燃气热泵技术

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1、燃气热泵及独立供能应用技术11建环(3)班楼韩超2011331150317摘要：燃气热泵的技术经济性、动力性匹配、余热回收、变容量调节、独立供能系统等方面的研究进行了分析概括。阐明了燃气热泵及其独立供能系统在实现优质能源的高效利用、降低环境污染、冇效平衡冬夏季燃气负荷差、消减电力负荷高峰等方面的优势。关键词：燃气热泵余热回收独立供能系统0引言：世界性的能源危机和生态环境的破坏使得节能和坏保成为世界各国特别是我国所面临的两大前沿课题。以煤直接燃烧为主的能源结构和用能系统的效率低下是造成我国大气污染严重和能源短缺的主要原因。天然气属低污染的洁净能源，国际能源机构最近分析，进入21世纪后全球将迎来普

2、及大然气应川的高潮。我国已确定把开发利川大然气作为调整能源结构、改善人气环境的一项重要举措。近年来的探测结果表明，我国除川渝、陕甘宁、新頗、青海四大气区外，华北及我国近海也出现了天然气探明储屋的增长高峰，据统计，我国已探明的天然气储量仅占所有资源量的5%左右，天然气产量年均增长率达4.9%,高于同期原油产量的增长速度。IT前国家乂把“西气东输”作为重中之重的工程。可见，天然气在我国是极有发展前呆的洁净能源，具在总能耗屮所占的份额将越來越人，关键是如何高效合理利用。冃前我国许多地区具冇供热空调的双重需求，人们对生活和工作环境的舒适度及洁净度要求愈来愈高。我国每年用于供暖、空调的能源消耗很人，但一

3、次能源利用率很低，传统的燃煤锅炉供暖，既造成了能源浪费，也严重污染了我们的牛存环境。为改善环境，申奥成功以來许多城市的中心区已禁用燃煤锅炉。电锅炉供暖无疑在能量利用和经济性方而均很不理想,燃气锅炉供暖也有耗气量人、能量利用率较低、运行费用高和加人冬夏季天然气负荷芳的缺点。近年來电力空调的人量普及使得季节性用电量飙升以至于频繁拉闸限电，不仅造成了工业生产的巨大损失而且对居民的生活造成了不便，给各大电网的安全提出了严峻的挑战。可见如何使供暖空调系统既经济节能,乂低污染排放，在我国已成为一个很重要的现实问题。以犬然气为能源的热电冷联供系统为理想的解决方案之-，国内清华人学、屮科院工程热物理所等单位已

4、在此领域开展了深入的研究和示范性应用。但目前来看，由于种种原因，热电冷联供技术在许多场合的应用受到一定限制。燃气热泵是通过高效犬然气发动机正循环驱动压缩机实现高效逆循环的能量系统，其屮逆循环可冋收匸循环发动机冷却及排烟废热，并可充分利用工业余热、太阳能、地热能等低温热量。与其他供热方式相比，这种联合循环系统在一次能源利用率方面，具有明显优势。前期研究表明，与燃煤锅炉、燃气锅炉或直燃型吸收式机组、电动压缩式热泵相比，该系统供热的一次能源利用率可分别捉高110%,75%和33%以上。从我国的能源布特点、气候和地理条件来看，很适合发展该项技术，它对于改善能源结构、降低能源消耗、有效控制污染以保证经济

5、的可持续性发展具冇重要意义。1国内外的发展：燃气热泵因节能环保的优势，在国外很早就受到关注，并得到了深入研究。其中欧洲以人、中型燃气热泵研究为主，主要用于集屮供热或区域供热：口本主要致力于小型家用燃气热泵的研究,1981年5月由通产省(InternationalTradeandlndustry,MITI)和3个燃气公司(Tokgas,Tohogas和Qsakagas)及12个生产厂家其中5个为发动机厂商，7个为HVAC厂家)组GEHP技术研究协作组。1984年完成驱压缩机部分和系统部分的有关硏究。1985月Sanyo电气公司推岀一个46.5kw冷却能力的GEHPo1987年9刀GEHP止式个品

6、种:amahaMotor公司的4.7kW的GEHYanmarDieselEngine公司的13kWGEHAisinSeiki公司的17.4kW的GEHP。年4月，就有14个室内机种57种正研发。目生产了2.2,3.7,5.5,7.4,11kW等系列燃气热泵，并已经实现了商业化。燃气热泵因为其显著的节能特性和良好的变负荷特性，在tl本得到了大量的推广，广泛用于家庭、写字楼、工厂、体育馆、游泳池、宾馆、超市、疗养院和医院等场合。国内对燃气热泵的研究工作起步较晚，开始于.20世纪80年代。天津人学、浙江人学、上海交通人学、东南人学、哈尔滨建筑工程学院等在这方而均进行了很多的研究工作。天津大学热能研究

7、所是国内最早开始燃气热泵研究的单位，在燃气热泵技术经济性分析、工质筛选、容量调节、余热回收、机组控制、工作过程动态仿真、独立功能系统等方面做了很多研究工作，先后完成了多项科研课题，获得发明专利权4项，实用新型专利3项，相关成果通过了省部级组织的技术鉴定，并获天津市科技发明二等奖，冃前系统的一次能源利用率可以达到1.7。2动力性匹配燃气热泵的一次能源利用率与压缩机组性能系数和发动机效率冇关，当二者的