第一届网络课程大赛 企业节能技术(王逸飞） 热泵系统节能技术及应用.ppt

(1)闭式蒸汽压缩循环(续) 8.1.3 热泵的分类与系统基本型式 (1)闭式蒸汽压缩循环(续) 8.1.3 热泵的分类与系统基本型式 (1)闭式蒸汽压缩循环(续) 8.1.3 热泵的分类与系统基本型式 (1)闭式蒸汽压缩循环(续) 8.1.3 热泵的分类与系统基本型式 (1)闭式蒸汽压缩循环(续) 8.1.3 热泵的分类与系统基本型式 (2)开式蒸汽压缩循环 (3)带有换热器的开式 蒸汽压缩循环 8.1.3 热泵的分类与系统基本型式 8.1.4 热泵的热源与驱动能源 1、热泵的热源 热泵 电动机驱动 热驱动 热能驱动 发动机驱动 吸收式 蒸汽式喷射式 内燃机 燃气轮机 蒸汽轮机 2、热泵驱动能源 8.1.4 热泵的热源与驱动能源 8.1.5 热泵的热经济性指标 1、热泵性能系数(COP) 制冷 6.5% 空调8.4% 采暖53.3% 热水12% 美国建筑物耗能占总耗能33.6% 2、热泵的季节性能系数 8.1.5 热泵的热经济性指标 8.1.5 热泵的热经济性指标 8.2 热泵原理及其理论循环 理想热泵循环 机械压缩式热泵循环 热力压缩式热泵循环 其他型式热泵 8.2.1 理想热泵循环 8.2.2 机械压缩式热泵循环 1、蒸汽压缩式热泵循环 2、逆布雷顿循环 8.2.2 机械压缩式热泵循环 3、逆斯特林循环 8.2.3、热力压缩式热泵循环 2、吸收式热泵 8.2.3、热力压缩式热泵循环 2、吸收式热泵循环 8.2.3、热力压缩式热泵循环 3、吸附式热泵循环 8.2.3、热力压缩式热泵循环 8.2.4 其他形式热泵 1、热电式热泵 1、热电式热泵 8.2.4 其他形式热泵 2、化学热泵 8.2.4 其他形式热泵 8.3 热泵工质和主要设备 热泵工质 热泵压缩机 热泵换热器 热泵的节流元件 8.1.3 热泵的热源与驱动能源 1、热泵的热源 热 泵 电动机驱动 热驱动 热能驱动 发动机驱动 吸收式 蒸汽喷射式 内燃机 燃气轮机 蒸汽轮机 2、热泵驱动能源 热泵热源是低品位热量，要提升为高品位热量，根据热力学第二定律，热泵需要驱动能源。常用的热泵驱动为电力、热能和发动机动力。 8.1.4 热泵的热经济性指标 1、热泵性能系数（COP） 性能系数COP——指热泵的制热量与其所消耗的电能、机械能或者热能的比值 COP恒大于1 COP不一定大于1 2、热泵的季节性能系数（HSPE） HSPE定义： 建筑物所消耗的能量非常高，有的国家甚至达到其一次能源消耗的40%左右。 三种采暖方式分析能源利用的经济性 燃油燃烧直接采暖 发动机驱动热泵采暖 电动机驱动热泵采暖 热泵性能系数均为3 节能最显著 8.2 热泵原理及其理论循环 8.2.1 理想热泵循环 逆卡诺循环由两个可逆等温过程和两个等熵过程组成。 随着TH的升高和TL的降低，逆卡诺理想热泵循环的性能系数将会升高。 逆卡诺循环热泵的性能系数 8.2 热泵原理及其理论循环 8.2.1 理想热泵循环 洛仑兹循环由两个可逆吸热、放热过程和两个等熵过程组成。 7.2.2 机械压缩式热泵循环 1、蒸汽压缩式热泵循环 蒸汽压缩热泵的系统结构由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四个部件组成。 根据热力学第二定律，当以高位能作补偿条件时，热量是可以从低温物体转移到高温物体的。因而热泵循环中，为了向被加热的对象供热，就必须消耗功。 逆朗肯循环 压缩机的非等熵压缩过程对热泵不利 2、逆布雷顿循环（Bragton） 逆布雷顿循环热泵系统结构由压缩机、高压换热器、膨胀机和低压换热器四个部件组成；循环由两个可逆等压过程和两个等熵过程组成。 布雷顿热泵理论循环应具有如下条件： 气体在压缩机与膨胀机中的压缩和膨胀过程都是等熵过程； 气体与被冷却物和加热物体之间必须在无温差下相互传热； 不计气体在高压热交换器与低压热交换器中流动阻力损失。 增压比p2/p1越小，性能系数越高 3、逆斯特林循环（Stirling） 逆斯特林循环热泵系统结构由两个气缸和两个活塞形成的膨胀腔和压缩腔、回热器、两个换热器等部件组成；理想循环由两个可逆等温过程和两个可逆等容过程组成。 与逆卡诺热泵循环COP相同，是一种效率很高的热泵循环 斯特林循环是很有意义的一种循环。理想的斯特林能够与同温范围内的逆卡诺循环具有同样的制热性能系数。 实际上实现理论斯特林循环有一定困难，主要表现在： 活塞的运动应是间歇的，这是难以实现的； 回热器应是无阻力的，其换热效率应是100%; 与外部热源的热交换认为是无温差的理想过程。 8.2.3 热力压缩式热泵循环 主要利用高温蒸气、燃料燃烧或者余热等热能直接驱动热泵工作，因几乎没有机械运动部件而备受关注！ 热力压缩式