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天然气热泵南方推广的可行性分析

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2008-03-28  浏览次数:179

天燃气机热泵.在南方地区用于制冷,不仅能够满足制冷市场需求,且由于其与电力的互补特性,因而可同时对电网和燃气管网起到削峰填谷、平衡负荷的作用,较好解决燃气管网和电网资源优化利用问题。

一、天然气热泵技术及其优势

热泵是一种将低温热源提高品位后提供高温热源的设备。顾名思义,天然气热泵以天然气作为发动机燃料,通过燃烧做功驱动压缩机,同时回收发动机缸套水和烟气的余热,以提高热泵机组的一次能源利用率,降低运行费用。

(一)天然气热泵技术

天然气热泵通过使冷媒循环运动反复发生物理相变过程,分别在蒸发器中气化吸热,或在冷凝器中液化放热,实现热泵循环,使热量不断得到交换传递,并通过阀门切换使机组实现制热和制冷功能的转换。

天然气热泵设备组成主要分为:

1)机组系统,包括燃气发动机,压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等;2)热回收系统,包括缸套水热回收热交换器,排烟热回收热交换器和热水箱等;

3)燃气供应和排烟系统;

4)冷水系统,包括冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等。如系统回收的热量用于制冷,则在机组部分还包括吸收式制冷机。

天然气热泵的工作原理与制冷机相同,按热机的逆循环工作,遵循热力学第二定律:通过消耗部分高位能(热量为P),可以从低温热源中吸取Q。热量转移给高温热源Q热量,达到空调(制热或制冷)之目的,其供出的热量大于所消耗的高位能(天然气),是高位能热量与吸取的低位能热量之总和。用公式表示:

Q^=Q+P

低温热源可以是空气、井水、海水、土壤热、太阳能等。

空气源热泵是天然气热泵的主要型式,分“空气/水”热泵和“空气/空气”热泵两种类型,其运行原理图如下图1所示:

(1)制冷运行模式

①燃气发动机驱动压缩机,压缩工质(制冷剂)。

②压缩后的高温高压制冷剂在冷凝器中冷却,放出冷凝热而液化。

③液化后的制冷剂,经膨胀阀进人蒸发器,从室内空气中吸取汽化所需的蒸发热,同时

使室内空气冷却,即制冷。‘

④蒸发后的制冷剂回到压缩机中,被再度压缩。‘

⑤燃气发动机的排热(缸套热与高温烟气)作为热水回收使用。

(2)制热运行模式

①燃气发动机驱动压缩机,压缩工质(制冷剂)。

②压缩后的高温高压制冷剂在冷凝器中冷却,放出冷凝热而液化。冷凝热用于加热室内空气,达到采暖效果,即供热。

③液化后的制冷剂,经膨胀阀进人蒸发器,从室外空气中吸取汽化所需的蒸发热。

④蒸发后的制冷剂回到压缩机中,被再度压缩。

⑤燃气发动机的排热作为热水回收使用。

 
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