應(yīng)用技術(shù)China science and Techmology Review *N熱泵技術(shù)的應(yīng)用孟凡丹于文張潤(rùn)豐(遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧阜新123000)摘要:地源熱泵是一種熱量提升裝置,正如人們見(jiàn)到的自然現(xiàn)象——水由高處流向低處一樣,熱量也總是從高溫物體向低溫物體傳遞,跟水泵可以將水從低處提升到高處一樣,采用熱泵技術(shù)同樣可以將熱量從低溫提升到高溫關(guān)鍵詞]:熱泵技術(shù)應(yīng)用中圖分類號(hào):C939文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C文章編號(hào):1009-914X(2012)26-0621-011、環(huán)保節(jié)能的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用前景廣闊以應(yīng)用于所有的采暖空調(diào)和熱水供應(yīng)系統(tǒng),并可以和其它新能源技術(shù)地源熱泵是一種熱量提升裝置,正如人們見(jiàn)到的自然現(xiàn)象——水有機(jī)結(jié)合,提高綜合利用效率。目前,高溫地源熱泵在工程中的實(shí)際由高處流向低處一樣,熱量也總是從高溫物體向低溫物體傳遞,跟水應(yīng)用主要有如下幾種形式。泵可以將水從低處提升到高處一樣,采用熱泵技木同樣可以將熱量從燃煤或燃油(氣鍋爐改造。直接替代供熱鍋爐,具有占地少,低溫提升到高溫。地源熱泵不僅可以用于冬季采暖,也可以用于夏季工程量小,環(huán)保,安全,運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),可以直接接駁散熱其采制冷空調(diào)和全年提供生活熱水,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。實(shí)踐證明,以地?zé)?源)暖系統(tǒng)而不需要改造末端系統(tǒng),雖然一次投資高于普通供熱鍋爐,但能包括地下水、土壤、地表水等作為熱泵夏季制冷的冷卻源、冬季采因其運(yùn)行費(fèi)用僅相當(dāng)于燃煤鍋爐,其增加的投資可以在3-5年內(nèi)收回暖供熱的低溫?zé)嵩?實(shí)現(xiàn)采暖、供冷、供生活熱水,替代傳統(tǒng)的制冷(2低溫地?zé)岷偷責(zé)嵛菜?。?duì)于許多溫度在50C以下的地?zé)釞C(jī)+鍋爐的建筑物空調(diào)、采暖、供熱模式,是改善城市大氣環(huán)境、節(jié)資源,直接利用效益不佳,可以采用高溫地源熱泵,以其作為熱源,約能源的一條有效途徑,也是我國(guó)地?zé)嵩?能利用一個(gè)新的發(fā)展方向。向采暖系統(tǒng)供熱或提供生活熱水。對(duì)于50°C以上的地?zé)豳Y源,一般地球淺表層(<400m是一個(gè)巨大的恒溫體系,溫度幾乎不受環(huán)境地?zé)崴诮?jīng)過(guò)采暖系統(tǒng)或生活熱水系統(tǒng)后直接排放或回灌,地?zé)嵛菜畾夂蜃兓挠绊?如北京地區(qū)年平均溫度為13-15℃,其能量的來(lái)源的溫度在40℃左右,可以利用高溫地源熱泵回收地?zé)嵛菜械臒崃恐饕堑孛嫖樟思s40%太陽(yáng)光的熱能,因此,地?zé)?源能也是一種向系統(tǒng)供熱,使地?zé)嵛菜欧艤囟冉档椎?0℃左右,大大提高地?zé)釢崈舻目稍偕茉?。它具有熱流密度大、容易收集和輸送、參?shù)穩(wěn)定資源的利用率,使一眼井產(chǎn)生兩眼井的效益。(流量、溫度)、使用方便、不受地域限制等優(yōu)點(diǎn)。(3與太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)的結(jié)合。目前太陽(yáng)能越來(lái)越多的應(yīng)用到建筑地?zé)?源)能作為一種清潔可再生能源,在利用時(shí),不象化石燃料熱水供應(yīng)和空調(diào)采暖系統(tǒng)之中,但是因?yàn)樘?yáng)能資源的不穩(wěn)定性,基在獲取能源和產(chǎn)生電力的同時(shí),向環(huán)境排放大量的燃燒產(chǎn)物,如Co2、本上需要常規(guī)能源作為輔助,如采用電鍋爐、染油(氣鍋爐輔助加熱。so2、NOx、粉塵等,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,引起溫室效應(yīng)、酸雨、將高溫地源熱泵與太陽(yáng)能結(jié)合用于建筑熱水供應(yīng)和采暖系統(tǒng),一方面土地沙漠化等災(zāi)害,也嚴(yán)重影響了人們的身心健康。因此,開(kāi)發(fā)利用可以節(jié)省大量的能源費(fèi)用,減少對(duì)環(huán)境的污染,另一方面,對(duì)太陽(yáng)能清潔無(wú)污染的地?zé)?源)能已是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。熱水的溫度要求降低,在滿足供熱溫度的同時(shí)極大的提高了太陽(yáng)能集高溫地源熱泵的“高溫”是相對(duì)于目前占市場(chǎng)主導(dǎo)地位的最高熱器的吸熱效率,減少集熱器的投資。熱水出水溫度在55°C以下的地源熱泵產(chǎn)品而言,一般指在地(水源溫隨著新能源利用和節(jié)能建筑技術(shù)的進(jìn)一步推廣,建筑能耗逐漸降度10-15°時(shí),供熱溫度在60°以上的產(chǎn)品,正常運(yùn)行出水溫度范低,高溫地源熱泵的應(yīng)用空間將越來(lái)越大,將會(huì)出現(xiàn)更多的應(yīng)用形式圍在62-72C,可以滿足所有的中央空調(diào)和生活熱水系統(tǒng)的水溫要4、高溫?zé)岜眉夹g(shù)應(yīng)用實(shí)例求。雖然在供熱出水溫度上只有十幾度的提高,但對(duì)于熱泵技術(shù)來(lái)說(shuō)高溫地源熱泵空調(diào)、采暖、熱水三聯(lián)供系統(tǒng)。如中國(guó)科學(xué)院外卻是一個(gè)極大的突破,一般的地源熱泵機(jī)組在該工況下,性能會(huì)極大國(guó)專家公寓,賓館,建筑面積11000m2,中央空調(diào)系統(tǒng),末端設(shè)備衰減基至無(wú)法運(yùn)行,因此高溫?zé)岜卯a(chǎn)品對(duì)設(shè)備零部件的選擇和制冷劑風(fēng)機(jī)盤管。原空調(diào)制冷設(shè)備螺桿式冷水機(jī)組,采暖熱源為城市熱力的使用都有很高的要求,產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì)方面的成本也很高。目前熱水由自備燃油鍋爐供應(yīng)。2001年8月系統(tǒng)進(jìn)行改造,安裝兩臺(tái)廣國(guó)內(nèi)市常上擁有高溫?zé)岜眉夹g(shù)和產(chǎn)品的企業(yè)寥寥無(wú)幾州能源研究所研制,北京中科能公司生產(chǎn)的地源熱泵機(jī)組替換原制冷2、高溫地源熱泵的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)采暖和制熱水設(shè)備,GWHP400型高溫?zé)岜脵C(jī)組一臺(tái),額定制冷量相對(duì)于輸出溫度55℃以下的熱泵技術(shù),高溫地源熱泵在不提高356kW,額定制熱量401kW,WRB470型商用熱泵機(jī)組一臺(tái)額定制低溫?zé)嵩?地源)溫度的情況下,熱泵供熱溫度達(dá)到60℃以上,并保持冷量402kw,額定制熱量470kw。設(shè)抽回灌井各一口,亠抽一灌井較高的運(yùn)行效率和穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),一般霱要解決如下幾個(gè)關(guān)鍵技深76.5米,井水溫度15℃,每口井設(shè)一潛水泵。術(shù)運(yùn)行工況(1)壓縮機(jī)的選擇:目前熱泵設(shè)備常用壓縮機(jī)類型主要有螺桿壓縮夏季機(jī)組制冷運(yùn)行,向空調(diào)系統(tǒng)供冷,并由高溫?zé)岜脵C(jī)組回收空機(jī)、全封閉渦旋壓縮機(jī)與半封閉活塞壓縮機(jī)等,經(jīng)過(guò)對(duì)不同類型壓縮調(diào)余熱產(chǎn)生每天60m3衛(wèi)生熱水,熱水溫度60℃。冬季機(jī)組制熱運(yùn)機(jī)工作特性進(jìn)行比較研究,目前高溫?zé)岜迷O(shè)備一般選用半封閉活塞壓行,向空調(diào)系統(tǒng)供熱的同時(shí)由高溫?zé)岜脵C(jī)組供應(yīng)衛(wèi)生熱水。過(guò)渡季節(jié)由高溫?zé)岜脵C(jī)組制熱運(yùn)行供應(yīng)生活熱水(2)工質(zhì)的選擇:根據(jù)高溫?zé)岜迷O(shè)備最大工作壓力≤25ba,采用對(duì)目前該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了兩個(gè)采暖期和兩個(gè)空調(diào)期的運(yùn)行,取得了良好環(huán)境友好的R134a作為制冷劑為工質(zhì),對(duì)環(huán)境無(wú)污染,對(duì)臭氧層無(wú)破的效益。在運(yùn)行費(fèi)用方面地源熱泵系統(tǒng)每年可比原系統(tǒng)節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用壞作用38萬(wàn)元以上,經(jīng)濟(jì)性分析如上圖3所示空調(diào)期150天采暖期含過(guò)(3}循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì):采用多路獨(dú)立制冷循環(huán)系統(tǒng),共用一個(gè)水循渡期150天;全年熱水)。環(huán)系統(tǒng),降低了設(shè)備的冷凝工作溫度和壓力作者簡(jiǎn)介:(4)在設(shè)備內(nèi)部增設(shè)一特殊換熱裝置經(jīng)濟(jì)器),增加設(shè)備運(yùn)行時(shí)的第,作者:孟凡丹,女,漢族,1990.1203,遼寧省阜新市人現(xiàn)穩(wěn)定性就讀于遼寧工程技術(shù)柿下程學(xué)陪執(zhí)能與動(dòng)力工程系10-15)系統(tǒng)控制的優(yōu)化:采用平均壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間的優(yōu)化控制模式,中國(guó)煤化工保證整體機(jī)組的長(zhǎng)時(shí)間高溫穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命,并根據(jù)地源溫度和二作者:于冬季熱源溫度,調(diào)節(jié)高溫?zé)岜眠\(yùn)行工作狀態(tài)和條件。CNMHG省大連市,現(xiàn)就讀于遼寧工程技術(shù)系10-1級(jí)3、高溫地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用形式第三作者:張潤(rùn)豐,男,漢族,1990.7.12,天津市人,現(xiàn)就讀高溫地源熱泵技術(shù)作為一種高效、環(huán)保、節(jié)能的供熱制冷技術(shù)可于遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院熱能與動(dòng)力工程系09-1級(jí)?？萍疾┯[621