专题-热泵.ppt

利用中低品位能源的热泵技术 内容提要 制冷与热泵 热泵种类 空气－空气热泵 土壤源热泵 地下井水热泵系统 地表水热泵系统 水环热泵系统示意图 热泵的发展历史 美国单元热泵 国外水源热泵装机现状 国外土壤源热泵的实例 土壤源热泵实例 中国空气源热泵产量 中国水源热泵应用 北京友谊医院 共7.6万m2 冬天供暖 夏天供冷 国内土壤源热泵系统 中国水源热泵应用 北京市海淀区区政府 共5.8万m2 供暖功率6503kW 供冷功率4845kW 中国水源热泵应用 北京华清地热中心 共6千m2 1台QYHP300H 水源热泵的特点 国内目前水源热泵现状 内容提要 常温与中、高温水源热泵 高温水源热泵小型实验装置 将要进行的工作 复叠式双效水源热泵 三用热泵 冷凝热回收热泵系统图 内容提要 待解决的技术问题 例：土壤源热泵 地下盘管的串联和并联 地下盘管的水平布置 地下盘管的垂直布置 土壤热特性 埋管材料 地下埋管的换热研究 热泵技术是与用户条件密切相关的技术，如何在充分研究国外 技术的基础上，解决适合国情实际问题，是热泵技术推广应用的关键。 ? 热泵的研究和应用现状 ? 我们已经和将要进行的工作 ? 尚待解决的问题 ? 不同用途需要的优化匹配：单热、冷热、冷热生活用水三用 ? 不同热源的特殊性：地表水、地热水、余热水、土壤热 ? 不同温度范围要求：高温、中温、低温 ? 与建筑物的协调，与工业过程的协调 ? 与其他低品位能量的结合：太阳能、生物质能等 并联 串联 管径20~40mm，管埋深0.5 ~2.5m 单层 双层 四层 ? 简单采用空调用冷水机组的翻版 ? 缺乏水源热泵的系列技术 ? 缺乏水源热泵的相关数据库和计算方法 ? 热泵的研究和应用现状 ? 我们已经和将要进行的工作 ? 尚待解决的问题 国内现水源热泵技术 北京恒有源“中央液态冷热源”：R22 清华同方：R22 北京金万众：R22 东宇制冷：R22 济南英特制冷：R407C 秦皇岛松普空调：R22(57oC) 山东海阳富尔达：R22 中科能：R134a（60-65℃） 当温度高，压力太高 常温：利用10-25度的低温热水 产生45-55度的高温热水 中、高温：利用30-60度的低温热水 产生60-90度的高温热水 北京市科委项目技术目标 合同要求： 制热量： 200kW 能效比：3.0 外供热水温度：85℃ 低品位来水温度：55℃ 实际达到： 制热量： 300kW左右 能效比：3.6左右 外供热水温度：60?90℃ 低品位来水温度：30?60℃ 研究的指导思想 ? 符合出水温度85℃的要求 ? 高温工质兼顾环保和安全性能 ? 尽量使用技术成熟的R22压缩机 ? 尽量使用矿物冷冻油 ? 尽量低的成本 ? 机组能达到商业化生产要求 THR01(发明专利)的压焓图 HTR01材料相容性实验 综合ASHRAE标准的密封玻璃管法和美国保险商 实验室(UL)标准的高压釜法搭建实验台 材料相容性试验台示意图 1．不锈钢高压釜 2．热敏电阻测温探头 3．温度控制器 4．压力表 5．阀门 6．恒温器 金属材料相容性实验 材料：曲轴、铜、阀片、漆包线、硅钢片 试验工况：参照美国MCLR计划的规定，金属材料 试验温度为150℃，试验压力为1.03 ～2.42MPa，试验时间为14天。 金属材料相容性实验结果 R22与硅钢片 HTR01与硅钢片 实验前 实验前 实验后 实验后 塑胶材料相容性实验结果 材料：聚四氟乙烯、硬聚酯薄膜、软聚酯薄膜、硬套管、 软套管、引出线、线圈绑线 试验工况：参照美国MCLR计划的规定，塑胶材料 试验温度为70℃，试验压力为1.03 ～2.42MPa，试验时间为14天。 实验前 实验后 HTR01与软套管 制冷剂和矿物油的比例约为1：5 HTR01油溶性实验 0℃不溶 5℃微溶 10℃相溶 20℃相溶 HTR01与矿物油≥10℃时完全相溶，满足需要 HTR01可燃性实验 在按照美国试验与材料协会标准ASTM681搭建的一套制冷剂的可燃性试验装置上进行实验。 小型实验系统图 小型实验机组循环水系统 小型实验机组自动控制系统 ? 压缩机：德国比泽尔半封闭式双螺杆CSH8561- 125Y，额定电功率92kW ? 蒸发器和冷凝器：采用卧式壳管换热器 内螺纹铜管高效强化换热技术