热泵:用于加热未来的节能替代方案

icon-time. 5分钟

热泵基础知识

一种热泵是一种用于生产加热能量的机器。它需要电气输入和另一个系统以从中提取热量。它是一种用于加热的多功能解决方案,因为大多数人都可以使用这些来源。这热泵周期原理包括在逆转的圆形循环之后将来自冷系统(T2)的热量转移到热系统(T1)。由于这种热量转移根据热力学规律而对自然能量流抵抗,因此应该在第三系统上应用工作,该系统应包括在液体和气体之间改变其相位的流体。该液体接收制冷剂的名称。蒸发器中的制冷剂具有比冷系统(T2)更低的温度,因此能量从冷系统转移到制冷剂。制冷剂从液体变为气体,因为它正在吸收热量。然后制冷剂被压缩;压力的升高导致制冷剂温度升高到热系统温度(T1)。因此,当制冷剂进入冷凝器时,能量从制冷剂转移到热系统。制冷剂从气体中改变其相对于液体,因为它释放热量。之后,压力用膨胀阀掉落,使得制冷剂的温度低于冷系统(T2),就像在循环开始时一样,再次进入蒸发器内部。 As stated before, the result is that heat flows in the opposite direction as it would naturally do; that means from a cold system into a hot system. Depending on the application of the machine, the注意温度控制将专注于其中一个热交换器(蒸发器或冷凝器):

  • 当目的是生产热量,温度在冷凝器中控制。
  • 当目的是cold,温度在蒸发器中控制。在这种情况下,机器接收冷却器的名称,因为它是关于其应用程序的更合适的名称。

图1.热泵循环

热泵组件

热泵可以使用各种技术,取决于应用程序和特定的项目约束。而且,制冷剂选择在技术和所用材料中起着重要作用。压缩技术非常重要,因为它是在压力增量的形式供应到制冷循环的地方。用于工业溶液的技术可能是螺钉或离心。螺杆压缩是一个积极的排量压缩。原理是减小包含气体的腔室的体积,导致压力的增量。当压力达到所需值时,将气体排放到系统中。离心压缩是一个动态压缩。原理是增加气体颗粒的速度,增加动能。当气体排放到系统中时,这种动能变为静压。离心技术通常用于满足更高的加热载荷。关于传热,冷凝器和蒸发器中的热交换器可以是板或壳管。

热源(冷系统)

从冷系统拖动热量,因此这种冷系统通常被称为热源。这热量从该系统转移到热泵蒸发器,在制冷剂从液体变为气体的情况下。冷系统因项目约束而异。这种情况蒸发技术。环境空气经常用作热源。在这种情况下,根据天气条件,脱脂温度可能会发生糖霜,导致热交换器的热转移能力丧失。这意味着除霜周期的性能。在降低其温度时,来自另一个过程的流体也可以用作热源,不会影响它所用的过程,就像被考虑的工业过程的“废物”产品一样。废物能源的回收通常假设增加了全球植物效率的增强。指某东西的用途地热能当热源时,当在实现热泵溶液时,热源可能是另一个有趣的可能性。地下水通常具有稳定的温度,通常高于环境温度,因为它保持太阳能热量,导致效率更高。

散热器(热系统) - 应用程序

热量被转移到热系统,这通常被称为散热器。热泵冷凝器的热量来自热泵,其中制冷剂将其相位从气体变为液体。这热泵溶液的应用非常宽,延伸到各种各样的扇区。- 住所:在大多数情况下,在大多数情况下,在大多数情况下,在大多数情况下,可以通过热泵提供的空调和热水。这包括特定的住宅和酒店,在宽尺寸范围内具有不同的负载型材。- 商业建筑:致力于业务的空间可能是非常多样化的,因为它们包括商店,办公室,酒吧,餐馆等。通常的热量需求目的地是空调和热水,但有些企业可能具有类似于小型行业的特定应用。- 过程行业:具有热量要求的过程非常常见。它们通常是大的消费者,并且它们的负载轮廓特别适用于每个生产过程,即使它们共享常见的特征。拥有工业热泵可以解决一些排放问题。

加热的未来:区供暖

取决于应用和使用加热必需品,峰值需求发生的时间可以显着变化。将不同的热需求曲线汇集在一起​​,高要求导致更有效的设计,因为可以集中热量,并且可以应用同时性系数。这就是区供暖有意义的原因。偏好地区能源中的热泵与这项技术非常节能的事实有关。热泵消耗的能量是电能,并且这种消耗比它们产生的热量小。大多数行业正在努力保持能源消耗尽可能低,这对能源成本上升的可理解是可以理解的。而且,电能消耗意味着没有气体释放到大气中,这导致了城市地区的简单实施。在全球范围内实施可再生电力生产以防止全球变暖,因此已经准备与这些技术一起使用的电动热泵。