制冷技术论文 空气源热泵在我国不同地区的应用

石家庄城市职业学校城市建设与制冷技术课程论文空气源热泵在中国其他地区的应用专业行业：加热通风空调工程技术年份：11加热学习编号：11CJ06008声明：乔治河年月日目录摘要.1关键字.1正文：1简介.12原理和特性.23适应能力.34结论.5参考文献.6空气源热泵在中国其他地区的应用摘要：热泵是将低温热源的热量转移到高温热源的设备，低温热源是我们周围介质-空气、河流、地下水、海水等。作为可再生能源的空气是无限的自然资源，空气源热泵是可再生能源-空气能源、清洁能源-电能补充，运行时完全没有污染，积极促进可再生能源开发和利用的环保设备。空气源热泵有很多优点，但由于室外环境因素的限制也很大。因此，我国各地区空气源热泵的应用和推广存在很大差异，应根据地理条件正确选择供暖设备。关键词：热泵空气源站卡诺循环加热系数节能环保一、介绍a设计思路：热泵采用反卡诺循环原理，包括最终熵压缩、固定温度发热、固定熵膨胀、固定温度吸热等四个基本过程。耗电量2.91千瓦2500张卡(25%)热泵装置性能系数COP=4供应热量10，000张卡片(100%)吸收室外空气热7500卡(75%)(免费自然能源)b节能的意义：节能不是通过宣传口号传播的，而是由各国政府实际在日程上提到的。从长三角的“电力短缺”到东北、华东、南、西南等地区的“煤炭短缺”和“石油短缺”，传统能源短缺状态的“红灯”在中国大地上走来走去，节能的意义已经得到了大家的承认。今天我们将比较空气源热泵的节能效率。一般来说，每次消耗1度的电，就会产生大约3-4度以上的热量，设备的能效比(COP)可以达到3-4以上，相当于300%-400%以上的热效率，比直接电加热方式节省了67%-75%以上的能源。有关下图，请参见：空气源热泵装置使用空气作为低温热源来制造热量，只有电动锅炉的四分之一。与燃煤、石油、天然气锅炉相比，可以节约40%以上的能源，并在短期内收回投资。需要c:虽然空气源热泵性能良好，但也有适合运行的地区。所谓好马装备好马鞍，我理解这个热泵的工作空间对节能和提高供暖系数有很大的意义。例如，加热时空气盘管表面结霜是空气源热泵的挑战。我们根据霜冻的平均系数把中国分为四个部分。北京等低温霜冻地区；成都，霜冻地区；一般霜冻地区，杭州；重霜区，长沙。有些城市可能不适合使用空气来源热泵，因此必须选择其他设备。另外，北方用空气源热泵供暖效率不如辐射供暖或供暖，我们也要正确处理。第二，空气源热泵的工作原理及特性空气源能量巨大。因为使用了无限的能源，没有广泛的分布、方便的确保、清洁的能源、环境污染，所以作为热泵的低温热源，既方便又环保。冬季热泵使用制冷剂作为热媒，从空气中吸收热量(在蒸发器中间接传热)，通过压缩机将低温位置的热量上升到高温位置热，加热系统循环水(在冷凝器中间接传热)。夏季热泵将制冷剂用作制冷剂，吸收空气中的冷量(冷凝器中的间接传热)，通过压缩机将高温位置热减少到低温位置冷能，冷却系统循环水(蒸发器中的间接传热)。系统图如下所示：焓图是：空气源热泵热平衡方程：热供给=吸收室外空气的热量而消耗的电能冷却能力=吸收室外空气的冷量而消耗的电能对于内部制冷剂，通常选择性能稳定、无环境污染、冷却、热系数高的R22、R417等。空气源热泵空调在夏季室外环境温度高的时候很难把室内的热空气排出去，室内冷却效果不好。冬季室外环境的温度低的话，热会结霜，热效应也会下降。空气源热泵空调有“夏天没有制冷，冬天没有加热”的比喻说法，但是与其他热泵相比，对环境的要求很低。冬季室外环境参数-11 -2(平均-8)，温度低引起的管冻结，应考虑自运行时霜损失，夏季限制，正常运行时温度35，水7，COP可达3。综合特性，空气源热泵的优点：空气低热源，不枯竭，随处免费获得；a可以从夜晚、阴天、雨天、雪天等天气中信赖；b节能环保，简单原则；c两用，冬季供暖水，夏季冷水供应，利用率高；d阳台、地下室等简单的安装不需要安装机房。但是，任何设备都无可指责的空气源热泵缺点：1单位性能取决于室外空气状态参数(区域和季节差异)，对热泵供暖能力、热性能系数有很大影响；2霜问题，霜后热泵除热性能系数下降，装置可靠性降低，室外换热器热阻增加，气流阻力增加；3空气的热容量小，热泵要比空冷冷却器大得多的风量通过蒸发器，经验表明，热泵实际上需要空气1200 m3/h来提供每千瓦的热量。第三，典型气候区空气源热泵的适用性在中国由于大气候差异，将它的位置大致分为几个气候区域：寒冷、寒冷、炎热的夏天和寒冷的冬天，炎热的夏天和温暖的夏天，温度和湿度变化标准，判断它是沿海还是大陆性气候，区分另一个研究。关于中国的地理状况，我们决定对4个代表性城市哈尔滨(冷)、北京(丑)、南京(干冬冷)、广州(热夏)和暖冬)空气源热泵的应用分析研究。冬季加热：寒冷地区热泵的适应性决定了当地温度和湿度。日本学者对其他空气源热泵装置的实验结果表明，可霜冻的气象参数范围为-12.8 在Tw5.8时，可能不考虑霜对热泵的影响。在Tw5.8、67%时，不会发生霜冻，因为空气露点温度tdew低于室外换热器表面温度TFE。在Tw-12.8时，空气中的湿度太小，不会结霜。目前，我国指导热泵工程设计的文献将冬季室外计算温度tw=-3 定义为可用于空气源热泵的最低线，可以理解，冬季加热计算温度tw 3 时，空气源热泵大体可运行3360，而在tw-3 时，空气源热泵运行困难。我国“三北地区”大部分地区，冬季供暖的计算温度必须低于-3 ，这就是为什么在冷地区不能直接应用空气源热泵的原因。以-3 为边界，假设室外温度高于-3 时空气源热泵正常运行，而室外温度低于-3 时不能正常运行，根据气象数据统计，此时间也是以每个寒冷地区不直接应用空气源热泵的时间与整个冬季加热时间之比来测量的。下表是四大代表性城市的冬季气候参数。表一、冬季室外参数比较代表城市加热室外计算温度tw (c)加热时间h室外温度小于-3 的时间小于-3 的比例室外相对湿度d(%)哈尔滨-264296308971.974北京-93096128741.641南京0188036819.635广州10很少吧066在表1中，我们可以看到，即使在气候最冷的哈尔滨，供暖期间至少30%可以用空气源热泵运行，在大部分西北和华北地区(例如北京)，暖气期间至少有一半可以用空气源热泵运行供暖。即使这种地区的空气源热泵不能保证整个加热区域的供暖，也要具备其他加热设施，例如地板辐射供暖。空气源热泵装置运行时，蒸发器盘管温度低于露点温度会在表面产生冷凝液，冷凝液低于0 会结霜，蒸发器冷却针之间的通风间隙部分或整个结霜会堵塞，从而增加热阻和风阻，直接影响传热效率。像南京这样炎热的夏天和寒冷的冬天地区，由于温度的关系，利用很好，湿度低，为了人们需要的舒适，必须配备空气加湿设备。前三个城市都要降霜，改善设备，才能达到提高除热系数的效果。广州一年到头都很暖和，但冬季气温可能达到10 。考虑到能源利用率，这个地区不适合做除热剂，选择地热或电加热等比较经济夏季制冷：空气源冷水机组的正常制冷一般为40-45 ，最高允许室外温度可达50 。与冷却塔不同，在冷却条件下，相对湿度对空气源热泵没有不利影响，相对湿度高，有利于冷却。四大代表城市的夏季室外参数如下。表二、夏季室外参数比较代表城市室外温度t (c)相对湿度d(%)哈尔滨2453北京2558南京2872广州2361夏季自来水流入温度28 30，生活热水出口温度65，制冷剂进出口温度与平均温差 TM，仅在5 40的小流量下持续准备热水，食a=q/(k TM)，热回收换热器传热系数的估算需要比较数据表明，夏季冷却以上城市特别是光州说明，虽然可以利用空气源热泵，但与丰富的水资源相比，水源热泵冷却系数更高。第四，结论a将空气源热泵供暖技术仅适应长江流域，扩大到黄河流域，实现冬季供暖节能60%的满意效果b中国的空气源热泵利用率增加，但必须适当改善空气源热泵，控制能源消耗(电力)。c热泵机组的低温性能存在差异，因此，对于以供暖为主的寒冷地区，应注意选择。