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【冷水机维护】工业热泵在区域能源中的作用

区域能源可能不是全球最常见的供热和制冷来源,但它是一项不断发展的技术,已在北欧和北美等地广泛实施。在过去的几十年中,区域能源最重要的发展之一就是对热泵的改进。

在某些国家,热泵现在已成为商业和住宅领域的中心。例如,欧洲的2020年能源目标部分取决于这项技术。而且,当前热泵总是被认为性能达到最小值(系统的季节性性能因数必须超过2.5),始终被视为可再生能源。在工业部门,节省能源消耗和二氧化碳排放量一直很重要。废热的使用既减少了能源消耗,又减少了温室气体的排放,因此势头越来越大,随着这一趋势,人们将注意力集中在工业热泵上。这些设备到底是什么一回事?它们在工业环境中的适应程度如何?

热泵的工作原理

传统上,财产所有者分别使用空调和加热器来冷却和加热其财产。热泵系统是空调和加热器的替代品,因为它可以提供冷却和加热。它是如何实现的?本质上,该设备是传热器。它以两种模式运行:冷却和加热。

在加热模式下,泵将热量从外部环境吸入封闭空间。

在制冷模式下,它会将热量传递到外部环境,因此其行为类似于空调。

两个制冷循环

热泵可以使用吸收循环或蒸气压缩循环。吸收循环热泵由热能驱动。在住宅或商业建筑中供暖的那些依靠天然气,而工业热泵通常使用废热或高压蒸汽。吸收循环热泵的主要特征是盐或液体的吸水特性。它使用吸收剂和工作流体的组合,常见的配对为:

  • 水和氨
  • 溴化锂和水

工作液在溶液回路中受到压缩,溶液回路包括膨胀阀,溶剂泵,吸收器和热压缩机。在蒸气压缩循环中,有四个主要部件,即冷凝器,压缩机,膨胀阀和蒸发器。制冷剂通过这些组件,如图1所示。蒸汽压缩热泵是两者中比较流行的一种。当人们谈论热泵时,这通常是什么意思。这项技术已经存在很长时间了。

制冷剂在与蒸发器中的热源接触时会蒸发,从而冷却热源(例如用于区域冷却的水)。气态制冷剂进入压缩机,在高压和高温下,其转变为蒸气。此后,流体经过冷凝以与冷源进行热交换,冷源被加热(例如,用于区域供热的水)。然后,它在膨胀阀中膨胀,循环再次开始。

热泵在区域能源中的应用

如前所述,热泵用于工业,住宅和商业市场的许多领域。一些工业应用包括食品加工,汽车,冷库,制药和乳制品行业。此外,它们还用于过程冷却,空调和过程加热。对于住宅和商业应用,您可以在家庭,旅馆,医院和健康俱乐部中找到热泵,这些泵可以提供卫生,水加热,水冷却和空调。但是,为什么佩诗的热泵系统在这些应用中很受欢迎?

能源效率

首先,热泵在区域能源中的优先选择与该技术非常节能有关。大多数行业都在努力将能源消耗保持在尽可能低的水平,考虑到能源成本的上涨,这是可以理解的。一个从佩诗热泵提供了这些情况下,高效节能的选择。重要的是要注意,如果客户想同时使用加热和冷却,则为了达到最佳效果,需要平衡这些设备的加热和冷却需求。如果这些需求之间的差距很大,则可以使用热能储存(TES)储罐。

增强安全性

与加热炉等替代热源相比,加热用热泵的安全性如何?与熔炉不同,有了热泵,就不必担心热火焰或表面。此外,没有二氧化碳泄漏,使维护团队无法入睡。佩诗使用氨(一种天然制冷剂),R410a和R134a等是因为它们具有理想的热力学特性。大多数客户对环境有严格的要求,但是这些制冷剂在大多数情况下都能确保合规性。佩诗工业热泵的其他优点是:

  • 维护成本低
  • 适合绿色建筑(LEED)认证的设计
  • 适用天然制冷剂
  • 用于加热和冷却的相同设备

业界是否已完全将热泵应用于区域能源中?也许不是,这是有原因的。如果添加到现有网络中,则用于区域能源的工业热泵可能是昂贵的投资。大多数热泵仅用于卫星应用。但是,如果与CHP系统一起使用,它们可以显着降低运行成本。有关工业热泵安装的经济分析和其他设计考虑,请联系佩诗的工业能源专家。