热泵技术发展论文
热泵技术发展论文 1、前言 近几年来，我国热泵发展很快，主要表现在如下几个方面。（1）据统计，1996年我国空调设备（指电动冷热水机组、吸收式冷热水 机组、房间空调器以及单元空调机组，但不包括进口机组）的总制冷能力约为2000 万kW，其中热泵型机组的制冷能力约占60%.在全部热泵型机组中，电驱动热泵 容量约为1070kW，占90%；
吸收式热泵容量约为130万kW，占10%. （2）近几年来，我国的吸收式制冷装置发展迅速。据统计，1996年销售 的溴化锂吸收式制冷机约3000多台，其中直燃机1115台。
（3）热泵在工业中的应用已见端倪，木材、食品（茶和水果）、陶瓷、 造纸、印刷、石油和化工等工业生产过程已采用了蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵 和电驱动热泵。例如，目前大约有400台热泵式木材干燥机正在运行，年处理能 力约为200千立方米。
2、热泵发展的背景 2.1能源政策 我国一次能源年保有总量（不包括生物质能和新能源）为14亿吨标准煤， 其中原煤14.6亿吨，原油1.7亿吨，天然气300亿立方米，水电2400亿kWh，核电 250kWh，进口石油4－6亿吨，火电电力装机容量2.9－3亿kW（平均每年增加装 机容量1500kW）。据1997年统计，我国电厂热效率为32.95%，电厂供热效率为 83.68%，能源转换总效率为38.07%.采用热电冷三联供系统或称总能系统 （TES――TotalEnergySystem），燃气热泵（GEHP）后，通过热力学第一定律 的热效率分析和热力学第二定律的效用率分析说明：由于利用废热，GEHP的综 合利用可达到80%－85%；
若通过轴动力传动热泵，利用了低位热能，故综合热 效率可达到150%－170%.对于TES方式，实现热电冷三联供后，其综合利用率可 达到65%－80%.《中华人民共和国节约能源法》第三十九条将热电冷联产技术列 入国家鼓励发展的通用技术，促进了热泵事业的发展。
2.2环境保护政策采用热驱动热泵，CO2排放量亦明显降低。通过改善热泵性能，降低工质 泄漏与使用新工质，热泵将在环境保护上发挥更大的作用。
2.3建筑节能法 实施《民用建筑节能设计标准》后，提高了建筑隔热保温性能，降低了建 筑采暖能耗，结果是大幅度地降低了热泵采暖方式的年运行费用，增加了热泵与 集中供热采暖方式的竞争能力。
2.4城市能源结构的改变 大中城市人口集中，能源消耗量大，污染问题最突出，因此，必须实施国 家能源政策，改善能源结构，提倡使用清洁优质能源，限制煤炭的使用，这就为 热泵的应用创造了条件。
2.5能源价格的调整 3、热泵技术发展的展望 3.1热泵技术的现状 所有型式的热泵都有蒸发和冷凝两个温度水平，节流采用膨胀阀或毛细管。
只是压力的增加有不同的形式，主要有机械压缩式，热能压缩式、喷射蒸汽压缩 式。
目前我国热泵发展有三种趋势：
风冷热泵型热水机组发展迅速，1996年比1995年增长近二倍。
直燃式溴化锂冷热水机组发展较快，占全部溴化锂吸收式热水机组的56%. 房间空调器比重最大。热泵型窗式、分体式和10kW冷量以下的单元空调 机占总冷量的45%.但技术上存在以下几方面的问题：
风冷热泵型机组存在体型较大，噪声较高，除霜技术尚不完善等问题。主 要应用风冷热泵的地区是长江流域，该地区夏季闷热，冬季湿冷，1月份平均气 温0℃－10℃，相对湿度大于75%.因此，要求热泵必须适应0℃以下低温高湿气候 环境。吸收式溴化锂制冷机组效率偏低。
房间空调器存在噪声污染、热污染（大量电机功率转化的热量排入住宅） 和制冷剂污染，特别是（分体式空调机安装和使用时的泄漏）。1996年我国大约 安装300万台分体机和40万台单元空调机，以每台安装时的排放量为50g计算，则 泄漏总量达170t/年。
3.2热泵技术发展的展望 技术发展总趋势是发展高效率的供热、供冷热泵和超级热泵系统。
3.2.1机械压缩式热泵的发展 （1）制冷剂侧的热泵控制。
（2）压缩机能量控制。
（3）压缩机设计. （4）新工质技术。
3.2.2吸收式热泵和吸收式热变换器 3.2.3压缩-吸收式热泵 3.2.4高温热泵 4、热泵市场发展的展望 4.1热泵市场发展的有利因素 4.1.1我国的能源政策和环境保护政策是促进热泵技术迅速发展的主要因 素。
4.1.2自从我国政府1978年出台改革开放、节能政策以来，长江流域经济得 到迅速发展，生活水平也获得了大幅度的提高。这一地区的气候特点是夏季炎热， 冬季不太冷（一月份平均室外温度变化范围为0℃－10℃，年平均室外温度低于 或等于5℃的时间为0－90天。七月室外平均温度范围为25℃－30℃，年平均温度 高于25℃的天数为40－110天）。根据上述原因，加以国外产品的大量进口，热泵空调系统在中国的应用迅速增长，目前家用空调器总量60%为热泵型甚至在较 为寒冷的北京地区，有许多用户也喜欢在集中采暖期前后应用热泵型空调机组来 采暖，冬季供应热水，夏季供应冷水的电动风冷机组在集中式空调系统中得到了 广泛的应用，今后的应用将更为普及。
4.1.3我国建筑市场巨大，1995－2000年，预计每年全国城市新建住宅建筑 面积约2.4亿O，其中上海每年新建约1500万O，北京约1000万O，天津约600万O， 大连约260万O.2000－2010年，每年新建住宅建筑面积约3.4亿O. 4.1.4我国工业余热的资源很丰富，利用的潜力很大分布也很广，如化工工 业占8.8%，石化工业占30.9%，轻纺工业占4.0%.石化厂、造纸厂、制药厂、冶金 厂、食品加工厂和农业部门对热泵的应用进行了开发研究，如木材采用了电驱动 高效热泵干燥机实现了工厂节能的目的；
如石化厂广泛采用了蒸汽喷射式热泵回 收生产过程中的余热用于生产和生活，取得了明显的经济效益，为今后热泵市场 的开拓创造了条件。
4.2热泵市场发展的展望 4.2.1建筑业应用热泵的展望 热泵适用区域为过渡区域和部分集中采暖区域，该区域包括上海、江苏、 浙江、山东、安徽、湖北、河南及福建、湖南的部分地区，据预测，该地区2000 年城镇房屋建筑面积38.5亿O，其中住宅20.7亿O，（约占53.8%）。公共、商业 建筑6.5亿O（16.9%），从中国经济发展形势来看，该地区至2000年空调普及率 约为10%。据预测，2000年我国房间空调器需求量约为1000万台，其中包括制冷 量在10kW以下的单元空调机，空调用总制冷量约为3500万kW. 据预测，九五期间吸收式溴化锂制冷机预计将以8%－10%的速度增长， 即市场需求量将以每年200－250万台速度增长，至2000年，全国的需求量约为 4000台。
4.2.2工业中应用热泵的展望 工业中应用热泵的潜力很大，据预测，至2000年工业中应用热泵的数量 为：化工行业约300台；
食品行业约150台；
纸浆造纸约130台；
农业约5－10台；
冶金行业约150台；
木材干燥约400台及制药行业约100台。