(2)蒸喷式热泵和吸收式冷热机组对热、电。冷三联产的系统优化适合于企业自备电厂以及区域供热热电厂的建设和系统改造,在与常规的热、电、冷三联产系统投资差别不大的情况下能高效地满足冷用户、不同压力等级热用户的供冷、供热要求。
[NextPage]
五、其它热泵
热泵除上述四类以外,还有喷射式热泵、吸收式热泵、工质变浓度容量调节式热泵及以CO2为工质的热泵系统。
1、喷射式热泵
随着现代工业和人类社会的发展,人们对节能与环境净化给予高度重视,国外对机械式和蒸汽喷射式热泵的应用已使用得比较成熟。国内对蒸喷式热泵的应用也作了一些工作。蒸喷式热泵具有结构简单,工作可靠的特点,但效率较低、应用范围受蒸汽压力的限制,尽管如此,它在一定条件下,特别是用于蒸发单元,具有较好的节能效果。四川联合大学化工系刘代俊、王钟鸣、李军等用计算机对蒸汽喷射式热泵的热力过程进行变工况计算,分析了性能,指出了应用范围。以便我们对蒸喷式热泵的工作性能及应用范围有一个较为清楚的了解。
2、氨-水GAX吸收式热泵
早在1884年,就发现了液氢能汽化产生制冷作用,并通过氯化银对氨蒸气的强烈吸收作用形成制冷循环,此后,产生了许多以原理为基础的氨制冷设备,并一直沿用至今。氨-水和溴化锂-水一起被认为是最常用的、对环境无害的绿色制冷工质对。同溴化锂-水工质对相比,氨-水工质对的显著优点是能制取0℃以下冷量,不易结晶,可用于热泵供暖;氨-水工质对对铜以外的金属基本无腐蚀性;系统体积较小。缺点是蒸发压力较高,大量泄漏时,对人体有害。此外,氨与水的沸腾温差较小,需用精馏器、分离器以去除冷剂氨中的水蒸气。氨-水单效循环的制冷效率也较低。因此,氨-水工质对被认为是最适用于家用及小型吸收式热泵的工质对,如美国公司自1927年起就生产小型直燃式氨-水吸收式制冷机,该公司在60年代研制的风冷式小型燃气氨-水单效制冷机一直销售至今。在日本、中国等地也有此类产品销售。
由于电费的增长、用电高峰期电力的短缺和全球环保意识的日益增强,采用无公害工质的热能驱动吸收式热泵再次引起人们的关注。基于发生器-吸收器热交换(GAX)原理,具有较高制冷热力系数(COP),并能用于热泵式供暖的直燃型氨-水吸收式热泵再次成为美、日、韩及欧洲发达国家的研究热点。
同济大学机械学院热能系张敏华介绍了利用计算机仿真、设计及优化技术研制直燃型氨-水GAX(发生器-吸收器热交换)吸收式热泵的过程,并阐述了氨-水单效及GAX吸收系统的原理、结构及运行工况。
与氨-水单效吸收制冷机机组相比,在相同条件下,高效氨-水GAX吸收式热泵的制冷COP比前者提高约58%,即便在外界气温为-6℃条件下,其实际供暖COP也高达93.7%;当外界气温在-3.9℃时,其实际供暖COP则高达104%,远远高于普通锅炉供暖。而且改良型热泵结构简单,运行可靠,确为理想的节能、环保型直燃吸收式热泵。
3、热泵空调系统工质变浓度容量调节方式试验研究
天津大学热能研究所杨昭、马一太和河北建筑工程学院赵三元、张少凡等提出了冷热泵容量调节的物理模型,建立混合工质变浓度容量调节制冷系统试验装置,进行了相同工况下变浓度对比测试及多工况变浓度稳态试验。证明所建立的混合工质变浓度试验装置及所选择的工质可以基本满足预定的容量调节要求,并可明显提高装置的节能效比。
比较相同工况下浓度调节前后的结果,说明此变浓度容量调节系统可以在运行中进行一定范围内的浓度变化和容量变化,系统内工质量基本稳定并可稳定运行。
由多工况稳态试验结果可见,采用本试验装置进行混合工质变浓度容量调节,可以使系统容量输出较好地跟随负荷的变化,R22/Rl42b及R32/124的可适应环境温度分别为℃及℃,以R22标准工况制冷量为基准,容量可调节范围分别为57.3%~91.8%及71.5%~101%。室内温度波动在1.2℃以内。在部分负荷区,R22/142b有着理想的变浓度容量调节特性,且明显地提高了稳态能效比。两种调节方式的季节能效比测试结果与理论分析在定性上是一致的。
初步试验证明了本文建立的混合工质变浓度实验装置及工质R22/R142b及R32/R124可以基本满足预定的容量调节要求,并可明显提高装置的季节能效比。与R22开停调节相比,工质对R22/142b和R32/R124的季节能效比分别提高28.3%和17.7%。可基本满足容量与负荷的匹配关系。压缩机不必作任何改动,这是变频调节所不能比的。
为了更有效地提高季节性能系数及容量调节的品质,对风冷系统应增加管排数以接近逆流换热。对精馏系统的设计有待更加工程化和实用化,应配以合适的控制系统。如采用电子膨胀阀和相关控制技术,这些问题有待于进一步的研究。
4、以CO2为工质的热泵系统的研究
由于(H)CHC的逐步禁用,工质替代成为人们越来越关心的问题。在寻找新的制冷剂的同时,许多人将目光又重新投向了C02。在本世纪初期,CO2曾经广泛应用于空调及船舶的制冷系统,直到50年代,在船舶制冷系统中,CO2仍是占统治地位的工质。后来由于氟里昂的出现,CO2逐渐被取代。同氟里昂相比,CO2在常温下的冷凝压力特别高,因而导致装置很笨重。但CO2也有其优点:不燃、无毒、容易获取、与润滑油不反应、对装置无腐蚀作用。而且CO2的比容小,单位容积制冷量比R22大5倍,从而系统制冷剂流量小,装置可以做得比较小。此外由于CO2具有良好的热物理性质,传热性能好,而且其压比及压力损失比较小,所以压缩的效率高。由于这些原因,热泵系统具有较高的效率。
由于压缩后的CO2处于跨临界状态,与一般系统不同,所以在随后的冷却过程中,CO2状态变化也不同。一般系统中,工质在冷凝过程中发生相变,冷凝温度由冷凝压力所决定。而在CO2系统中,在冷却器中,CO2从过临界状态放热,温度降低,处于一种似液体的气体状态,因此冷却器中CO2温度下是由其压力所决定的。在冷却过程中,CO2的温度变化很大,所以当作热泵用时,可把需加热介质的温度提高很多。例如在CO2热泵型热水器中,水可被加热到80℃,而在普通的热泵系统中,热水温度一般只能达到55℃。
西安交通大学制冷教研室朱瑞琪等分析了以
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 下一页
只显示最新 10 条评论 查看完整内容
与 关于热泵技术及其应用的综述 相关的文章
十一五市场前瞻 北京力推地源热泵技术
地源热泵技术成建筑节能热门课题
推广地源热泵技术 沈阳努力建设资源节约型
利用地源热泵 北京通州建成首个节能校园
速热式和热泵式热水器将成主流
大连世博广场将采用海水热泵制冷
地源热泵颠覆沈阳传统供热方式
首部热泵热水器国家标准将于今年年底出台
行业没有技术标准热泵热水器推广难