热泵在主要国家的应用现状及热点方向
环境:高低温环境之温差及其变化规律(需求侧、环境侧);
系统:系统方式与冷热源(温度)设置;
产品效率,热泵、水泵、风机、末端等;
系统匹配与效率(满、部分);
系统调节性与稳定性。
运行:供需匹配性与稳定性(满、部分);
供需平衡的适时性.
热泵系统的评价有两项重要的技术指标,
设计工况:
系统设计计算效率:
季节运行:
系统实际季节运行效率:
几种热泵应用对比分析
主要国家热泵应用现状
1、欧洲
(1)热泵应用最早的地方,也是发展最快的地区之一
(2)主要集中在北欧和中欧,但各国差异较大
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空气源热泵发展较好的国家:比利时、挪威、瑞士、法国等;
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地表水、海水源热泵发展较好的国家:芬兰、奥地利、瑞典;
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地源热泵发展较好的国家:德国、奥地利、比利时、芬兰、瑞典、瑞士、法国。
(3)近几年,欧洲各国安装的热泵数量年平均增长率约为15%
其中以地源热泵(水—水)系统为主,占欧洲热泵市场50%以上,目前总安装量已超过100万台,年销量递增20%,以家庭供热为主。
2、美国
(1)90年代以后,热泵销量呈直线上升趋势
每年增幅在15%以上,94年全美5924台,95年8615台,97年9724台,2000年达1.54万台;
(2)地源热泵技术水平较高,以土——气型为主
(3)市场份额高
到2005年,美国中央空调市场热泵类产品市场份额已超过35%。市值超过1000亿美元。
3、日本
(1)市场
吸收式冷温水机——空气源热泵——冷水机组+锅炉为主,三联供、蓄冷(热)为补充
(2)全世界空气源热泵技术最发达的国家
三菱重工:COP=5
大金低温机(两级压缩):-20℃ COP=2.5
(3)日本CO2热泵热水器的市场形势好
2006年销量420万套
4、中国
(1)世界热泵生产大国
(2)政策导向
节能环保、持续发展、热泵优先
(3)根据捷邦公司所掌握的市场信息
06年中国中央空调热泵市场总额已超过60亿元,占中央空调主机市场份额的26%左右;与05年相比,同期增幅超过30%;预计未来五年将会以平均每年25%的速度增长。
热泵研究热点与方向
1、热泵工质的研究——高效、环保
(1)低温空气源热泵用工质研究
混合工质——宽温区、高性能;
(2)中高温热泵工质的研究
混合工质——适宜的冷凝和蒸发压力,大的容积制冷量,高性能:R22/R142b;HTR01;HTR02
纯质——高临界温度:F236fa;R123;HFE245mc
(3)天然工质应用的研究
适宜性、制热高效率:CO2、NH3、C3H8
(4)吸收式热泵工质对的研究
降低腐蚀性,添加第三种组分:LiBr-ZnCl2 - H2O, LiBr-CaCl2-H2O
新型工质对:LiCl-H2O , NaOH-H2O
2、空气源热泵技术研究——低温、高效
(1)低温适应性的研究
补气增焓、双级压缩、复叠循环等等
(2)除霜技术的研究
结霜机理、除霜判据及方法
主要有四区间四维度霜控理论、温度时间法、温度变化率法、
光电耦合法、热气除霜;
(3)系统性能优化的研究
计算机模拟技术研究
(4)节能研究
变容量技术;热回收技术(部分、全部)
(5)蓄冰、蓄热技术的研究
多工况优化技术
(6)系统节能
最佳能源利用率平衡点的研究
3、水源热泵技术研究——高温、余热利用、高效
(1)热回收技术研究:
部分热回收、全热回收
(2)高温余热型水源热泵的研究:
阶梯水温利用
(3)污水源热泵技术:
污水处理与换热技术
(4)海水源热泵技术:
腐蚀与防护
(5)地下水回灌技术研究:
取水与回灌技术
(6)耦合式水源热泵研究:
太阳能、空气能多能源输入,优化匹配研究
(7)蓄冰、热回收工况水源热泵研究:
多工况的优化技术
系统运行优化控制技术研究
4、土壤源热泵技术研究——冷热生态平衡、高效
(1)地下换热器的研究:
换热机理、强化换热、系统匹配
(2)周围介质换热性能的研究:
土壤、回填材料等
土壤——太阳能复合热泵技术的研究
蓄冰、热回收多工况土壤源热泵技术研究
(3)性能优化:
系统模拟、自动控制
5、太阳能热泵技术研究——高效采集与可靠性
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相变蓄热与太阳能热泵的结合
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非直膨式(串联、并联、双热源)太阳能热泵技术
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直膨式太阳能热泵技术
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太阳能集热器的研究
蓄热材料的研究
6、吸收式热泵技术的研究——高效、简单
(1)吸收循环的改进
高温升:一次温升——二次温升
高效率:单效——双效——三效——多效
(2)多种能源供给方式
太阳能、地热能
过程的热力学分析
(3)模拟与优化研究
吸收循环模拟等
7、热泵通用技术的研究
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高效压缩机的研究
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高效换热器的研究:高效传热管、微尺度换热、大空间沸腾等;
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精确节流控制研究;
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热力系统模拟与优化研究;