熱泵技術(shù)的應用

應用技術(shù)China science and Techmology Review *N熱泵技術(shù)的應用孟凡丹于文張潤豐(遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧阜新123000)摘要:地源熱泵是一種熱量提升裝置,正如人們見(jiàn)到的自然現象——水由高處流向低處一樣,熱量也總是從高溫物體向低溫物體傳遞,跟水泵可以將水從低處提升到高處一樣,采用熱泵技術(shù)同樣可以將熱量從低溫提升到高溫關(guān)鍵詞]:熱泵技術(shù)應用中圖分類(lèi)號:C939文獻標識碼:C文章編號:1009-914X(2012)26-0621-011、環(huán)保節能的地源熱泵技術(shù)應用前景廣闊以應用于所有的采暖空調和熱水供應系統,并可以和其它新能源技術(shù)地源熱泵是一種熱量提升裝置,正如人們見(jiàn)到的自然現象——水有機結合,提高綜合利用效率。目前,高溫地源熱泵在工程中的實(shí)際由高處流向低處一樣,熱量也總是從高溫物體向低溫物體傳遞,跟水應用主要有如下幾種形式。泵可以將水從低處提升到高處一樣,采用熱泵技木同樣可以將熱量從燃煤或燃油(氣鍋爐改造。直接替代供熱鍋爐,具有占地少,低溫提升到高溫。地源熱泵不僅可以用于冬季采暖,也可以用于夏季工程量小,環(huán)保,安全,運行費用低等優(yōu)勢,可以直接接駁散熱其采制冷空調和全年提供生活熱水,實(shí)現一機多用。實(shí)踐證明,以地熱(源)暖系統而不需要改造末端系統,雖然一次投資高于普通供熱鍋爐,但能包括地下水、土壤、地表水等作為熱泵夏季制冷的冷卻源、冬季采因其運行費用僅相當于燃煤鍋爐,其增加的投資可以在3-5年內收回暖供熱的低溫熱源,實(shí)現采暖、供冷、供生活熱水,替代傳統的制冷(2低溫地熱和地熱尾水利用。對于許多溫度在50C以下的地熱機+鍋爐的建筑物空調、采暖、供熱模式,是改善城市大氣環(huán)境、節資源,直接利用效益不佳,可以采用高溫地源熱泵,以其作為熱源,約能源的一條有效途徑,也是我國地熱源)能利用一個(gè)新的發(fā)展方向。向采暖系統供熱或提供生活熱水。對于50°C以上的地熱資源,一般地球淺表層(<400m是一個(gè)巨大的恒溫體系,溫度幾乎不受環(huán)境地熱水在經(jīng)過(guò)采暖系統或生活熱水系統后直接排放或回灌,地熱尾水氣候變化的影響,如北京地區年平均溫度為13-15℃,其能量的來(lái)源的溫度在40℃左右,可以利用高溫地源熱泵回收地熱尾水中的熱量主要是地面吸收了約40%太陽(yáng)光的熱能,因此,地熱(源能也是一種向系統供熱,使地熱尾水排放溫度降底到10℃左右,大大提高地熱潔凈的可再生能源。它具有熱流密度大、容易收集和輸送、參數穩定資源的利用率,使一眼井產(chǎn)生兩眼井的效益。(流量、溫度)、使用方便、不受地域限制等優(yōu)點(diǎn)。(3與太陽(yáng)能供熱系統的結合。目前太陽(yáng)能越來(lái)越多的應用到建筑地熱(源)能作為一種清潔可再生能源,在利用時(shí),不象化石燃料熱水供應和空調采暖系統之中,但是因為太陽(yáng)能資源的不穩定性,基在獲取能源和產(chǎn)生電力的同時(shí),向環(huán)境排放大量的燃燒產(chǎn)物,如Co2、本上需要常規能源作為輔助,如采用電鍋爐、染油(氣鍋爐輔助加熱。so2、NOx、粉塵等,對環(huán)境造成嚴重的污染,引起溫室效應、酸雨、將高溫地源熱泵與太陽(yáng)能結合用于建筑熱水供應和采暖系統,一方面土地沙漠化等災害,也嚴重影響了人們的身心健康。因此,開(kāi)發(fā)利用可以節省大量的能源費用,減少對環(huán)境的污染,另一方面,對太陽(yáng)能清潔無(wú)污染的地熱(源)能已是社會(huì )發(fā)展的必然趨勢。熱水的溫度要求降低,在滿(mǎn)足供熱溫度的同時(shí)極大的提高了太陽(yáng)能集高溫地源熱泵的“高溫”是相對于目前占市場(chǎng)主導地位的最高熱器的吸熱效率,減少集熱器的投資。熱水出水溫度在55°C以下的地源熱泵產(chǎn)品而言,一般指在地(水源溫隨著(zhù)新能源利用和節能建筑技術(shù)的進(jìn)一步推廣,建筑能耗逐漸降度10-15°時(shí),供熱溫度在60°以上的產(chǎn)品,正常運行出水溫度范低,高溫地源熱泵的應用空間將越來(lái)越大,將會(huì )出現更多的應用形式圍在62-72C,可以滿(mǎn)足所有的中央空調和生活熱水系統的水溫要4、高溫熱泵技術(shù)應用實(shí)例求。雖然在供熱出水溫度上只有十幾度的提高,但對于熱泵技術(shù)來(lái)說(shuō)高溫地源熱泵空調、采暖、熱水三聯(lián)供系統。如中國科學(xué)院外卻是一個(gè)極大的突破,一般的地源熱泵機組在該工況下,性能會(huì )極大國專(zhuān)家公寓,賓館,建筑面積11000m2,中央空調系統,末端設備衰減基至無(wú)法運行,因此高溫熱泵產(chǎn)品對設備零部件的選擇和制冷劑風(fēng)機盤(pán)管。原空調制冷設備螺桿式冷水機組,采暖熱源為城市熱力的使用都有很高的要求,產(chǎn)品的研發(fā)和設計方面的成本也很高。目前熱水由自備燃油鍋爐供應。2001年8月系統進(jìn)行改造,安裝兩臺廣國內市常上擁有高溫熱泵技術(shù)和產(chǎn)品的企業(yè)寥寥無(wú)幾州能源研究所研制,北京中科能公司生產(chǎn)的地源熱泵機組替換原制冷2、高溫地源熱泵的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)采暖和制熱水設備,GWHP400型高溫熱泵機組一臺,額定制冷量相對于輸出溫度55℃以下的熱泵技術(shù),高溫地源熱泵在不提高356kW,額定制熱量401kW,WRB470型商用熱泵機組一臺額定制低溫熱源(地源)溫度的情況下,熱泵供熱溫度達到60℃以上,并保持冷量402kw,額定制熱量470kw。設抽回灌井各一口,亠抽一灌井較高的運行效率和穩定的運行狀態(tài),一般霱要解決如下幾個(gè)關(guān)鍵技深76.5米,井水溫度15℃,每口井設一潛水泵。術(shù)運行工況(1)壓縮機的選擇:目前熱泵設備常用壓縮機類(lèi)型主要有螺桿壓縮夏季機組制冷運行,向空調系統供冷,并由高溫熱泵機組回收空機、全封閉渦旋壓縮機與半封閉活塞壓縮機等,經(jīng)過(guò)對不同類(lèi)型壓縮調余熱產(chǎn)生每天60m3衛生熱水,熱水溫度60℃。冬季機組制熱運機工作特性進(jìn)行比較研究,目前高溫熱泵設備一般選用半封閉活塞壓行,向空調系統供熱的同時(shí)由高溫熱泵機組供應衛生熱水。過(guò)渡季節由高溫熱泵機組制熱運行供應生活熱水(2)工質(zhì)的選擇:根據高溫熱泵設備最大工作壓力≤25ba,采用對目前該系統經(jīng)過(guò)了兩個(gè)采暖期和兩個(gè)空調期的運行,取得了良好環(huán)境友好的R134a作為制冷劑為工質(zhì),對環(huán)境無(wú)污染,對臭氧層無(wú)破的效益。在運行費用方面地源熱泵系統每年可比原系統節約運行費用壞作用38萬(wàn)元以上,經(jīng)濟性分析如上圖3所示空調期150天采暖期含過(guò)(3}循環(huán)系統的設計:采用多路獨立制冷循環(huán)系統,共用一個(gè)水循渡期150天;全年熱水)。環(huán)系統,降低了設備的冷凝工作溫度和壓力作者簡(jiǎn)介:(4)在設備內部增設一特殊換熱裝置經(jīng)濟器),增加設備運行時(shí)的第,作者:孟凡丹,女,漢族,1990.1203,遼寧省阜新市人現穩定性就讀于遼寧工程技術(shù)柿下程學(xué)陪執能與動(dòng)力工程系10-15)系統控制的優(yōu)化:采用平均壓縮機運行時(shí)間的優(yōu)化控制模式,中國煤化工保證整體機組的長(cháng)時(shí)間高溫穩定運行和使用壽命,并根據地源溫度和二作者:于冬季熱源溫度,調節高溫熱泵運行工作狀態(tài)和條件。CNMHG省大連市,現就讀于遼寧工程技術(shù)系10-1級3、高溫地源熱泵系統的應用形式第三作者:張潤豐,男,漢族,1990.7.12,天津市人,現就讀高溫地源熱泵技術(shù)作為一種高效、環(huán)保、節能的供熱制冷技術(shù)可于遼寧工程技術(shù)大學(xué)機械工程學(xué)院熱能與動(dòng)力工程系09-1級?？萍疾┯[621