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高溫熱泵的應用及其技術的發展

來源:河北制冷配件                   發布時間:2020-11-26 20:38                   43次瀏覽

跟著社會的不斷發展,動力消耗日益增多,下降能耗、進步動力利用率逐步受到人們的重視。熱泵技能能夠從天然界或工業余熱中獲取很多低品位熱能,使之轉化為可被利用的高品位熱能,從而達到節能減排的意圖,一直以來備受重視。依據熱泵體系供熱溫度的不同,可分為常溫熱泵和高溫熱泵。

現在,常溫熱泵技能已基本老練且市場化,為進步供熱溫度,滿意更多工業用戶的需求,近年來熱泵技能正向運用范圍更廣的高溫熱泵方向發展。挑選合適的制冷劑一直是高溫熱泵技能運用和發展的關鍵。為使高溫熱泵體系達到設定的工況要求,制冷劑需要滿意以下條件:

(1) 冷凝壓力低于2.5MPa,保證在體系部件承受范圍內;

(2) 蒸發壓力高于0.1MPa,避免成負壓;

(3) 盡可能高的容積制熱量,避免因熱泵體系體積過大而添加成本;

(4) 運用于熱泵體系中時,具有較高的COP(循環性能系數)。

除此之外,高溫熱泵制冷劑還需要滿意環境友好性,對臭氧層無損壞、能下降溫室效應,良好的安全性能,無毒,不可燃或弱可燃,化學性質安穩等要求?,F階段研討的制冷劑主要有天然工質、氯氟烴(CFCs)、氫氯氟烴(HCFCs)、氫氟烴(HFCs)、氫氟烯烴(HPOs)、氫氯氟烯烴(HCFOS)及混合工質等幾類。

一、天然工質

熱泵工質分為人工工質和天然工質,天然工質中適用于高溫熱泵范疇的主要有CO2、NH3、H2O及部分碳氫化合物。

CO2化學性質安穩,熱力性能好,單位容積制冷量高、與材料和潤滑油有良好的兼容性,作為天然工質有很長的運用前史,自20世紀80年代末大力提倡運用天然工質開始,又成為國內外的研討熱點。

氨運用于高溫熱泵體系中具有更高的功率單機熱負荷更大、節能十分顯著,因而被廣泛用于工業熱泵中,但氨具有一定的毒性,有必要配備相應的安全措施,對其運用造成了一定的約束。

天然工質成本低價、對環境友好,具有較大的研討價值,但天然工質用于高溫熱泵時,由于在高溫下壓力較大,具有爆炸性,對相應體系要求較高,而且其冷凝溫度較低,所以現在高溫熱泵工質仍以人工工質為主。

二、混合工質

混合工質是由兩種或兩種以上單工質組成的混合物。由于能夠一起滿意高溫熱泵工質各種要求的單工質較少,為使各種單工質優勢互補,國內外研討人員在混合工質方面進行了積極地探究。

混合工質多為非共沸混合物,利用非共沸混合工質相變過程中的溫度滑移能夠下降換熱時的熱量丟失,進步制熱性能系數,但非共沸混合工質在氣液共存時兩相的濃度不同,工質發生走漏或充注時容易導致工質配比發生變化,這是約束其運用和推行的重要因素。

高溫熱泵技能關于節省能耗、下降溫室效應具有十分重要的含義,而短少合適的高溫熱泵工質一直是約束高溫熱泵技能發展的關鍵因素。跟著國際社會對環保要求的日益進步,CFC-114和HFC-245a等傳統工質逐步被約束運用。HFO-1234ze(Z)等低ODP和低GWP值的環保型工質HFOs類物質成為潛在的抱負高溫熱泵工質。此外,為使各種純工質優勢互補,混合工質也被運用于高溫熱泵體系中,為高溫熱泵工質提供了更多挑選,但混合工質運用過程中存在的傳熱功率下降以及走漏問題仍是影響其發展的重要因素,需進一步研討才干得以推行。

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