國際熱泵技術(shù)的發(fā)展講義

――第八屆國際能源組織熱泵大會回憶國際熱泵大會簡介大會受到多方支持大會規(guī)模這次大會共有來自20國家和地區(qū)223名代表參加了會議，中國有10名代表〔包括2名香港代表〕出席了會議。會議共收到128篇論文，中國有17篇。會議共安排52篇專題發(fā)言，場外交流76篇，中國有2篇專題發(fā)言，一篇場外交流。大會活動大會活動九個專項議題垂直地埋管46%水平地埋管38%地表水15%其他1%地下?lián)Q熱器單位管長造$36/m22個州推廣地源熱泵GaltHouseHotel最大地源熱泵項目，4700冷噸。全美國有30個地源熱泵制造商地源熱泵應(yīng)用的目標(biāo)是減少70％建造費用美國2006年1月23日將實行新的熱泵能效標(biāo)準(zhǔn)，SEER=13，HSPF＝7.7Air/Air熱泵機(jī)組逐漸采用410A制冷劑，2021年全面禁止使用R22。加拿大，閉式地源熱泵系統(tǒng)季節(jié)平均COP到達(dá)3.5，開式系統(tǒng)到達(dá)2.8美國地?zé)釤岜玫膽?yīng)用形式歐洲地區(qū)亞太地區(qū)中國已成為世界范圍內(nèi)最大的空調(diào)生產(chǎn)國澳大利亞最大的地源熱泵工程，350個孔，100m深，并在市場上已出現(xiàn)了一種太陽能熱泵熱水器日本的“領(lǐng)跑者〞方案將使小型空氣源設(shè)備的效率在2000年的根底上提升60%，房間空調(diào)器制冷COP為5.0、制熱COP為5.26，最高制冷COP大于6.0，日本燃?xì)鉄岜靡褢?yīng)用60多萬臺地源熱泵應(yīng)用，美國有最大的市場規(guī)模；瑞典增長速度最快，主要用于單戶住宅，通常承擔(dān)熱負(fù)荷的70％，熱耗的90％加拿大、挪威致力于改善地耦合熱泵性能日本在北部推廣地源熱泵，并開發(fā)一系列設(shè)計和模擬工具奧地利開發(fā)了許多單戶住宅直接膨脹系統(tǒng)、CO2工質(zhì)作為一次系統(tǒng)的載體的系統(tǒng)、以及與建筑樁基結(jié)合的系統(tǒng)能源與環(huán)境

幾個國家關(guān)于熱泵實現(xiàn)CO2減排的數(shù)據(jù)熱泵的應(yīng)用在新加坡，使用改進(jìn)的空氣源熱泵枯燥系統(tǒng)枯燥后的水果，與使用傳統(tǒng)枯燥方法枯燥的水果相比諸多指標(biāo)都得到了改進(jìn)，某些指標(biāo)甚至可以與冷凍枯燥法枯燥后的水果相媲美，冷凍枯燥法被認(rèn)為是最好的枯燥法，但同時也是最昂貴的方法地源/水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用工具目前世界上商用建筑用地源熱泵地下?lián)Q熱器設(shè)計計算分析軟件主要有：歐洲地?zé)釁f(xié)會的EED〔EarthEnergyDesigner〕北美和歐洲建筑模擬軟件TRNSYS國際地源熱泵協(xié)會的GLHEPro這些軟件根本都基于瑞典隆德大學(xué)q-Functions算子，并且得到試驗驗證，世界各國廣泛采用除此之外國際上地源熱泵設(shè)計軟件還有LUNDPROGRAMS、GLGS、ECA、WFEA、GS2000、GEOCALC等等。瑞典還特為建造商開發(fā)了簡易設(shè)計軟件Prestige，目前有600多用戶。熱泵在冷熱電〔CHP〕系統(tǒng)中的綜合利用日本AIST的ChaobinDang向大會提交了一份研發(fā)方案用于研究小型利用熱力分配站廢熱工作的吸收式熱泵系統(tǒng)，該方案的目標(biāo)是減小吸收機(jī)的型號同時提高機(jī)組的COP，新的“混合式〞裝置在容量上減少50%，而COP卻提升了10~15%先進(jìn)概念—熱泵組件先進(jìn)的系統(tǒng)及設(shè)備替換制冷劑的進(jìn)展

傳統(tǒng)炭氟化物制冷劑受到越來越多的批評，這是由于從系統(tǒng)泄漏出去的傳統(tǒng)制冷劑會破壞臭氧層，從而影響全球氣候。近年來，制冷劑的研究重點在自然制冷劑取代傳統(tǒng)制冷劑，尤以CO2制冷劑為代表日本的CO2制冷劑熱泵：2001年1月由東京電力等三家機(jī)構(gòu)共同研制出了世界上第一臺住宅用CO2制冷劑熱泵熱水器，四年后的今天日本已有17家企業(yè)可以設(shè)計制造并出售這種熱泵產(chǎn)品了。夏季制冷工況下全系統(tǒng)的效率是3.5，過渡季節(jié)3.2，冬季供熱工況下是2.8，全年效率大概是3.1。該系統(tǒng)可節(jié)約30%的能耗并減少50%CO2排放，實行峰谷電價的地區(qū)在夜間運行機(jī)器將進(jìn)一步降低系統(tǒng)的運行費用歐洲的CO2地源熱泵系統(tǒng)：CO2循環(huán)借助重力作用在地埋垂直管中自動運行，CO2吸收土壤低位熱量CO2在循環(huán)過程中發(fā)生相變，從而其吸熱效率遠(yuǎn)高于普通制冷劑，有數(shù)據(jù)顯示其吸熱效率是普通制冷劑的4~12倍循環(huán)制冷劑與CO2發(fā)生熱交換，再由熱泵將制冷劑從CO2中獲得的低位熱量提升品位這種產(chǎn)品投放市場已有四年，其特有的CO2自循環(huán)系統(tǒng)降低了系統(tǒng)的電能消耗，獲得了較好評價CO2熱泵產(chǎn)品在歐洲在日本都已投入了市場，但為能使CO2熱泵更快的推廣，還須在加大出熱量、如何在寒冷地區(qū)使用以及降低造價方面做許多工作國家研究方案概述總結(jié)總結(jié)當(dāng)前國際上熱泵研究的幾個熱點：實現(xiàn)熱泵系統(tǒng)的冷熱同供，綜合利用熱泵空調(diào)系統(tǒng)，并注意選用可再生能源