地源熱泵

熱泵的熱源及其分類

  熱泵可以將低品位熱量提高為高品位熱量。熱泵在運行過程中,通過蒸發(fā)器從低溫熱源處吸收低品位熱量。所以熱泵熱源對于整個熱泵機組來說非常重要。
 
  熱泵可以利用的熱源可分為兩大類:一是自然界中的熱源。如空氣、土壤、水(地下水、湖水、河流、海水等)、太陽能等。二是生活或工業(yè)生產中排放的余熱、廢熱,比如工業(yè)廢水、城市污水等,尤其是工業(yè)廢熱,溫度較高,流量穩(wěn)定,可以很好的利用。這兩類的熱源都是低品位熱源,直接利用到生產或發(fā)電幾乎是不可能的,但是通過熱泵技術可以很好的利用這部分低品位熱源。
 
  按熱泵的工作原理,熱泵可分為(1)蒸汽壓縮式熱泵;(2)吸收式熱泵(本文研究的熱泵正是此類熱泵);(3)吸附式熱泵;(4)噴射式熱泵;(5)熱電式熱泵;(6)以及基于磁熱泵、聲波熱泵及各種其他化學熱泵。按熱泵的驅動能源,熱泵可分為(1)電能驅動的熱泵;(2)燃氣驅動的熱泵;(3)燃油驅動的熱泵;(4)蒸汽驅動的熱泵。按低溫熱源分類,可分為(1)空氣源熱泵;(2)地源(也稱為土壤源)熱泵;(3)水源(包括地下水及地表的河水、湖水等)熱泵;(4)海水源熱泵;(5)廢熱源(工業(yè)余廢熱、城市污水廢熱等)熱泵;(6)太陽能熱泵;(7)多熱源熱泵。按熱泵的用途,可分為(1)家用熱泵;(2)商用熱泵;(3)工農業(yè)用熱泵;(4)多用途熱泵。吸收式熱泵是一種利用低品位熱源,實現將熱量從低溫熱源向高溫熱源泵送的循環(huán)系統(tǒng)。是回收利用低品位熱能的有效裝置,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,產生大量的中溫有用熱能。即利用高溫熱能驅動,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大于 1,一般為 1.5-2.5[22]。從工作原理上來看,第一類吸收式熱泵與吸收式制第一章 緒論5冷機的工作原理是一致的。
 
  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生少量的高溫有用熱能。即利用中低溫熱能驅動,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)會產生直接影響,升溫能力增大,性能系數下降。