熱泵技術(shù)及其應(yīng)用

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熱泵機(jī)組由于其具有節(jié)能、環(huán)保及冷暖聯(lián)供等優(yōu)點(diǎn)，目前在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。是以消耗一部分低品位能源（機(jī)械能、電能或高溫?zé)崮埽檠a(bǔ)償，使熱能從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩磦鬟f的裝置。其實(shí)質(zhì)是借助降低一定量的功的品位，提供品位較低而數(shù)量更多的能量。由于熱泵能將低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換為高溫?zé)崮?，提高能源的有效利用率，因此是回收低溫余熱、利用環(huán)境介質(zhì)（地下水、地表水、土壤和室外空氣等）中儲存的能量的重要途徑。

熱泵技術(shù)是近年來在全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。人們所熟悉的“泵”是一種可以提高位能的機(jī)械設(shè)備，比如水泵主要是將水從低位抽到高位。而“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經(jīng)過電力做功，提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。據(jù)泵閥英才網(wǎng)專家收集的各類相關(guān)知識，整理出的熱泵應(yīng)用技術(shù)及其應(yīng)用如下： 空氣源（風(fēng)冷）熱泵目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機(jī)組和熱泵冷熱水機(jī)組。熱泵空調(diào)器已占到家用空調(diào)器銷量的40~50%，年產(chǎn)量為400余萬臺。熱泵冷熱水機(jī)組自90年代初開始，在夏熱冬冷地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該地區(qū)部分城市中央空調(diào)冷熱源采用熱泵冷熱水機(jī)組的已占到20~30%，而且應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)大并有向此移動的趨勢。 1、關(guān)于空氣源熱泵能耗評價(jià)問題 為了評價(jià)和比較熱泵機(jī)組與其它冷暖設(shè)備的能耗，大約有30篇論文涉及此問題。介紹了適用于熱泵機(jī)組能耗分析的理論與軟件，根據(jù)空調(diào)冷負(fù)荷、室外干球溫度、熱泵出水溫度等參數(shù)，采用溫頻數(shù)法，求解熱泵供冷全年能耗。在求解熱泵冬季能耗時(shí)，除考慮空調(diào)熱負(fù)荷、熱泵出水溫度、室外干球溫度外，還把室外相對濕度（即溫濕頻數(shù)）考慮到熱泵供熱性能中，軟件經(jīng)工程實(shí)例計(jì)算，與實(shí)際耗能量有較好的吻合，為能耗評價(jià)提供了一種方法。  2、風(fēng)冷熱泵機(jī)組的選用 目前設(shè)計(jì)選用風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組，常根據(jù)計(jì)算得到的冷熱負(fù)荷，考慮同時(shí)使用系數(shù)及冷（熱）量損耗系數(shù)后，按機(jī)組銘牌標(biāo)定值選擇機(jī)組臺數(shù)。由于空氣源熱泵機(jī)組的產(chǎn)冷（熱）量隨室外參數(shù)的改變而變化，這種選擇方法可能造成機(jī)組選得過大，造成浪費(fèi)；或者選得過小，使供冷（熱）量不足，達(dá)不到使用要求。為此建議采用空調(diào)的逐時(shí)冷熱負(fù)荷和熱泵機(jī)組的供熱供冷能力的逐時(shí)變化曲線對照選擇，會得到比較滿意的結(jié)果。     熱泵是一種將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹难b置。通常用于熱泵裝置的低溫?zé)嵩词俏覀冎車慕橘|(zhì)——空氣、河水、海水，或者是從工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中排出助工質(zhì)，這些工質(zhì)常與周圍介質(zhì)具有相接近的溫度。熱泵裝置的工作原理與壓縮式制冷機(jī)是一致的；在小型空調(diào)器中，為了充分發(fā)揮它的效能，在夏季空調(diào)降溫或在冬季取暖，都是使用同一套設(shè)備來完成的。在冬季取暖時(shí)，將空溫器中的蒸發(fā)器與冷凝器通過一個(gè)換向閥來調(diào)換工作，     在夏季空調(diào)降溫時(shí)，按制冷工況運(yùn)行，由壓縮機(jī)排出的高壓蒸汽，經(jīng)換向閥(又稱四通閥)進(jìn)入冷凝器，制冷劑蒸汽被冷凝成液體，經(jīng)節(jié)流裝置進(jìn)入蒸發(fā)器，并在蒸發(fā)器中吸熱，將室內(nèi)空氣冷卻，蒸發(fā)后的制冷劑蒸汽，經(jīng)換向閥后被壓縮機(jī)吸入，這樣周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。在冬季取暖時(shí)，先將換向閥轉(zhuǎn)向熱泵工作位置，于是由壓縮機(jī)排出的高壓制冷劑蒸汽，經(jīng)換向閥后流入室內(nèi)蒸發(fā)器(作冷凝器用)，制冷劑蒸汽冷凝時(shí)放出的潛熱，將室內(nèi)空氣加熱，達(dá)到室內(nèi)取暖目的，冷凝后的液態(tài)制冷劑，從反向流過節(jié)流裝置進(jìn)入冷凝器(作蒸發(fā)器用)，吸收外界熱量而蒸發(fā)，蒸發(fā)后的蒸汽經(jīng)過換向閥后被壓縮機(jī)吸入，完成制熱循環(huán)。這樣，將外界空氣(或循環(huán)水)中的熱量“泵”入溫度較高的室內(nèi)，故稱為“熱泵”。     3、熱泵機(jī)組的噪聲治理     單臺或多臺熱泵機(jī)組的噪聲治理。分析風(fēng)冷熱泵機(jī)組的噪聲傳播特性，結(jié)合熱泵機(jī)組的噪聲治理工程實(shí)例，介紹了封閉式隔聲消聲裝置的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)要點(diǎn)和治理效果。     由于風(fēng)冷式熱泵的操作、管理及維修比較方使，具有制冷制熱的雙重功能，機(jī)組的散熱又不需要冷卻塔，因此，應(yīng)用越來越多。但熱泵機(jī)組的噪聲易對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，近幾年上海等地發(fā)生熱泵噪聲擾民的事件增多，已成為近期城市中一類帶有普遍性的固定源噪聲污染問題。因此了解單臺或多臺熱泵的噪聲傳播特性，探討熱泵機(jī)組群噪聲防治的方法，具有一定的普遍現(xiàn)實(shí)意義。    從熱泵機(jī)組的噪聲源、噪聲特性、熱泵機(jī)組的噪聲治理實(shí)例、噪聲控制及治理的技術(shù)角度看，熱泵機(jī)組噪聲治理工程實(shí)例有一定的推廣價(jià)值和意義，在較好地解決了熱泵機(jī)組通風(fēng)散熱、進(jìn)排風(fēng)問題、確保熱泵正常運(yùn)行的前提下，采用全封閉的隔聲消聲裝置，把熱泵的A聲級噪聲降低20 dB左右，為在某些特殊場合把熱泵噪聲降低至需要的程度的噪聲治理工程設(shè)計(jì)提供了一個(gè)可以借鑒的成功實(shí)例，尤其是在熱泵的排風(fēng)余壓較低或不了解具體的余壓時(shí)，在設(shè)計(jì)隔聲消聲裝置的進(jìn)風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)時(shí)可以有一個(gè)具體的計(jì)算依據(jù)。 空氣源熱泵在運(yùn)行中，蒸發(fā)器從空氣中的環(huán)境熱能中吸取熱量以蒸發(fā)傳熱工質(zhì)，工質(zhì)蒸氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后壓力和溫度上升，高溫蒸氣通過永久黏結(jié)在貯水箱外表面的特制環(huán)形管冷凝器冷凝成液體時(shí)，釋放出的熱量傳遞給了空氣源熱泵貯水箱中的水。冷凝后的傳熱工質(zhì)通過膨脹閥返回到蒸發(fā)器，然后再被蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)。  總之，熱泵機(jī)組由于其具有節(jié)能、環(huán)保及冷暖聯(lián)供等優(yōu)點(diǎn)，肯定會在國內(nèi)被廣泛應(yīng)用，我們要大力發(fā)展此類技術(shù)。