采暖技術發展分析

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采暖技術發展分析摘要：通過對能源政策、環境保護、能源結構、能源價格等方面的闡述，反映瞭熱泵發展背景，指出熱泵發展的三種趨勢關鍵詞；熱泵；制冷機；發展一、概述近年來，我國熱泵發展很快，主要表現在以下幾個方面：據統計，上個世紀未我國空調設備（不包括進口機組）的總制冷能力約為2000萬kW,其中熱泵型機組的制冷能力約占60%0在全部熱泵型機組中，電驅動熱泵容量約為1070kW,占90%0吸收式熱泵容量約為130萬kW,占10%0近年我國的吸收式制冷裝置發展迅速。去年銷售的漠化鏗吸收式制冷機約3000多臺,其中直燃機1115臺。熱泵在工業中的應用已見端倪，木材、食品、陶瓷、造紙、印刷、石油和化工等工業生產過程已采用蒸汽噴射式熱泵、吸收式熱泵和電驅動熱泵二、熱泵發展的背景1.能源政策。我一次能源年保有總量（不包括生物質能和新能源）14億噸標準煤，原煤14.6億噸，原油1.7億噸，天然氣300億立方米，水電2400億kWh,核電250kWh，進口石油4〜6億噸，火電電力裝機容量2.9-3億kW。據1997年統計，我國電廠熱效率為32.95%,電廠供熱效率為83.68%,能源轉換總效率為38.07%o采用熱電冷三聯供系統或稱總能系統(TES--TotalEnergySystem),燃氣熱泵(GEHP)後，通過熱力學第一定律熱效率分析和熱力學第二定律效用率分析說明： 利用廢熱，GEHP的綜合利用可達到80%-85%;若通過軸動力傳動熱泵，利用低位熱能，故綜合熱效率可達到150%~仃0%。對於TES方式，實現熱電冷三聯供後，其利用率可達到65%〜80%。《中華人民共和國節約能源法》第三十九條將熱電冷聯產技術列入國傢鼓勵發展的通用技術，促進瞭熱泵事業的發2、環境保護政策。主要采用熱驅動熱泵，C02排放量亦明顯降低。通過改善熱泵性能，降低工質泄漏與使用新工質，這將在環境保護上發揮更大的作用3、建築節能法。《民用建築節能設計標準》實施後，提高瞭建築隔熱保溫性能，降低瞭建築采暖能耗，大幅度地降低瞭熱泵采暖方式的年運行費用，增加瞭熱泵與集中供熱采暖方式的競爭能力4、城市能源結構的改變。大中城市人口集中，能源消耗大,污染問題最突岀，因此，必須實施國傢能源政策，改善能源結構，提倡使用清潔優質能源，限制煤炭的使用，這就為熱泵的應用創造瞭條件三、熱泵技術發展的展望K熱泵技術現狀。所有型式的熱泵都有蒸發和冷凝兩個溫度水平，節流采用膨脹閥或毛細管。隻是壓力增加有不同形式，主要有機械壓縮式、熱能壓縮式、噴射蒸汽壓縮式。目前我國熱泵發展趨勢：風冷熱泵型熱水機組發展迅速；直燃式漠化鏗冷熱水機組發展較快，占全部漠化鏗吸收式熱水機組的56%;房間空 調器比重最大。熱泵型窗式、分體式和10kW冷量以下單元空調機占總冷量的45%但技術上存在以下問題：第一，風冷熱泵型機組有體型較大、噪聲較高、除霜技術尚不完善等問題。主要應用風冷熱泵的地區是長江流域，該地區夏季悶熱，冬季濕冷,1月份平均氣溫09~10°C,相對濕度大於75%o因此要求熱泵必須適應0靛以下低溫高濕氣候環境。第二，吸收式溟化鏗制冷機組效率偏低。房間空調器存在噪聲、熱污染和制冷劑污染，特別是分體式空調機安裝和使用時的泄漏。2005年我國大約安裝300萬臺分體和40萬臺單元空調機，以每臺安裝時的排放量為50g計算，則泄漏總2、熱泵技術發展的展望。技術發展總趨勢是發展高效率的供熱、供冷熱泵和超級熱泵系統。機械壓縮式熱泵的發展包括：制冷劑側的熱泵控制、壓縮機能量控制、壓縮機設計、新工質技術。此外還有吸收式熱泵和吸收式熱變換器、壓縮■吸收式熱泵、高溫熱泵等四、熱泵市場發展的展望1.熱泵市場發展的有利因素。第一，我國的能源政策和環境保護政策是促進熱泵技術迅速發展的主要因素。第二，自實行改革開放、節能政策以來，長江流域經濟得到迅速發展，生活水平也獲得瞭大幅度的提高。這一地區的氣候特點是夏季炎熱，冬季不太冷（一月份平均室外溫度變化范圍為0°C-10°C,年平均室外溫度低於或等於5°C的時間為0〜90天，七月室外平均溫度范圍為25°C〜30°C年平均溫度高於25°C的天數為40-110天卜根據上述原因，加以國外產品的大量進口，熱泵空調系統應用在 中國迅速增長，目前傢用空調器總量60%為熱泵型，甚至在較為寒冷的北京，有許多用戶也喜歡在集中采暖期前後應用熱泵型空調機組來采暖，冬季供應熱水，夏季供應冷水的電動風冷機組在集中式空調系統中得到瞭廣泛的應用，今後的應用將更為普及第三，我國建築市場巨大，每年全國城市新建住宅建築面積約2.4億口，其中每年新建住宅建築面積約3.4億口。此外，我占8.8%、石化工業占30.9%、輕紡工業占4.0%o石化廠、造紙廠和農業等部門對熱泵應用進行瞭開發研究，如木材采用電驅動高效熱泵幹燥機實現瞭工廠節能目的；石化廠采用蒸汽噴射式熱泵回收生產過程中的餘熱用於生產和生活，取得瞭明顯的經濟效2、熱泵市場發展的展望。對於建築業應用的熱泵，它適用區域為過渡區域和部分集中采暖區域，該區域包括上海、江蘇、浙江、山東、安徽、湖北、河南及福建、湖南的部分地區，據預測,該地區2007年城鎮房屋建築面積38.5億口，其中住宅20.7億□,（約占53.8%）b公共、商業建築6.5億口（6.9%）,從中國經濟發展形勢來看，2007年空調普及率約為22%,預測的各種房屋建築的需熱量和熱泵供熱量見表1o另外，工業中應用熱泵的潛力很大，化工行業、食品行業、紙漿造紙、農業、冶金行業、木材幹燥、及制藥行業都需要大量的空調（作者單位：大慶建築安裝集團有限責任公司）