第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應用特點
吸收式熱泵是一種利用低品位熱源,實現(xiàn)將熱量從低溫熱源向高溫熱源泵送的循環(huán)系統(tǒng)。是回收利用低溫位熱能的有效裝置,具有節(jié)約能源、保護環(huán)境的雙重作用。
吸收式熱泵可以分為兩類。
第一類吸收式熱泵,也稱增熱型熱泵,是利用少量的高溫熱源,產(chǎn)生大量的中溫有用熱能。即利用高溫熱能驅(qū)動,把低溫熱源的熱能提高到中溫,從而提高了熱能的利用效率。第一類吸收式熱泵的性能系數(shù)大于1,一般為1.5~2.5。
第二類吸收式熱泵,也稱升溫型熱泵,是利用大量的中溫熱源產(chǎn)生少量的高溫有用熱能。即利用中低溫熱能驅(qū)動,用大量中溫熱源和低溫熱源的熱勢差,制取熱量少于但溫度高于中溫熱源的熱量,將部分中低熱能轉(zhuǎn)移到更高溫位,從而提高了熱源的利用品位。第二類吸收式熱泵性能系數(shù)總是小于1,一般為0.4~0.5。兩類熱泵應用目的不同,工作方式亦不同。但都是工作于三熱源之間,三個熱源溫度的變化對熱泵循環(huán)會產(chǎn)生直接影響,升溫能力增大,性能系數(shù)下降。
目前,吸收式熱泵使用的工質(zhì)為LiBr--H2O或NH3--H2O,其輸出的最高溫度不超過150℃。升溫能力ΔT一般為30-50℃。制冷性能系數(shù)為0.8~1.6,增熱性能系數(shù)為1.2~2.5,升溫性能系數(shù)為0.4~0.5。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
熱泵技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個多世紀。1824年卡諾首先提出熱力學循環(huán)理論之后,1852年開爾文具體提出了熱泵的設(shè)計思想,當時由于條件所限并沒有立即得以實現(xiàn)。直到1917年德國卡賽伊索達制造廠首次把熱泵應用于工業(yè)生產(chǎn)上。在30年代,從熱泵本身來說由于設(shè)備的一次投資比采暖系統(tǒng)的一次投資要高,以及因冬季溫度低而使蒸發(fā)器表面容易結(jié)霜,要用電阻絲加熱除霜,這無疑阻礙了熱泵在西歐國家的應用。另外當時的發(fā)電廠效率低,電能成本高,壓縮機和換熱器的制造技術(shù)也不精良,且燃料的價格相對便宜,因此用熱泵技術(shù)來采暖在經(jīng)濟上并不合算。
20世紀50年代后,科學技術(shù)進步很陜,電能成本降低,而燃料價格不斷上漲,又由于精密工業(yè)和公共建筑大量要求進行空氣調(diào)節(jié):于是國外又積極開展熱泵 研究 工作,并有了較大的發(fā)展,這段時間主要發(fā)展的是蒸氣壓縮式熱泵,目前已在空調(diào)方面獲得廣泛應用,產(chǎn)品已成系列化。
到了20世紀70年代,歐洲各國和蘇(前蘇聯(lián))、日、美、澳等國對熱泵 研究 工作十分重視,各工業(yè)國均投入了大量的資金致力于更經(jīng)濟、輸出溫度更高、工業(yè)更為先進的新型熱泵的開發(fā)。美國 研究 熱泵的兩個權(quán)威機構(gòu)是電力中央 研究 所(EPRI)和煤氣 研究 所(GPI)。其中,EPRI開發(fā)的方向是供產(chǎn)業(yè)用的新型熱泵,探討供蒸餾過程和l80℃以上的高溫加熱過程的應用;而GPI的主要 研究 方向是:采用太陽能為輔助熱源的燃氣式熱泵,以提高商業(yè)大樓的采暖和制冷,具體項目有:太陽能/氣體連接的吸收式熱泵;氣體/太陽能、有機流體蘭肯循環(huán)式熱泵;金屬氫化物的化學熱泵。日本通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)院開發(fā)的超級熱泵能量收集系統(tǒng),其目的主要是提高熱泵的性能系數(shù),使供熱溫度達到100~200℃。擴大熱泵適用范圍。此外。原聯(lián)邦德國也投**量資金開發(fā)新型熱泵技術(shù)。在此期間,吸收式熱泵、吸附式熱泵、化學式熱泵均得到了較大的發(fā)展,在歐洲、日本和美國,已進入了商品化生產(chǎn)階段,但實際應用的數(shù)目還很少。
隨著能源利用的日趨緊張,熱泵技術(shù)已經(jīng)獲得越來越多的利用。許多國家以推廣應用熱泵作為減少二氧化碳排放的一種手段。現(xiàn)在全世界熱泵總數(shù)已達5500萬套。其中,日本擁有4000萬套,美國擁有900萬套。熱泵的大多數(shù)是用于房屋的采暖和空調(diào)。此外,有400套用于區(qū)域集中供熱和供冷,7000套用于工業(yè)加熱。以美國發(fā)展最快的工業(yè)之一——土壤源熱泵供暖與供冷為例,僅僅一年(1994至1995年)間,土壤源熱泵的應用就從l8%發(fā)展到了30%??梢?,熱泵技術(shù)有著很好的發(fā)展態(tài)勢。
第三節(jié) 產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成
吸收式熱泵產(chǎn)業(yè)鏈簡圖
第四節(jié) 產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位及影響
產(chǎn)業(yè)鏈是一個包含價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈四個維度的概念。產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)業(yè)指處在整個產(chǎn)業(yè)鏈的開始端,提供原材料和零部件制造和生產(chǎn)的 行業(yè) 。而吸收式熱泵屬于產(chǎn)業(yè)鏈的中游產(chǎn)業(yè)。
吸收式熱泵是利用工質(zhì)的吸收循環(huán)實現(xiàn)熱泵功能的一類裝置,它采用熱能直接驅(qū)動,而不是依靠電能、機械能等其它能源。在工業(yè)用能還主要依賴化石類燃料的今天,大量的中低溫工業(yè)廢熱常常得不到有效的回收和利用,許多場合應用工業(yè)吸收式熱泵在提高能源利用率、降低溫室氣體排放量等方面可以起到很好的效果。
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