筑物内,满足顾客对生活热水、地暖或空调等需求。
1.2特点
1.用途广泛、四季无忧
空气能(源)热泵既能在冬季制热,又能在夏季制冷,能满足冬夏两种季节需求,而其她采暖设备往往只能冬季制热,夏季制冷时还需要加装空调设备。
2.安全运营、保护环保
空气能(源)热泵采用热泵加热形式,水、电完全分离,无需燃煤或天然气,因而可以实现一年四季全天24小时安全运营,不会对环境导致污染。
3.使用灵活、没有限制
相比太阳能、燃气、水地能(源)热泵等形式,空气能(源)热泵不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气影响,也不受地质、燃气供应限制。
4.节能科技、省电省心
空气能(源)热泵使用1份电能,同步从室外空气中获取2份以上免费空气能(源),能生产3份以上热能,高效环保,相比电采暖每月节约75%电费,为顾客省下如此可观电费,不久就能收回机器成本。
5.除了灵活、节能、省电等各种优势之外,空气能(源)热泵也存在一定限制因素,例如:
环境适应性问题。
空气能(源)热泵能量来源是空气中热能,但面对极寒冷气候,特别在国北方,空气中热能少,所能转换热能也就有限。
普通空气能(源)热泵工作效能在-10℃或更低极低温环境中会大打折扣,影响机组整体运作,无法保证采暖或热水供应。
因而,为了攻克普通空气能(源)热泵冬季供暖受气候条件制约技术难题,具备强效制热效果技术应运而生,如:
艾默生谷轮™EVI涡旋强热技术。
1.3发展历史
热泵理论来源于1824年卡诺刊登关于卡诺循环论文,通过三十年后,在1850年初开尔文提出冷冻装置可以用于加热,之后许多科学家及工程师对热泵进行了长达80年大量研究。
空气源热泵技术是在1924年创造,但并未被人们充分结识和应用,直到二十世纪六十年代,世界能源危机爆发,热泵以其回收低温废热,节约能源特点,通过改进而登上历史舞台受到人们青睐。
在欧美大多数发达国家,如澳大利亚、英国、法国、德国、北欧南欧等国家,热泵产品已经进入了大多数家庭。
在美国,热泵产量从1971年8.2万套/年增至1976年30万套/年,1977年再次增长为50万套/年,而此时,日本日后居上,年产量超过50万套。
据1998年美国调查数据显示,美国约有30%热水供应设备采用空气能热水机组,到从开始美国每年安装40万台空气能热水器,并保持每年10%速度递增。
在国内,空气能热水器于先后进入,一方面登陆广东。
由于它超级节能和全天候特点,在60℃如下热水市场中,迅速普及到酒店、校园、工厂、体育馆等企事业单位设施中。
其实,热泵研究在国内起步比较早,50年代,天津大学学者开始研究热泵,60年代开始在国内应用暖通空调中,70年代末期,热泵空调发展和应用机遇来临,80年代初至90年代末国内暖通空调浮现热泵热。
1.4长处
节能热泵从室外空气中获取热量,仅消耗少量电能,可把消耗电能转化成3倍以上热能实现供热。
环保热泵热水机组在运营时无任何排放及污染,绿色环保,符合环保规定。
安全消除了普通热水机组系统中易燃、易爆、触电、煤气中毒等安全隐患。
可靠产品运营性能稳定,使用寿命长,维护费用低。
简朴可安装在屋顶、阳台、庭院、地下室等位置,无需专用机房,不占用永久性居住面积。
构造独特换热器独特设计,构造紧凑美观,气流组织分布均匀,效率高,换热充分。
智能控制根据模糊控制原理,动态检测顾客负荷,迅速达到设定温度后,保持负荷动态匹配,平稳运营。
智能柔性除霜,可以依照不同地区气候条件设定除霜参数和控制方案,使除霜更彻底、更灵活、更节能。
模块化设计可依照顾客实际需要灵活添加。
全天候运营一年四季全天候运营,不受夜晚、阴天、雨雪等恶劣天气影响。
健康舒服提供舒服热水,稳定适当温度,保证人体舒服度。
经济节资机组制热效率高,节约投资运营费用。
1.5工作原理
热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现。
通俗说,犹如在自然界中水总是由高处流向低处同样,热量也总是从高温传向低温。
但人们可以用水泵把水从低处提高到高处,从而实现水由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源,因此热泵实质上是一种热量提高装置。
热泵作用就是从周边环境中吸取热量(这些被吸取热量可以是地热、太阳能、空气能量),并把它传递给被加热对象(温度较高媒质)。
热泵热水装置,重要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部件构成,通过让工质不断完毕蒸发(吸取环境中热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发热力循环过程,从而将环境里热量转移到水中。
热泵热水机组工作时,蒸发器吸取环境热能,压缩机吸入常温低压介质气体,通过压缩机压缩成为高温高压气体并输送进入冷凝器,高温高压气体在冷凝器中释放热量来制取热水,并冷凝成低温高压液体。
后经膨胀阀节流变成低温低压液体进入蒸发器内进行蒸发,低温低压液体在蒸发器中从外界环境吸取热量后蒸发,变成低温低压气体。
蒸发产气愤体再次被吸入压缩机,开始又一轮同样工作过程。
这样循环过程持续不断,周而复始,从而达到不断制热目。
热泵原理示意图如下:
热泵在工作时,把环境介质中贮存能量QA通过蒸发器进行吸取;
热泵自身做功消耗能量,有某些转化为热能QB;
热泵循环工质在冷凝器中释放热量QC等于QA+QB,由此可以看出,热泵输出能量为机组做功产生热能QB和热泵在环境中吸取热量QA;
因而,采用热泵技术可以节约大量电能。
热泵节能原理如下图所示
举例:
TFS-SKR760(S)机组,热泵系统输入功率6.88kW,周边环境温度20℃,输出制热功率却达到31kW,这意味着热泵工作时从周边环境吸取了大量免费热能。
在此过程中,系统仅仅只消耗了6.88kW电能,却能等同于输入功率为31kW/0.95=32.63kW老式电热水器完毕工作,系统能效系数COP高达450%。
(COP=制热量/输入功率)
热泵热水机组是运用热泵技术原理,在热泵系统工作循环中,将免费能源——空气热能搬运到水中,从而达到加热冷水生产热水目一种高效、环保、节能型热泵产品。
它最高热效率可达590%,年平均热效率可达360%。
在制取低温(60摄氏度如下)热能方面,以消
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- 空气 源热泵 关键技术 及其 应用