國(guó)際熱泵技術(shù)的發(fā)展講義

――第八屆國(guó)際能源組織熱泵大會(huì)回憶國(guó)際熱泵大會(huì)簡(jiǎn)介大會(huì)受到多方支持大會(huì)規(guī)模這次大會(huì)共有來(lái)自20國(guó)家和地區(qū)223名代表參加了會(huì)議，中國(guó)有10名代表〔包括2名香港代表〕出席了會(huì)議。會(huì)議共收到128篇論文，中國(guó)有17篇。會(huì)議共安排52篇專(zhuān)題發(fā)言，場(chǎng)外交流76篇，中國(guó)有2篇專(zhuān)題發(fā)言，一篇場(chǎng)外交流。大會(huì)活動(dòng)大會(huì)活動(dòng)九個(gè)專(zhuān)項(xiàng)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(zhǎng)造$36/m22個(gè)州推廣地源熱泵GaltHouseHotel最大地源熱泵項(xiàng)目，4700冷噸。全美國(guó)有30個(gè)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(fèi)用美國(guó)2006年1月23日將實(shí)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(kāi)式系統(tǒng)到達(dá)2.8美國(guó)地?zé)釤岜玫膽?yīng)用形式歐洲地區(qū)亞太地區(qū)中國(guó)已成為世界范圍內(nèi)最大的空調(diào)生產(chǎn)國(guó)澳大利亞最大的地源熱泵工程，350個(gè)孔，100m深，并在市場(chǎng)上已出現(xiàn)了一種太陽(yáng)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(wàn)臺(tái)地源熱泵應(yīng)用，美國(guó)有最大的市場(chǎng)規(guī)模；瑞典增長(zhǎng)速度最快，主要用于單戶(hù)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(kāi)發(fā)一系列設(shè)計(jì)和模擬工具奧地利開(kāi)發(fā)了許多單戶(hù)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(gè)國(guó)家關(guān)于熱泵實(shí)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(shí)也是最昂貴的方法地源/水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算分析軟件主要有：歐洲地?zé)釁f(xié)會(huì)的EED〔EarthEnergyDesigner〕北美和歐洲建筑模擬軟件TRNSYS國(guó)際地源熱泵協(xié)會(huì)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(yàn)驗(yàn)證，世界各國(guó)廣泛采用除此之外國(guó)際上地源熱泵設(shè)計(jì)軟件還有LUNDPROGRAMS、GLGS、ECA、WFEA、GS2000、GEOCALC等等。瑞典還特為建造商開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)軟件Prestige，目前有600多用戶(hù)。熱泵在冷熱電〔CHP〕系統(tǒng)中的綜合利用日本AIST的ChaobinDang向大會(huì)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(hào)同時(shí)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(lái)越多的批評(píng)，這是由于從系統(tǒng)泄漏出去的傳統(tǒng)制冷劑會(huì)破壞臭氧層，從而影響全球氣候。近年來(lái)，制冷劑的研究重點(diǎn)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(tái)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(jì)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(guò)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(shí)行峰谷電價(jià)的地區(qū)在夜間運(yùn)行機(jī)器將進(jìn)一步降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)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(dòng)運(yùn)行，CO2吸收土壤低位熱量CO2在循環(huán)過(guò)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(chǎng)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(píng)價(jià)CO2熱泵產(chǎn)品在歐洲在日本都已投入了市場(chǎng)，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(jià)方面做許多工作國(guó)家研究方案概述總結(jié)總結(jié)當(dāng)前國(guó)際上熱泵研究的幾個(gè)熱點(diǎn)：實(shí)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