热泵循环.doc

利用热泵系统节能 热泵的作用是能够将低位能源的热量提升为高位的热量。其工作原理很简单，就是通过蒸发器从热源吸取热量，而向热对象提供热量。 首先从热源说起，既然要从蒸发器环境中吸取热量，那么热量的选择对热泵的装置、工作特性、经济性具有重要的影响。作为热泵的热源应该满足怎样的要求？第一、热源的温度要尽可能高，使热泵的工作温升尽可能小，以提高热泵的制热系数。热泵的热源温度的高低是影响热泵运行性能和经济性能的重要因素之一。因为在一定的供热温度条件下，热泵的热源温度和供热之间的温差越小，热泵的理论制热性能就越大。第二、热源尽可能提供必要的热量，最好不需要附加装置，即附加投资应尽量少。第三、输送热源的载热剂的动力消耗要尽可能的小，以减少输送运费的使用和提高系统总的性能系数。第四、热源对换热设备应无腐蚀作用，且尽可能不产生污染和结垢现象。最后、热源温度的时间特性和供热的时间特性应尽量一致。热泵可利用的热源，可分为两类，其一微微自然能源，热源温度较低。如空气、水（地下水、海水、河川水等）、土壤、太阳能等。另一种为生产或生活中的排（余）热，如建筑物内部得拍（余）热、工厂生产过程中的废热等，这类热源中有较高的温度。这两大类均属于“未利用能”，通过热泵的作用而利用起来，可以获得很好的效益。 我们的生活中有很多的生活废水，例如洗衣房、澡堂、旅馆等。这些废水的温度较高，用这些废水作为热泵的低位热源，热泵将具有较高的供热系数。但是存在的最大的问题是：如何储存足够的水以应付供热负荷的波动，以及如何保持换热器表面的清洁和防止水的腐蚀。相比之下工业废水的利用前景更为广阔。工业废水有的温度较高，可再次作为高位热源，直接使用。如冶金钢铁工业中的废热，可作为驱动机的动力，或可直接供热，或作为吸收式热泵的高位热源。但有的温度较低不能直接利用的，可作为低温热源使用。这类低温的工业废水的形式有很多。如挤压机、空气压缩机、熔炉、铸模和热处理设备的冷却水，火力发电站的凝汽器中的低温排水，都是热泵良好的低温热源。 其次，了解一下最普通的热泵—蒸汽压缩式热泵，蒸汽压缩式热泵同蒸汽压缩式制冷样一台最简单的蒸汽压缩式热泵是由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器组成。蒸汽压缩式热泵的理论循环是在具有温差传热的两相区的逆卡诺循环基础上改造而成的。利用冷凝器和蒸发器实现等压的冷凝放热和气化吸热过程。将绝热压缩过程移到了蒸气区，以取代了两相区的不安全，且效率低的湿压缩环境过程。利用节流机构取代了膨胀机，使设备大为简化。 我们想利用这些废水的余热，我们就应该选择合适的热泵空调机。利用水作为热源的最普遍的热泵就是水源热泵空调机。其工作原理，在制冷工况时，利用制冷剂蒸发将空调空间的热量取出，放给封闭环流中的水。在制热工况时利用制冷剂蒸发吸收封闭环六中水的热量，而在冷凝器中放热给空调空间。目前，在国内外市场上有许多空调机厂商生产各种类型的水源热泵产品，型式有吊顶水平式、立柜式、屋顶式和立柱式等。他们是由空气侧换器、水侧换热器、风机、压缩机、空气过滤器和保护装置等组成。比较不同产品样本上的水源热泵空调机的性能数据时，应注意到它工况，只有在同等额定工况下测定的制冷量、制热量和消耗电量等才有可比性。通常分散空调系统采用的是水源热泵空调机，集中空调系统采用的是水冷式热泵水机组。水环路空调系统是由许多并联式水源热泵空调机加上双管封闭式环流管路组成。系统主要的组成部分有：冷却水塔配上水-水换热器或者用封闭式冷却塔构成冷却设备，用各式换热器或锅炉构成的加热器（或辅助加热）设备空气分离器，膨胀水箱和补水，循环泵，水源热泵空调机。在水源热泵空调机制冷时使用冷却装置，在制热时使用加热设备或辅助加热设备。水源热泵空调系统在不同的季节下按不同的工况运行建筑周边的房间在冬季是需要空调制热，此时可利用内房间放出的热量加给循环水，而由循环水加给周边的房间，其不足部分可开动水系统中的加热设备给以补充。从这个意义上说，水环热泵空调是一种回收热的系统，可以节省客观的能量，对于有多余热量或较大面积的中间区域的建筑物可以回收建筑内的余热，以提高系统运行的经济性。全国不同的气候、不同的区域及不同的建筑规模的水环热泵技术适用性还存在着一些问题。有些人认为，单纯的供热选用水环热泵是不合理的，对同时具有制冷制热的空调建筑当期内部余热较小是或较大时，使用该系统的节能效果是比明显的，只有当机组排出的热量与部分水源热泵机组吸收的热量相近时，使用该系统才有明显的节能优势。一般的来说，以下几种情况可以考虑使用水环热泵：有低品位可靠的废热可以利用；建筑内同时有制冷和供热的需要；制冷量不大，且要求独立计量电费；使用时间不一，个别房间或区域经常需要在夜间胡节假日独立使用的建筑。 最后，了解热泵系统的变频节能技术应用。所谓的变频，一般是指通过半导体电子电路把公共电网供应