Anwendung und Wärmepumpentechnologieanalyse

Zusammenfassung: Wärmepumpenanwendungen und Wärmepumpen-Technologieanalyse Wärmepumpe als Hauptausrüstung, um Wärme mit ihren umweltfreundlichen und energiesparenden Merkmalen zu gewährleisten, wurde in vielen Feldern weit verbreitet. im Text. Zunächst wird die Geschichte der Wärmepumpe überprüft. Die Typen, Eigenschaften, Verwendungsbedingungen und Bedingungen der Wärmepumpe werden eingeführt. Die Probleme bei der Anwendung mehrerer Hauptwärmepumpen werden diskutiert. Der Forschungsfortschritt, neue Technologie. Eine Wärmepumpe und eine Kühlschrank -Wärmepumpe sind eine Art Kühlsystem [1], die die regulierte Umgebung durch die vom Kondensator freigesetzte Wärme erhitzt. In Bezug auf den thermophysikalischen Prozess eines Wärmepumpensystems handelt es sich um eine spezielle Art des verwendeten Kühlschranks aus einem Arbeitsprinzip oder einem thermodynamischen Standpunkt [2]. Der Hauptunterschied zum allgemeinen Kühlschrank ist: ① der Zweck der Verwendung von unterschiedlichem. Der Zweck der Wärmepumpe ist das Erhitzen, der Schwerpunkt der Studie liegt im Wärmeaustausch von Arbeitsfluid zwischen der Hochdruckseite des Systems über den Wärmetauscher und der äußeren Umgebung. Der Zweck des Kühlschranks ist die Kühl- oder Kryogentemperatur. Der Schwerpunkt der Studie liegt in der Arbeitsflüssigkeit im System mit niedrigem Druckseiten -Wärmetauscher zwischen dem Wärmetauscher und der Außenwelt. ② Der Temperaturbereich der Systemarbeit ist unterschiedlich. Wärmepumpe ist die Umgebungstemperatur als Wärmequelle mit niedriger Temperatur, das Objekt als Hochtemperaturwärmequelle eingestellt wird. Der Kühlschrank ist die Umgebungstemperatur als Hochtemperaturwärmequelle, das Objekt als Wärmequelle mit niedriger Temperatur eingestellt wird. Wenn die Umgebungsbedingungen gleichwertig sind, ist die Betriebstemperatur des Wärmepumpensystems höher als die Betriebstemperatur des Kühlsystems. 2 Ursprung und Hauptanwendung der Wärmepumpe 2.1 Der Ursprung der Wärmepumpe mit der Entwicklung der industriellen Revolution, dem frühen 19. Jahrhundert konnten die Menschen von der "Medium" -Medium -Pumpe der niedrigeren Temperatur "auf das Problem höherer Temperaturen auftraten, trat eine starke Aufgabe auf Interesse. Der britische Physiker JPJoule schlug das Prinzip vor, "die Temperatur einer kompressiblen Flüssigkeit zu ändern, indem er seinen Druck verändert" [3]. 1854 veröffentlichte Professor W. Thomson (bekannt als Lord Kelvin) ein Papier, in dem das Konzept des Wärmemultiplikators vorgestellt wurde und das zum ersten Mal die Idee einer Wärmepumpe beschrieb [3]. Zu diesem Zeitpunkt ist das Hauptziel der Wärmepumpenheizung bürgerlich. Die Gesamtmenge des Heizbedarfs ist gering, insbesondere aufgrund des Heizmodus und der Auswirkungen auf die Umwelt ist nicht genügend Bewusstsein. Die Menschen erwärmen hauptsächlich Kohle- und Holzheizung, sodass die Entwicklung von Wärmepumpen weit hinter der langfristigen Entwicklung des Kühlschranks zurückbleibt. In den 1930er Jahren entwickelten sich mit der Entwicklung von Freon -Kühlschränken rasant Wärmepumpen. Insbesondere nach dem Zweiten Weltkrieg hat die enorme Nachfrage nach Heizungsversorgungen und der relative Energieknappheit, der durch die schnelle Entwicklung der Industriewirtschaft gebracht wurde, die Entwicklung der groß angelegten Wärmeversorgung und der industriellen Wärmepumpen gefördert. Die globale Energiekrise von 1973 förderte die weltweite Entwicklung von Wärmepumpen weiter. 2.2 Die Hauptanwendung des Wärmepumpen -Wärmepumpensystems gemäß dem Wärmezyklus -Typ, normalerweise ist die Wärmepumpe in die folgenden sechs Kategorien unterteilt: ① Dampfkompressionswärmepumpe wie ein Kühlschrank, Dampfkompressionssystem ist auch die wichtigste Wärmeanwendung Pumps. Entsprechend der Kombination von Wärmequellen mit niedriger Temperatur und Heizmedium wird das Wärmepumpensystem des Dampfkompression in die Luftwärmepumpe, die Lufterwasserwärmepumpe, die Wasserwasser-Wärmepumpe, die Wasser-Luft-Wärmepumpe, die Geothermie-Luft-Wärmepumpe unterteilt Und Bodenwärme - Wasserwärmepumpe und mehrere andere Hauptanwendungen. ② Gaskompressionspumpe und Dampfkompressionssystem Die Wärmepumpe unterscheidet sich in dieser Art von Wärmepumpensystem, dem Arbeitsbereich des Arbeitsmediums für die Überhitzungszone. Für das Gaskompressions -Wärmepumpensystem, das Wärmepumpensystem und die zugehörigen Technologien, die hauptsächlich Kohlendioxid und feuchte Luft als Arbeitsmedium verwenden, sind zwei Arten von heißen Themen, die in verwandten Feldern untersucht wurden. Die Klimaanlagen-Wärmepumpensysteme und -installationen, die feuchte Luft als Arbeitsmedium verwenden, wurden traditionell hauptsächlich für Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet, beispielsweise als Klimaanlagenkalt- und Wärmequellengeräte für Flugzeugkabinen. Für die Verwendung von Nassluft als Arbeitsmedium des Hitzepumpensystems der Klimaanlage im allgemeinen industriellen oder bebauten Umweltregulierungs- und Anwendungsmöglichkeiten hat der Autor einen Essay [4]. ③ Dampfstrahl -Wärmepumpe Dampfstrahl -Wärmepumpe und Prinzipien und Dampfkompressionswärmepumpe ist im Grunde genommen gleich, nur durch den Dampf -Ejektor anstelle des Kompressors. Diese Wärmepumpe wird hauptsächlich für die integrierte Wärmeauslastung des Wärmekraftwerks verwendet, verglichen mit der Absorptionswärmepumpe ist die Wärmepumpe weniger effizient und derzeit weniger verwendet. ④ Die Absorptionspumpe Die Absorptionswärmepumpe ist eine Wärmequelle mit niedrigem Grad, um die Wärme von der Wärmepumpe mit niedriger Temperatur bis zur Hochtemperatur-Wärmepumpenzyklussystem zu erreichen. Gemeinsame Arbeitsfluidpaar ist "Wasser - Lithiumbromid (die Lithiumbromidlösung als Arbeitsmedium mit Lithiumbromid als konzentrierte Lösung absorbiert"), "Ammoniak - Wasser (das, als Arbeitsfluidammoniak, Wasserabsorption)," Wasser - Kalzium Chlorid (welche Calcium -Aluminat -Verdünnungslösung als Arbeitsmedium, calciumchlorid konzentrierte Lösung als absorbierende) ". ⑤ Thermoelektrische Wärmepumpe Thermoelektrische Wärmepumpe, auch als Temperaturdifferent Durch eine Schleife von zwei verschiedenen Leitern führt ein Temperaturunterschied zwischen den beiden Klemmen der Schleife [5]. Thermoelektrische Wärmepumpe ohne bewegliche Teile, zuverlässige, lange Lebensdauer, einfache Kontrollanpassung, kleine Schwingung, geringes Rauschen, kleine Umwelt Verschmutzung, aber je höher die Kosten für Thermopilien und weniger effizient und daher hauptsächlich für einige spezielle Anlässe verwendet. Zusätzlich zu der oben genannten Wärmepumpe gibt es eine chemische Wärmepumpe und Adsorptionswärmepumpe, Wirbelrohrwärmepumpe und andere andere, die hauptsächlich in einigen besonderen Anlässen, Wärmepumpen verwendet werden. 3 Die Hauptprobleme und der Anwendungsstatus -Dampfkompressionswärmepumpe sind derzeit die am weitesten verbreitete kommerzielle Wärmepumpe. Hauptsächlich Luft, Wasser oder Erde als Wärmequelle mit niedriger Temperatur. 3.1 Luftquelle Wärmepumpe (Luftquelle Wärmepumpe) Luft, da die Wärmepumpe als Luftquellen -Wärmepumpe oder Luftquelle Wärmepumpe (ASCE) bezeichnet wird. Es wird normalerweise zu einem doppelten Zirkulationssystem verarbeitet, das in der Lage ist, abzukühlen und zu erhitzen. ASHP muss für einen bestimmten klimatischen Bedingungen ausgelegt sein, um seine Kapazität und Effizienz über einen weiten Bereich von Umgebungstemperaturen zu gewährleisten. Infolgedessen besteht die Notwendigkeit, einen solchen Widerspruch in Bezug auf die Leistung zu beheben, indem die Temperatur der Luftquelle minimiert wird, wenn die maximale Versorgung erforderlich ist und gleichzeitig die Kapazität und Effizienz des Geräts minimiert werden. Darüber hinaus muss die ASHP -Einheit die Parameterauswahl des Gasmechanismus und die angemessene Übereinstimmung zwischen den beiden Wärmetauschern in Innenräumen und im Freien unter verschiedenen Radsportbedingungen vollständig berücksichtigen. Mit dem Ziel, die Gesamtkosten über die Lebensdauer der Einheit zu minimieren, empfiehlt der Autor eine Methode zur Luftzotasche als Übereinstimmungsprinzip zwischen zwei Wärmetauschern innerhalb und außerhalb des ASHP -Systems [6]. Bei der Bestimmung der Einheitskapazität für den allgemeinen Bereich, da die Klimaanlagenlast größer ist als die Heizlast, kann daher gemäß der Kühllast der Klimaanlage bestimmt werden. Für Benutzer in kalten Bereichen ist die Klimaanlagenlast in einem bestimmten Zeitraum möglicherweise nicht mehr größer als die Heizlast. Unter diesen Bedingungen können nach der Situation zwei Arten von Behandlungsmethoden eingenommen werden: Eine besteht darin, die Einheitskapazität basierend auf der extremen Heizlast und ihren entsprechenden Umgebungsbedingungen und den Betriebsbedingungen der Einheit zu bestimmen. Die andere besteht darin, die Einheitskapazität mit der Kühllast der Klimaanlage zu bestimmen. Heizung kann die Heizungsbedingungen nicht erfüllen, um zusätzliche Heizungsmaßnahmen zu ergreifen. Der empfohlene Zustand der Startheizheizung in [7] ist, dass "die Betriebseffizienz des Wärmepumpensystems etwa 1,5 bis 2,0" beträgt. Ein weiteres Problem, das im Winter und im Sommer in den heißen und feuchten Bereichen in Betracht gezogen werden muss, ist der Zuckerguss auf dem Außenwärmetauscher der ASHP -Einheit und eine Reihe von Problemen. Im Allgemeinen glaubte die Umgebungstemperatur im Bereich von -5 ~ 5 ° C, Frostanschlag [7] [8], besondere Aufmerksamkeit erforderlich. 3.2 Wasserquelle Wärmepumpe Eine Wärmepumpe mit Wasser als Wärmequelle wird als Wasserquelle Wärmepumpe (WSHP) bezeichnet. Meerwasser, Flusswasser, Seewasser und Brunnenwasser werden normalerweise als Wärmequellen mit niedriger Temperatur verwendet. Aufgrund der geringen Temperaturänderungen des Wassers ist die Leistung der Wasserquellenwärmepumpe normalerweise besser und stabiler als die von ASHP. Gegenwärtig wurde das Wärmepumpensystem mit dem Wasser des Abwasserteiches als Wärmequelle mit niedriger Temperatur in praktischen Projekten verwendet und die wirtschaftliche Leistung ist gut. Ansee Wasser, Flusswasser oder See als Wärmepumpe mit niedriger Temperatur, einerseits, vorbehaltlich der natürlichen Bedingungen, andererseits der Notwendigkeit eines Wärmepumpensystems, der Wasserbehandlung und der Antikorrosionsmaßnahmen ergriffen. Gegenwärtig ist das Wärmepumpensystem, das Brunnenwasser als Wärmequelle mit niedriger Temperatur verwendet, ein Hotspot in der Forschung und Anwendung von Wärmepumpeneinheiten und -systemen für Wasserquellen. Brunnenwasser, insbesondere tiefes Brunnenwasser, die jährliche Temperatur ist im Grunde stabil und gute Wasserqualität. Das Wärmepumpensystem ist eine ideale Wärmequelle mit niedriger Temperatur, die im Projekt mehr verwendet wird. Solche Systeme haben jedoch möglicherweise Umweltprobleme wie Backwater -Schwierigkeiten, Hinterwasserverschmutzung und die Zerstörung der ökologischen Grundwasserressourcen. Aus Sicht der nachhaltigen Entwicklung ist dies eine Möglichkeit, nicht übernommen zu werden. Tatsächlich verbieten die entsprechenden Gesetze in vielen Ländern und Regionen die Verwendung von Grundwasserressourcen als Wärmequelle mit niedriger Temperatur für Wärmepumpensysteme. 3.3 Bodenwärmepumpe Die Wärmepumpe Wärmepumpe (SHP) verwendet die Erde als Wärmequelle mit niedriger Temperatur. Normalerweise die Kühlplatte in das unterirdische Management, Spulen- und Bodenwärmeaustausch, Wärmepumpensystem seit seinem eigenen geschlossenen System. Nach den verschiedenen Formen des vergrabenen Rohrs ist dieses System auf zwei Arten in horizontal und vertikal begraben (auch als begraben bekannt) unterteilt. SHP hat die folgenden Mängel: ① teure, raue Bastelbedingungen; ② kann auslaufen, um Landverschmutzung zu verursachen; ③ Kann einen großen Bereich von? Land knacken. Im Ingenieurwesen kann man aus der Pfeife lernen, etwa 100 Meter lang und einen Durchmesser von etwa 15 Zentimetern als Gruppe von Röhren, die unterirdisch vergraben sind. Und durch einen kleinen Satz Innenrohre, um Wasser an den Boden eines großen Rohrs zu schicken. 3.4 Solarwärmepumpe Solarwärmepumpe verwendet Solarzammern als niedrige Temperatur des Wärmepumpensystems. Abbildung 3 ist ein Schema des Durchflussdiagramms des Sonnenwärmepumpensystems. Dies ist ein System, das Wärme aus einer Umgebung mit niedrigerer Temperatur effizient zieht. Wenn das System eine Wärmepumpe betreibt, wirkt das Wasser im Tank als Tieftemperaturwärme des Systems