[分享]热泵技术及其应用的综述(7)

发表于2018-07-18    

   文中讨论了直接抽汽供热、供冷的热、电、冷三联产系统的原理,热泵优化热、电、冷三联产系统,对蒸喷式热泵对三联产系统的优化、吸收式冷热机组对三联产系统的优化进行研究,得到如下结论:(1)目前的热、电、冷三联产常规系统在供热经济性方面是有潜力可挖的。通过采用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,在相同的供热条件下可以使三联产的发电量增加几个百分点。

  (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。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。

 

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