Application de la pompe à chaleur et analyse de la technologie de la pompe à chaleur

Résumé: Applications de pompe à chaleur et technologie de la technologie de la pompe à chaleur Analyse de chaleur comme l'un des équipements principaux pour fournir de la chaleur, avec ses caractéristiques respectueuses de l'environnement et d'économie d'énergie, a été largement utilisée dans de nombreux domaines. dans le texte. Tout d'abord, l'histoire de la pompe à chaleur est examinée. Les types, les caractéristiques, les conditions d'utilisation et les conditions de la pompe à chaleur sont introduits. Les problèmes dans l'application de plusieurs pompes à chaleur principales sont discutés. Les progrès de la recherche, les nouvelles technologies. Une pompe à chaleur et une pompe à chaleur au réfrigérateur est une sorte de système de réfrigération [1] qui chauffe l'environnement régulé par la chaleur libérée par le condenseur. En ce qui concerne le processus thermophysique d'un système de pompe à chaleur, il s'agit d'un type spécial de réfrigérateur utilisé, d'un principe de travail ou d'un point de vue thermodynamique [2]. Sa principale différence avec le réfrigérateur général est: ① Le but d'utiliser différents. Le but de la pompe à chaleur est le chauffage, l'objectif de l'étude est l'échange de chaleur du liquide de travail entre le côté haute pression du système à travers l'échangeur de chaleur et l'environnement externe; Le but du réfrigérateur est le refroidissement ou la température cryogénique, le foyer de l'étude est le liquide de travail dans l'échangeur de chaleur latéral à basse pression à basse pression entre l'échangeur de chaleur et le monde extérieur; ② La plage de température du travail du système est différente. La pompe à chaleur est la température ambiante comme source de chaleur à basse température, l'objet à régler sous forme de source de chaleur à haute température; Le réfrigérateur est la température ambiante comme source de chaleur à haute température, l'objet à régler en tant que source de chaleur à basse température. Par conséquent, lorsque les conditions environnementales sont équivalentes, la température de fonctionnement du système de pompe à chaleur est supérieure à la température de fonctionnement du système de réfrigération. 2 Origine et application principale de la pompe à chaleur 2.1 L'origine de la pompe à chaleur avec le développement de la révolution industrielle, au début du 19e siècle, les gens ont pu chauffer de la "pompe" de moyenne à la température inférieure au problème du milieu à température plus élevée. intérêt. Le physicien britannique Jpjoule a proposé le principe de "changer la température d'un fluide compressible en modifiant sa pression" [3]. En 1854, le professeur W. Thomson (connu sous le nom de Lord Kelvin) a publié un article présentant le concept de multiplicateur de chaleur, qui a décrit pour la première fois l'idée d'une pompe à chaleur [3]. À cette époque, la cible principale du chauffage de la pompe à chaleur est civile, la quantité totale de la demande de chauffage est faible, en particulier en raison du mode de chauffage et de son impact sur l'environnement, il n'y a pas assez de conscience. Les gens chauffent principalement le chauffage du charbon et du bois, ainsi, le développement de la pompe à chaleur est loin derrière le développement à long terme du réfrigérateur. Dans les années 1930, avec le développement des réfrigérateurs de freon, les pompes à chaleur se sont développées rapidement. Surtout après la Seconde Guerre mondiale, l'énorme demande de fournitures de chauffage et la pénurie d'énergie relative apportée par le développement rapide de l'économie industrielle ont favorisé le développement de l'approvisionnement thermique à grande échelle et des pompes à chaleur industrielles. La crise énergétique mondiale de 1973 a en outre favorisé le développement mondial de pompes à chaleur. 2.2 L'application principale du système de pompe à chaleur de pompe à chaleur conformément au type de cycle de chaleur, généralement la pompe à chaleur est divisée en les six catégories suivantes: ① Pompe à chaleur de compression de vapeur comme un réfrigérateur, le système de compression de vapeur est également l'application la plus importante de la chaleur pompes. Selon la combinaison de la source de chaleur à basse température et du milieu de chauffage, le système de pompe à chaleur de compression de vapeur est divisé en pompe à chaleur d'air, pompe à chaleur à eau de l'air, pompe à chaleur d'eau, pompe à chaleur à eau, pompe à chaleur géothermique Et chaleur du sol - pompe à chaleur à l'eau et plusieurs autres applications majeures. ② Pompe à chaleur de compression à gaz et système de compression de compression de vapeur La pompe à chaleur est différente dans ce type de système de pompe à chaleur, la zone de travail du milieu de travail pour la zone de surchauffe. Pour le système de pompe à chaleur de compression de gaz, le système de pompe à chaleur et les technologies connexes, qui utilisent principalement du dioxyde de carbone et de l'air humide comme milieu de travail, sont deux types de sujets chauds étudiés dans des champs connexes. Les systèmes et les installations de pompe à chaleur de climatisation qui utilisent de l'air humide comme milieu de travail ont traditionnellement été utilisés principalement pour les applications aérospatiales, par exemple, comme équipement de climatisation à la climatisation et à la source de chaleur pour les cabines d'avion. Pour l'utilisation de l'air humide comme milieu de travail du système de pompe à chaleur de climatisation dans la réglementation environnementale et les possibilités d'application générale de construction industrielle ou civile, l'auteur a un essai [4]. ③ Pompe à chaleur à jet de vapeur Pompe à chaleur à vapeur Les œuvres et les principes de la pompe à chaleur de compression de vapeur sont fondamentalement les mêmes, uniquement par l'éjecteur de vapeur au lieu du compresseur. Cette pompe à chaleur est principalement utilisée pour l'utilisation de la chaleur intégrée de la centrale thermique, par rapport à la pompe à chaleur d'absorption, la pompe à chaleur est moins efficace, moins utilisée actuellement. ④ Pompe à chaleur Absorption La pompe à chaleur d'absorption est une source de chaleur de bas grade pour obtenir la chaleur de la pompe à chaleur à basse température au système de cycle de pompe de chaleur à haute température. La paire de liquide de travail commune est "Water - Bromure de lithium (quelle solution de bromure de lithium comme milieu de travail avec du bromure de lithium comme une solution concentrée absorbante"), "Ammoniac - eau (qui, comme fluide de travail, absorbant l'eau)," eau - calcium chlorure (quelle aluminate de calcium dilue la solution comme milieu de travail, solution concentrée sur le chlorure de calcium comme absorbant) ". ⑤ pompe thermoélectrique thermosportée thermoélectrique, également connue sous le nom de pompe à chaleur électrique de la différence de température. passe par une boucle de deux conducteurs différents, il y a une différence de température entre les deux bornes de la boucle [5]. Pompe à chaleur thermoélectrique sans pièces mobiles, fiable, longue durée de vie, ajustement de contrôle facile, petite vibration, faible bruit, petit environnement Pollution, mais plus le coût des thermopiles est élevé et moins efficace, et donc principalement utilisé pour certaines occasions spéciales. ⑥ Pompe à chaleur solaire Ce collecteur solaire de pompe de chaleur comme source de chaleur. La figure 3 montre l'une des options de processus de pompe à chaleur solaire. En plus de plusieurs pompes à chaleur ci-dessus, il existe une pompe à chaleur chimique et une pompe à chaleur d'adsorption, une pompe à chaleur à tube de vortex et d'autres principalement utilisés dans certaines occasions spéciales, des pompes à chaleur. 3 Les principaux problèmes et la pompe à chaleur de compression de vapeur d'application sont actuellement la pompe à chaleur commerciale la plus utilisée. Principalement l'air, l'eau ou la terre comme source de chaleur à basse température. 3.1 Pompe à chaleur de la source d'air (pompe à chaleur de la source d'air) L'air car la pompe à chaleur est appelée pompe à chaleur de la source d'air ou pompe à chaleur de la source d'air (ASHP). Il est généralement transformé en un système de circulation à double usage capable de refroidir et de chauffer. L'ASHP doit être conçu pour une condition climatique donnée, garantissant sa capacité et son efficacité sur une large gamme de températures ambiantes. En conséquence, il est nécessaire de traiter une telle contradiction en termes de performances en minimisant la température de la source d'air lorsque l'alimentation maximale est nécessaire et en même temps, la capacité et l'efficacité de l'unité sont également minimisées. De plus, l'unité ASHP doit considérer pleinement la sélection des paramètres du mécanisme de gaz et la correspondance raisonnable entre les deux échangeurs de chaleur à l'intérieur et à l'extérieur dans différentes conditions de cyclisme. Dans le but de minimiser le coût total sur la durée de vie de l'unité, l'auteur recommande une méthode de manipulation d'air en tant que principe de correspondance entre deux échangeurs de chaleur à l'intérieur et à l'extérieur du système ASHP [6]. Pour déterminer la capacité unitaire, pour la zone générale, car la charge de climatisation est supérieure à la charge de chauffage, par conséquent, selon la charge de refroidissement de la climatisation peut être déterminée. Pour les utilisateurs des zones froides, dans une certaine période de temps, la charge de climatisation peut ne plus être supérieure à la charge de chauffage. Dans ces conditions, deux types de méthodes de traitement peuvent être prises en fonction de la situation: l'une consiste à déterminer la capacité unitaire basée sur la charge de chauffage extrême et ses conditions environnementales correspondantes et les conditions de fonctionnement de l'unité; L'autre consiste à déterminer la capacité unitaire avec la charge de refroidissement du climatiseur; Le chauffage ne peut pas répondre aux conditions de chauffage pour prendre des mesures de chauffage supplémentaires. L'état recommandé de démarrer le chauffage auxiliaire dans [7] est que "l'efficacité de fonctionnement du système de pompe à chaleur est d'environ 1,5 à 2,0". Un autre problème qui doit être pris en compte dans les zones chaudes et humides en hiver et chaudes en été est le glaçage sur l'échangeur de chaleur côté extérieur de l'unité ASHP et une série de problèmes causés par elle. Généralement cru que la température ambiante dans la plage de -5 ~ 5 ℃, zone sujette au gel [7] [8], nécessite une attention particulière. 3.2 Pompe à chaleur de la source d'eau Une pompe à chaleur avec de l'eau car une source de chaleur est appelée pompe à chaleur de la source d'eau (WSHP). L'eau de mer, l'eau de la rivière, l'eau du lac et les puits sont généralement utilisés comme sources thermiques à basse température. En raison des petits changements de température de l'eau, les performances de la pompe à chaleur de la source d'eau sont généralement meilleures et plus stables que celles de l'ASHP. À l'heure actuelle, le système de pompe à chaleur utilisant l'eau de l'étang des eaux usées, car la source de chaleur à basse température a été utilisée dans des projets pratiques et les performances économiques sont bonnes. Pour l'eau de mer, l'eau de la rivière ou le lac comme pompe à chaleur à basse température, d'une part, sous réserve de conditions naturelles, en revanche, la nécessité d'un système de pompe à chaleur, de traitement de l'eau et de mesures anti-corrosion prises. À l'heure actuelle, le système de pompe à chaleur utilisant l'eau de puits comme source de chaleur à basse température est un point chaud dans la recherche et l'application des unités et des systèmes de pompe à chaleur de la source d'eau. Eau de puits, en particulier l'eau de puits profonds, la température annuelle est essentiellement stable et bonne qualité de l'eau, le système de pompe à chaleur est une source de chaleur à basse température idéale, utilisée davantage dans le projet. Cependant, de tels systèmes peuvent avoir des problèmes environnementaux tels que les difficultés de secours, la pollution des remous et la destruction des ressources écologiques des eaux souterraines. D'un point de vue de développement durable, c'est un moyen de ne pas être adopté. En fait, dans de nombreux pays et régions, les lois correspondantes interdisent l'utilisation des ressources des eaux souterraines comme source de chaleur à basse température pour les systèmes de pompe à chaleur. 3.3 Pompe à chaleur du sol Pompe à chaleur du sol Pompe à chaleur du sol (SHP) utilise la Terre comme source de chaleur à basse température. Habituellement, la plaque de refroidissement dans la gestion souterraine, les bobines et l'échange de chaleur du sol, le système de pompe à chaleur depuis son propre système fermé. Selon les différentes formes de tuyau enterré, ce système est divisé en enterré horizontal et vertical (également connu sous le nom d'enterré) de deux manières. SHP a les lacunes suivantes: ① Conditions de construction coûteuses et difficiles; ② peut fuir pour provoquer une pollution des terres; ③ peut provoquer une grande zone de ?? Craquette terrestre. En ingénierie, on peut apprendre du tuyau mesure environ 100 mètres de long, soit environ 15 centimètres de diamètre en tant que groupe de tubes, enterré sous terre. Et à travers un petit ensemble de tubes intérieurs pour envoyer de l'eau au fond d'un grand tube. 3.4 Pompe à chaleur solaire La pompe à chaleur solaire utilise des collecteurs solaires comme basse température du système de pompe à chaleur. La figure 3 est un schéma de diagramme d'écoulement du système de pompe à chaleur solaire. Il s'agit d'un système qui tire efficacement la chaleur d'un environnement de température plus basse. Lorsque le système utilise une pompe à chaleur, l'eau du réservoir agit comme une chaleur à basse température du système