热泵技术的应用与发展.ppt

/ 43 热泵技术的应用与发展 内容提要 热泵技术的应用 热泵在暖通空调中的应用进入快速发展阶段 在我国热泵技术发展进步中应关注的几个问题 坚信“热泵技术必将在暖通空调中兴盛”的理念与信心 1 热泵技术的应用 1.1 热泵在工业中的应用 干燥：木材、谷物、茶叶、食品等 蒸发：食品、制药、化工、液体的浓缩、脱水 例如：热泵式海水淡化装置；蒸汽喷射式产品浓缩装置 蒸馏：石油化工，热泵式蒸馏塔 工艺过程中的热回收：造纸厂、焊接机、电镀工艺、啤酒厂巴氏灭菌装置、塑料工厂 1.2 热泵在农牧业中的应用 海水养殖业、温室等 鱼类、肉类加工厂：冷却和制冰 清洗用温水 乳品厂 屠宰厂 蔬菜加工 1.3 热泵在暖通空调中的应用 暖通空调是热泵应用中的理想用户，那么在我国的应用与发展又如何呢？ 2 热泵在暖通空调中的应用进入快速发展阶段 “热泵热” 我国地源热泵系统增长曲线 主要集中在沈阳、北京、天津、山东、河南、河北等地。80%项目集中在华北和东北南部 2008年前建设部示范项目，3批共212个，分布图(按面积) 北京市地源热泵应用情况 沈阳市 被建设部确定为“推广应用地源热泵试点城市” 2004年：184万m2 2006年：312 万m2 2007.6：1171万m2 从2008年起：每年应用面积不少于1600万m2 至2010年底，规划全市实现地源热泵应用面积6500万m2，预计占全市当期供热面积的32.5% 青岛、大连大力发展海水源热泵空调系统 重庆大力发展河水(长江、嘉陵江等)源热泵空调系统 河北将在全省大力普及地源热泵空调系统 2008年，水(地)源热泵市场增长率高达20%，使得水(地)源热泵市场成为2008年度增长最快的产品类型 华北市场增长率超过40% 华东市场增长率超过30% 但要注意到上一年势头强劲的东北市场在2008年内却放缓了脚步 表明，热泵技术在我国的应用越来越广泛，发展速度很可观，也很惊人，数值让人震撼 快速发展中也暴露出一些技术、设计、施工和运行中的问题，也会为热泵技术在我国应用带来不确定性与未知性 我们认为：我国热泵的应用与发展应进入一个以质量为核心的新的发展阶段，关注发展进步中的问题，才能使我国热泵技术在节能减排中作出积极的贡献 3 在我国热泵技术发展中应关注的几个问题 原则：“节能”与“省钱”，即“效率”与“效益” 一、评价指标 （1）热泵性能系数COP 注意(1)COP是瞬时值，COP与工况有关 (2)W是何值 （2）热泵的能源利用系数E 注意： 用季节性能系数、季节能效比才能合理评价热泵经济性 正确评价热泵才能使热泵得到合理的应用和健康的发展 经济性： 回收年限应在5-8年之内 （3）全年能源消耗效率(APF) 日本东京大学飞原英治教授主张用全年能源消耗效率APF，认为应从额定制冷COP，额定制热COP向全年能源消耗效率(APF)转移 从重视额定工况性能到注重全年能源消耗 引入APF的效果 从用户的立场看 额定性能是与建筑物的最大负荷相应的，与年间出现的时间基本无关 用户可以了解更接近实际使用状态的热泵评价 年间消费电力可供用户参考 从设备厂家的立场看 设计时不能仅仅注重额定工况的性能提高，还必须重视部分负荷时的性能 从节能的观点考虑，今后的性能标准应该用APF来规定 二、能耗费用 1小时内加热10000kcal时所需要的燃料费用 热泵能源费用等于燃煤费用时，煤(元/t)、电(元/kWh)价格比 资料表明： 美国煤电价格比高达4000 原苏联为2000 我国目前约为500~1000左右 三种供暖方式vs.电价/燃料价、供暖期 在多年前，瑞典学者劳伦曾（Lorentzen）教授就指出，某一地区适宜采用热泵、电热供暖或是供热锅炉方式，不仅取决于电价X与燃料价Y之比，还和供暖期的长短有关 三、热泵节约燃料的条件 供热系统(锅炉和热泵)，每年向用户供Q(kJ)热量 1. 锅炉每年消耗的标准煤 2. 热泵每年消耗的标准煤 3. 两方案燃料消耗量的比值 可见只要R1，热泵方案就能节约原料，而且值越大，节约燃料也越多 (1) (2) (3) R值 3.2 地下水源热泵的回灌问题 地下水源热泵若不能100％回灌地下水将是子孙后代的灾难 我国地下水资源十分短缺 我国地下水超采现象严重，已引起一些地质灾害问题，亟待解决 目前，国内运行的地下水源热泵系统的回灌尚存在许多问题，又未引起有关部门的高度关注 国内有关部门与业主对地下水源热泵系统的回灌缺乏有效的管理与监测 3.2.1 我国地下水资源十分短缺 我国地下淡水资源量为694km3 ，仅占世界地下淡水资源的0.6/10000 南方丰富、北方贫乏 北方（面积占全国60%）地下水占全国30% 西北（面积占全国33