水熱泵分析
2014-12-13
瀏覽量 3007
一、熱泵的原理介紹及能量轉換分析
所謂熱泵,就是一種利用人工技術將低溫熱能轉換高溫熱能而達到供熱效果的機械裝置熱泵由低溫熱源(如周圍環境的自然空氣、地下水、河水、海水、污水等)吸熱能,然后轉換為較高溫熱源釋放至所需的空間(或其它區域)內。這種裝置即可用人供熱采暖設備,又可用作制冷降溫設備,從而達到一機兩用的目的。
熱泵機組的能量轉換,是利用其壓縮機的作用,通過消耗一定的輔助能量(如電能),在壓縮機和換熱系統內循環的制冷劑的共同作用下,由環境熱源(如水、空氣)中吸取較低溫熱能,然后轉換為較高溫熱能釋放至循環介質(如水、空氣)中成為高溫熱源輸出。在此因壓縮機的運轉做工而消耗了電能,壓縮機的運轉使不斷循環的制冷劑在不同的系統中產生的不同的變化狀態和不同的效果(即蒸發吸熱和冷凝放熱),從而達到回收低溫熱源制取高溫熱源的作用和目的。
二、熱泵的發展和在我國的應用
歐洲第一臺熱泵機組是在1938年間制造的。它以河水低溫熱源,向市政廳供熱,輸出的熱水溫度可達到60度。在冬季采用熱泵作為采暖需要,在夏季也能用來制冷。1973年能源危機的推動,使熱泵的發展形成了一個高潮。目前,歐洲的熱泵理論與技術均已高度發達,這種“一舉兩得”并且環保的設備在法、德、日、美等發達國家業已廣泛使用。
80年代以來,我國熱泵在各種場合的應用研究有了許多發展。針對我國地熱資源較豐富的情況,若把一次直接利用后或經過降溫的地下熱水作為熱泵的低位熱源使用,就可增大使用地下水的溫度差,并提高地熱的利用率,這在京津地區早已有過應用實踐。而這種設備同時對于我國能源效率不高、分配不均勻的現狀也提出了一個有效的解決方法。
三、熱泵的技術性分析
1.熱泵機組可以達到一機兩用的效果,即冬季利用熱泵采暖,夏季進行制冷。既節約了制冷機組的費用,有節省了鍋爐房的占地面積,同時達到了環保。
2.如業主已有地熱井,則可利用熱泵裝置進行梯級轉換,能大大便于熱源的充分有效地利用。
3.用于生活采暖和生活水加熱等需要的能源消耗,如果依靠直接電熱會造成能源再浪費,是不可取的,采用熱泵供熱和加溫才能更有效的利用電能。
4.使用熱泵技術供熱采暖對大氣及環境無任何污染,而且節能,屬于綠色環保技術和裝置,符合目前我國能源、環保的基本政策,對用戶本身也無形中起到自我宣傳的作用。
四、熱泵供熱的經濟性分析
熱泵的經濟性是由多方面來確定的,它與鍋爐房供熱相比,顯然具有以下特點: