由于超高溫熱泵需要采用二氧化碳等高沸點的制冷劑,因此只能采用閉環(huán)熱泵。當熱泵在將熱由低溫物體傳至高溫物體的過程中,在低溫物體一端,由于熱的失去而產生制冷效應,在高溫物體一端,則由于熱的獲得而產生制熱效應。每一種制冷劑都有其最優(yōu)的工作范圍,高溫熱泵采用高溫制冷劑。高溫熱泵在其中的作用是把溫度進一步提高。地源熱泵不僅可以用于冬季采暖,也可以用于夏季制冷空調和全年提供生活熱水,實現(xiàn)一機多用。
熱門問答
常見的空氣能熱泵制冷劑有哪些?
空氣能是通過冷媒制冷,下面就來介紹一下常見的空氣能制冷劑有哪些?
1. R22冷媒。這種制冷劑是單一結構,無色無味,在空氣能熱泵行業(yè)中使用最廣泛。
2. R134A冷媒。這種冷媒沸點較低,所以如果使用在空氣能熱泵上會導致其制熱效率下降,更多用于室內。
3. R140A。這款是針對惡化環(huán)境的一種環(huán)保冷媒,在煤改電中得到充分利用。
4. R290冷媒。屬于環(huán)保型冷媒,具有無色、微溶于水、不含臭氧的特點。
什么是超高溫熱泵?
超高溫熱泵是指烘干溫度在85-105攝氏度之間的熱泵,結構復雜,配件昂貴,效率高。由于超高溫熱泵需要采用二氧化碳等高沸點(40攝氏度以上)的制冷劑,因此只能采用閉環(huán)熱泵。接近100攝氏度的烘干溫度,基本上可以實現(xiàn)閃干,烘干速度非???,但目前市場上這種類型的烘干產品還很少。
高溫熱泵用什么制冷劑
按照一般的定義,“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低位熱,經過電力做功,輸出可被人們所用的高品位熱的設備,是一種節(jié)能、環(huán)保、清潔的采暖和熱水設備。
熱泵是利用制冷劑常溫下氣態(tài)超低溫或加壓下液態(tài)的特性,將低溫熱源收集起來,通過壓縮氣態(tài)制冷劑從而得到高溫熱源的一種裝置。
簡單的說,熱泵是一種利用制冷劑轉換熱量的裝置。
所以理論上說,制冷系統(tǒng)所用的制冷劑,熱泵系統(tǒng)全都可以采用,譬如R22、R407c、R134a、氨水都可以,還可以和制冷系統(tǒng)一樣使用混合制冷劑。但是具體到實際情況,則要考慮制熱的溫度,制熱效率等問題,需要對制冷劑進行精心選取。
參考;
眾所周知,水往低處流。而欲將水提升或傳輸時,則須依靠某種動力驅動的水泵。同樣道理,熱可以自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體,而欲從低溫物體傳向高溫物體,也必須依靠使用某種動力驅動的裝置—熱泵。這也就是熱力學第二定律所闡述的:熱不可能自發(fā)地、不付代價地從低溫物體傳到高溫物體。當熱泵在將熱由低溫物體傳至高溫物體的過程中,在低溫物體一端,由于熱的失去而產生制冷效應,在高溫物體一端,則由于熱的獲得而產生制熱效應。因此,熱泵工作的過程中,制冷與制熱兩種效應是同時并存的。概括地說,就是一個過程,兩種效應。但在實際應用中,或用其制冷,或用其制熱,或用其輪換制冷制熱,或用其同時制冷及制熱。同時制冷及制熱除外,熱泵單獨用作制冷或制熱時,其相對的另一種效應是不加以利用的。
長期以來,熱泵的制冷功能在空調等領域應用相當廣泛,而其制熱功能的應用則相對推遲和少了許多。原因并不復雜,天然冷源的作用十分有限,正是為了追求人工冷源,人們開發(fā)和逐漸完善了制冷機—應用其制冷功能的熱泵。而熱卻可以通過柴草煤炭以及油氣等的燃燒很容易地獲得。不必要花費過多的金錢去購置熱泵這種精密的設備,和交付昂貴的電費。上世紀七十年代能源危機之后,人們開始對可以利用低品位熱能的熱泵重視起來。國內從九十年代開始,由于第一、熱泵制造技術的引進,使其性能提高,售價降低;第二、環(huán)保意識日漸提高;第三、電力供應狀況的改善,用電政策發(fā)生轉變等原因,熱泵的制熱功能引起人們的關注。制冷與制熱雙功能的大氣源熱泵應用漸多,地下水水源熱泵也開始在建筑空調甚至采暖系統(tǒng)中使用。
正所謂存在決定意識,由于長期以來在空調領域內,熱泵主要用于制冷,理論著述也多以制冷為主線,一般只在末尾單列熱泵章節(jié),簡略表述其制熱功能。論著也多以空調制冷或空調冷源為名。而在以熱泵為名的專著中,則以其制熱功能為主要內容。對于熱泵,實際上存在狹義和廣義兩種理解。按照狹義理解,只有以制熱或制熱兼制冷為目的時,才稱其為熱泵。并且定義,以空氣或水為低溫熱源的熱泵,為空氣源熱泵和水源熱泵。裝有四通換向閥、制冷制熱雙功能者,也被稱為“熱泵式”或“帶熱泵的”等等。而廣義的理解,熱泵的功能即包括制冷,也包括制熱,或制冷兼制熱。制冷機實際上是用作制冷的熱泵。也可以說,制冷機即熱泵,或確切地說,制冷機是熱泵的一種類型。因此,在空調領域認識這一概念應該統(tǒng)一為空調熱泵,而非空調制冷與熱泵分立。
高溫熱泵的原理?
高溫熱泵
的工作溫度范圍較普通熱泵要高。每一種制冷劑都有其最優(yōu)的工作范圍,高溫熱泵采用高溫制冷劑。高溫熱泵的作用是從溫度較高的介質吸熱,把熱量輸送到更高溫度的介質。高溫熱泵在其中的作用是把溫度進一步提高。
高溫熱泵技術及其在工程中的應用?
高溫熱泵技術及其在工程中的應用有哪些呢,下面中達咨詢招投標老師為你解答以供參考。
1 技術背景
1.1 建筑物供熱及空調的節(jié)能問題亟待解決
隨著國民經濟迅速發(fā)展和人民生活水平的提高,采暖、空調、生活熱水等的能源需求越來越大,是一般民用建筑物能源消費的主要部分。在發(fā)達城市,夏季空調、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的40-50%。特別是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用,給大氣環(huán)境造成了極大的污染。因此,建筑物污染控制和節(jié)能已是國民經濟發(fā)展的一個重大問題。
1.2 環(huán)保節(jié)能的地源熱泵技術應用前景廣闊
地源熱泵是一種熱量提升裝置,正如人們見到的自然現(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,采用熱泵技術同樣可以將熱量從低溫提升到高溫。地源熱泵不僅可以用于冬季采暖,也可以用于夏季制冷空調和全年提供生活熱水,實現(xiàn)一機多用。實踐證明,以地熱(源)能包括地下水、土壤、地表水等作為熱泵夏季制冷的冷卻源、冬季采暖供熱的低溫熱源,實現(xiàn)采暖、供冷、供生活熱水,替代傳統(tǒng)的制冷機 鍋爐的建筑物空調、采暖、供熱模式,是改善城市大氣環(huán)境、節(jié)約能源的一條有效途徑,也是我國地熱(源)能利用一個新的發(fā)展方向。
地球淺表層(400m)是一個巨大的恒溫體系,溫度幾乎不受環(huán)境氣候變化的影響,如北京地區(qū)年平均溫度為13-15℃,其能量的來源主要是地面吸收了約40%太陽光的熱能,因此,地熱(源)能也是一種潔凈的可再生能源。它具有熱流密度大、容易收集和輸送、參數穩(wěn)定(流量、溫度)、使用方便、不受地域限制等優(yōu)點。
地熱(源)能作為一種清潔可再生能源,在利用時,不象化石燃料在獲取能源和產生電力的同時,向環(huán)境排放大量的燃燒產物,如CO2、SO2、NOx、粉塵等,對環(huán)境造成嚴重的污染,引起溫室效應、酸雨、土地沙漠化等災害,也嚴重影響了人們的身心健康。因此,開發(fā)利用清潔無污染的地熱(源)能已是社會發(fā)展的必然趨勢。
北京2008年奧運會,將以“科技奧運、綠色奧運、人文奧運”為宗旨,環(huán)境是一個非常重要的指標,為此,北京市已決定取消四環(huán)路以內的燃煤采暖鍋爐,利用太陽能、地熱(源)能為奧運會會館場所提供熱、冷,這無疑給地熱(源)的開發(fā)利用提供了一個良好的契機。
1.3 普通地源熱泵設備難以滿足市場需求
我國幅員遼闊,氣候多樣,因建筑物的地理位置功能等不同,采暖空調及熱水系統(tǒng)形式亦各不相同。對冷熱源水溫來說,一般舒適性中央空調系統(tǒng)的制冷供回水溫度要求7℃/12℃,采暖供回水溫度要求65℃/55℃,散熱器熱水采暖系統(tǒng)的供回水溫度要求95℃/70℃。在衛(wèi)生熱水供應系統(tǒng)中,根據使用功能和系統(tǒng)設計的不同,一般要求供水溫度在40—65℃之間。并且隨著人們對環(huán)保和能源問題的重視,大量的散熱器采暖系統(tǒng)的鍋爐設備需要改造,上世紀八九十年代上馬的一些中央空調主機設備也需要更新?lián)Q代。
目前,地源熱泵技術作為供熱空調行業(yè)的一個熱點,設備生產廠家眾多,各類產品層出不窮。短短幾年時間,在我國的空調市場上已經有樹十家國內外企業(yè)加入地源熱泵產品的生產銷售競爭之中。但是,由于壓縮式制冷技術在工質和冷凝溫度等的局限性,地源熱泵機組在制熱工況下的出水溫度一般最高只能達到55℃左右。對于新建的建筑,可以在末端系統(tǒng)設計中按此溫度考慮。但是在單純更換主機的中央空調改造項目、散熱器采暖系統(tǒng)鍋爐改造項目以及熱水供應系統(tǒng)中,55℃的供水溫度已經不能或不完全能滿足系統(tǒng)的使用要求,從而限制了地源熱泵這一經濟節(jié)能的技術的推廣應用。
高溫地源熱泵技術正是在這一背景下應運而生,最高可達75℃的供熱出水溫度大大的拓展了地源熱泵技術的應用范圍。
2 高溫地源熱泵技術
2.1 高溫地源熱泵的概念
高溫地源熱泵的“高溫”是相對于目前占市場主導地位的最高熱水出水溫度在55℃以下的地源熱泵產品而言,一般指在地(水)源溫度10-15℃時,供熱溫度在60℃以上的產品,正常運行出水溫度范圍在62—72℃,可以滿足所有的中央空調和生活熱水系統(tǒng)的水溫要求。雖然在供熱出水溫度上只有十幾度的提高,但對于熱泵技術來說卻是一個極大的突破,一般的地源熱泵機組在該工況下,性能會極大衰減甚至無法運行,因此高溫熱泵產品對設備零部件的選擇和制冷劑的使用都有很高的要求,產品的研發(fā)和設計方面的成本也很高。目前國內市常上擁有高溫熱泵技術和產品的企業(yè)寥寥無幾。
2.2 高溫地源熱泵的幾個關鍵技術
相對于輸出溫度55℃以下的熱泵技術,高溫地源熱泵在不提高低溫熱源(地源)溫度的情況下,熱泵供熱溫度達到60℃以上,并保持較高的運行效率和穩(wěn)定的運行狀態(tài),一般需要解決如下幾個關鍵技術。
(1)壓縮機的選擇:目前熱泵設備常用壓縮機類型主要有螺桿壓縮機、全封閉渦旋壓縮機與半封閉活塞壓縮機等,經過對不同類型壓縮機工作特性進行比較研究,目前高溫熱泵設備一般選用半封閉活塞壓縮機;
(2)工質的選擇:根據高溫熱泵設備最大工作壓力≤25bar,采用對環(huán)境友好的R134a作為制冷劑為工質,對環(huán)境無污染,對臭氧層無破壞作用;
(3)循環(huán)系統(tǒng)的設計:采用多路獨立制冷循環(huán)系統(tǒng),共用一個水循環(huán)系統(tǒng),降低了設備的冷凝工作溫度和壓力;
(4)在設備內部增設一特殊換熱裝置(經濟器),增加設備運行時的穩(wěn)定性;
(5)系統(tǒng)控制的優(yōu)化:采用平均壓縮機運行時間的優(yōu)化控制模式,保證整體機組的長時間高溫穩(wěn)定運行和使用壽命,并根據地源溫度和冬季熱源溫度,調節(jié)高溫熱泵運行工作狀態(tài)和條件。
2.3 高溫地源熱泵技術優(yōu)勢
商用和民用熱泵技術在國外已相當普及,以其高效、節(jié)能、環(huán)保、利用可再生資源等眾多眾所周知的優(yōu)勢在近幾年得到了迅速的發(fā)展。目前市場上的熱泵設備主要以風冷熱泵和常溫地源熱泵為主,熱泵的輸出溫度低于55℃,主要以R22為工質,其主要缺點是出水溫度低,受到地區(qū)性和項目使用特性的限制,使用范圍不廣,高溫熱泵技術在這方面取得了一定的突破,其主要表現(xiàn)在于:
(1)輸出熱水溫度高:最高輸出熱水溫度為75℃。我國目前正在對城市燃煤采暖系統(tǒng)進行改造,為了適應原采暖系統(tǒng)的室內末端設備,必須有較高的熱水溫度,高溫熱泵就具有這一特性;
(2)運行費用低。采用高溫熱泵采暖系統(tǒng),一個冬季供暖費(4個月)13.2元/平方米,接近燃煤采暖費用,比燃油(氣)采暖費用低約40%。
(3)采用專用制冷劑,對環(huán)境沒有污染,綠色環(huán)保。
(4)一機多用,可滿足不同用戶的空調、采暖、制備生活熱水的要求。
2.4 高溫熱泵技術現(xiàn)狀和前景
目前,國內外的熱泵產品主要以風冷熱泵和地源熱泵為主,輸出溫度大于60℃,以地源或低溫地熱水(50℃以下)為熱源的高溫地源熱泵在國內只有少數幾個單位在研制,如中科院廣州能源研究所、天津大學、清華大學等,廣州能源研究所以于2001年初率先推出了最高出水溫度可達75℃的高溫地源熱泵機組(如圖1、圖2所示),并在近兩年里由其下屬公司—北京中科能能源高科技有限公司在北京、廣州等地成功實施了十余個工程項目,涉及空調采暖、散熱器采暖、熱水供應、地熱尾水熱回收利用等多種形式,取得了良好的運行效果。
隨著國民經濟迅速發(fā)展和人民生活水平的提高,采暖、空調、生活用熱的需求越來越大,是一般民用建筑物用能的主要部分。在發(fā)達城市,夏季空調、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的40-50%。特別是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用,給大氣環(huán)境造成了極大的污染。高溫熱泵是一種高效節(jié)能環(huán)保設備,與燃油(氣)鍋爐采暖系統(tǒng)相比節(jié)能達40%,高溫熱泵以綠色環(huán)保制冷劑為工質,除用少部分電能外,采暖、供熱的熱量主要來自于吸收了約47%的太陽能的地下水或土壤、江河湖水,由于實行封閉循環(huán),因此,整個系統(tǒng)無有害物質排放,高溫熱泵技術解決了普通熱泵出水溫度低的問題,更加適合用于建筑物采暖、空調、供熱熱水系統(tǒng),替代供熱鍋爐,有效改善城市的生態(tài)環(huán)境,減少由于使用燃煤、燃油鍋爐引起的有害氣體的排放,提高大氣環(huán)境質量,減少因有害物質引起人們疾病的發(fā)生,充分利用可再生資源和節(jié)約常規(guī)優(yōu)質能源有利于社會的可持續(xù)發(fā)展。可見高溫熱泵技術具有良好的經濟效益和社會效益,其市場前景廣闊。
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高溫熱泵制冷劑高溫熱泵用的是什么制冷劑?
R134a。高熱泵的高溫一方面是跟制冷劑有關,因為不同的制冷劑其排氣和冷凝的溫度是不一樣的,這個可以看制冷劑的焓熵圖,壓焓圖,上面會有制冷的很多物理性質。
另外一方面就是,冷凝熱的回收技術, 因為排氣溫度是一定的,要完成卡諾循環(huán),冷凝溫度也是有限制的,怎樣將水加熱到接近排氣溫度的程度才是技術的關鍵。
今天給各位分享高溫熱泵制冷劑的知識到此結束,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關注創(chuàng)弗化工網!