热泵的热源与驱动能源.ppt

热泵的热源与驱动能源,一、热泵热源、驱动能源与环境,热泵的热源：可利用的自然界低位能源（空气、地表水、地下水等）以及生活和生产中的排热热源（从建筑物内部回收的热量，废水中余热量等）。 特点：热源温度较低，能量大。,设置蓄热器或蓄热槽。热泵热源 （ 如空气）温度变动大，使热泵供热量有波动。将供多于求的部分蓄存起来，当供少于求时取出使用。 利用峰谷电价（日本，晚间电费为白天的 1/3，1/4 )。,两种供热方式对节能及环境影响的比较,热泵和油锅炉供热对城市排热比较,排热量比为 29 : 125 （减少 77 % ),热泵的热源,要求： （1 ）热源温度尽可能高，使热泵的工作温升尽可能小，以提高热泵的制热系数。 （ 2 ）热源应尽可能提供必要的热量，最好不需附加装置，即附加投资应尽量少。 （ 3 ）用以分配热源热量的辅助设备（如风机、水泵等）的能耗应尽可能小，以减少热泵的运行费用。 （4）热源对换热器设备应无腐蚀作用，且尽可能不产生污染和结垢现象。,几个要注意的问题,蓄热问题：热源（空气、太阳）的温度的周期性变化 、供热不稳定。 热泵低温热源与辅助热源的匹配：当没有足够的蓄热热量可利用时，在高峰负荷时，热泵可采用辅助热源，若匹配合理，对装置的初投资和运行费用都是有利的。 热源多元化：当有多种热源可供利用时，可组合应用。,二、自然能源,1、空气 优点：可随时随地可以利用，其装置和使用比较方便，对换热设备无害。 缺点：比热容小，为满足供热量，室外侧蒸发器所需风量较大，热泵体积大，有噪声；参数 温、湿度）随地域和季节、昼夜均有很大变化。,空气参数的变化对空气热源热泵的影响,随着空气温度的降低，蒸发温度下降，热泵温差增大，热泵的效率降低。 随着环境空气温度的变化，热泵的供热量往往与建筑物的供热负荷相矛盾，即大多数时间内均存在供需的不平衡现象。,措施,辅助加热 蓄热 变频 多台热泵,湿度的影响,结露 微量结露 传热效率提高 大量结露 流动阻力加大 腐蚀 结霜 热阻加大,2、水,优点：比热大，传热性能好，换热设备紧凑；水温也较稳定，热泵运行性能良好。 缺点：必须靠近水源，或设有一定的蓄水装置；对水质有一定的要求，可能出现腐蚀。,地表水,温度稳定,青岛沿黄海的冬夏季浅海水温和空气温度（冬季）,青岛沿黄海的冬夏季浅海水温和空气温度（夏季）,要注意的问题,取水结构 水质处理 防腐措施 热污染,地下水,地层深，有隔热和蓄热作用，水温随季节气温的变化较小。 “深井回灌”方法，采用“夏灌冬用”和“冬灌夏用”的措施。 地热水60 80 ，直接供热。经降温的地下热水再作为热泵的低位热源，提高地热的利用率。,3、土镶,通过地表水的流动和太阳辐射热的作用可将土壤的表层加热。从土壤表层吸取热量作为热源。 优点：温度稳定，不需风机或水泵采热，无噪声、无除霜要求。 缺点：土壤的传热性能欠佳，需要传热面积大，占地面积较大。,4、太阳辐射,优点:无污染 缺点： 冬季辐射强度低，昼夜、阴晴有别；设备投资也较高。 用于辅助加热,三、排热热源,1、建筑物内部热源 2、生活废水与工业废水 3、垃圾热,三、热泵的驱动能源,1、热泵的驱动能源和能源利用系数 1）电驱动 电动机效率、 输配电效率 2）热机驱动（间接） 发电效率、 输配电效率 3）热驱动（直接）,两种方式燃料不同、设备不同，技术经济分析结果无定论。,燃料发动机驱动方式,汽轮机驱动,热泵供热的经济性分析,综合评价 与利用固体燃料的锅炉房供热相比 1 运行附加费用较小 （l）不需要燃料输送费用和保管费、排渣运输费等； （2）检修周期