热泵热水器的研究与应用

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1、热泵热水器的研究与应用摘要：采用热泵为建筑物提供卫生热水可以大大减少CO2排放量，在现有技术中是最经济有效的技术之一。在热泵热水供应系统中空气源热泵较适合作为热水器的热源且性能系数较高。借鉴国外先进经验，结合中国的具体情况，研究开发热泵热水器的关键技术，设计、建设及跟踪测试热泵热水器示范产品，总结制定热泵热水器应用手册和生产技术规程，培训安装技术队伍，提高公众对热泵热水器的认知度，为热泵热水器技术在中国的推广应用奠定基础。关键词：热泵热水器节能环保长沙索拓电子技术有限公司——暖通自控第一站--索拓网！专注于解决中央空调自控和供热采暖自控方案 1研究背景 1.1我国能源现状

2、我国能源的消费中矿物能源，特别是煤炭占一次性能源消费中的72.8％（详见表1）。这一主体作用，在本世纪中仍将继续，这是煤在中国能源结构中的优势（储量大、易开采、价格低廉等）所决定的。长沙索拓电子技术有限公司——暖通自控第一站--索拓网！专注于解决中央空调自控和供热采暖自控方案   中国与世界能源消费格局比较(%)           表1消费格局煤石油天然气水电核电中国72.818.32.05.91.0世界2738.023.06.06.0长沙索拓电子技术有限公司——暖通自控第一站--索拓网！专注于解决中央空调自控和供热采暖自控方案 长沙索拓电子技术有限公司——暖通自控第一

3、站--索拓网！专注于解决中央空调自控和供热采暖自控方案我国能源使用排放的二氧化碳约占各种温室气体总排放量的80％，随着能源消费量的增加而增加。中国拥有比较丰富而多样的能源资源，但人均资源量并不多。按美国《油气杂志》计算2002年中国石油人均储量为2.9吨，仅为世界平均值的11.6％。另一方面，中国的能源利用效率很低（见表2），从单位产值能耗看，1999年经济合作与发展组织中的国家每万美元能源消费量为2.97吨油当量，其中日本为最低是1.61吨油当量，而中国则高达14.29吨油当量，是世界平均水平的3倍。进入21世纪知识经济时代，强化高新技术在能源开发中的应用，全面提升能源

4、行业与系统的科技含量，是实现可持续发展的根本途径。长沙索拓电子技术有限公司——暖通自控第一站--索拓网！专注于解决中央空调自控和供热采暖自控方案   中国与发达国家能量设备效率比较（％）       表2能量设备名称 火电 工业锅炉 泵 风机 中国 28.555～6565～8065～70发达国家 36～3880～8578～9080～90长沙索拓电子技术有限公司——暖通自控第一站--索拓网！专注于解决中央空调自控和供热采暖自控方案 中国城乡建筑发展迅速，人们生活水平迅速提高，家用卫生热水的需求量也越来越大，在20世纪80年代中期开始，各种家用热水器应运而生，其中有电热水器、

5、煤气热水器、太阳能热水器等，各种热水器在家庭中的使用正日益普遍，能源浪费严重。1.2热泵与环境 随着中国经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑和住宅的卫生热水、空调已成为普遍的需求。在发达国家中，卫生热水、供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25-30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料，特别是煤炭。矿物燃料燃烧产生的大量污染物，这些温室效应气体的排放已日益成为各国政府和公众关注的焦点。采用热泵作为建筑卫生热水可以大大降低一次能源的消耗。通常我们通过直接燃烧矿物燃料（煤、石油、天然气）产生的热量并通过若干个传热环节最终转化为建筑卫生热水，一次能源利用率最高可为100%。但是

6、，燃烧矿物燃料通常可产生1500-1800C°的高温，是高品位的热能，而卫生热水最终需要的是40-55C°的低品位的热能；直接燃烧矿物燃料作为卫生热水意味着大量可用能的损失。在现有技术条件下利用燃料发电再用热泵供卫生热水，一次能源利用率可以达到200%以上。因此，采用热泵技术为建筑物提供卫生热水可大大降低卫生热水的燃料消耗，也就是大大降低了燃烧矿物燃料而引起的CO2的排放。现在全世界约有1.5亿台热泵在运行，总负荷容量约为每年4.7´1015kJ，每年减少CO2排放量约为1.3亿吨。随着热泵技术的进一步改进和发电效率的进一步提高，采用热泵技术使全世界CO2排放量减少16%

7、是有可能的。因此，它是节能和减少CO2排放的关键技术之一。热泵的作用通常是提高环境（大气、地表水和大地）中的热量或废热的温度并利用这些热量。应该指出，由热泵得到的这部分热水（热泵提升能量-驱动能）属于可再生的能源。1.3在我国推广热泵热水器供应热水的主要障碍（1）      在温室气体减排方面，国家和地方没有制定相适应的配套的技术政策和有效的监督执行机制，没有实现有效的引导。（2）      环保意识差，对温室气体的减排缺乏足够重视。（3）      缺乏建筑中适用的清洁可再生能源应用技术。（4）      热泵理论研究，尤其