热源塔热泵简介.pptx

1、热源塔热泵简介,一种新型的可再生能源利用设备,湖南大学成剑林,什么是热源塔热泵？热源塔热泵为什么能在冬季供热？热源塔热泵的优点有哪些？实际案例,热源塔热泵是一种冬季吸收室外空气中的热量来为系统提供热量、夏季将系统的热量排出到室外的组合配套设备装置。其中最主要的组成部分为：热源塔、小温差水源热泵、除霜机。,什么是热源塔热泵？,热量的传递原理热泵的工作机理热源塔的结构特性热源塔的换热机理热源塔热泵的工作原理,热源塔热泵为什么能在冬季供热？,热量只能从高温物体传递到低温物体或者从物体的高温部分传递到低温部分。热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差，就会有

2、热传递现象发生，并且将一直继续到温度相同的时候为止。发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态，物体间是否接触都无关。热传递的结果是温差消失，即发生热传递的物体间或物体的不同部分达到相同的温度。热量的传递方式有三种：热传导、热对流、热辐射。,热量的传递原理,是固体中热传递的主要方式，在不流动的液体或气体层中层层传递，在流动情况下往往与对流同时发生,热传导,Q=KFT,Q传导的热量K导热系数F传热面积T两侧的温度差,K值：导热系数 W/(m。K)铜：400铝：327铁：80水：0.54聚苯板：0.04空气：0.024,热传导,想要保温-尽可能地选择K值小的材料作为保温材料想要传递热量-尽可能

3、选择K值大的材料作为换热器,F值：换热面积 m2-要想将换热量提高，应该尽可能地增大换热面积。,热传导,温差 K温差越大则换热效果越好当温差过小时，换热效果则不明显。,热传导,流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程。对流是液体和气体中热传递的特有方式，气体的对流现象比液体明显。对流可分自然对流和强迫对流两种。自然对流往往自然发生，是由于温度不均匀而引起的。强迫对流是由于外界的影响对流体搅拌而形成的。加大液体或气体的流动速度，能加快对流传热。,热对流,热对流的公式为“Q=HAT”。Q-热量，也就

4、是热对流所带走的热量；H-热对流系数值；A-热对流的有效接触面积；T-固体表面与区域流体之间的温度差。热对流传递中，热量传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系；热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高，所能带走的热量也就越多。,热对流,热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高，所能传递的热量也就越多。,热对流,物体在加热或冷却过程中物体，温度升高或降低而不改变其原有温度、原有相态，所需吸收或放出的热量，称为称为称为称为显热。它能使人们有明显的冷热变化感觉，通常可用温度计测量出来。物质发生相变（物态变化），在温度不发生变化时吸收或放出的热量叫作“潜热”。物质由低能状态转变

5、为高能状态时吸收潜热，反之则放出潜热。,显热和潜热,水从0加热到100需要420kJ/kg水在一个大气压（0.1MPa）100时的汽化潜热为2257.2kJ/kg,显热和潜热,Q=Gc（t1-t2）Q传递的热量G流体的流量C流体的比热t1、t2流体的换热前后温度水的比热：4.20kj/kg空气的比热：1kj/kg,换热量与流量的关系：,在消耗一定的能量下，能将热量从低温物体转移到高温物体。热泵由蒸发器、压缩机、膨胀阀、冷凝器组成，工质依次在四个部件中循环流动，不断改变状态，完成吸热与放热。热泵按照热量来源分为水源热泵、地源热泵、空气源热泵等。,热泵的工作机理,热泵的工作机理,热源塔由塔体、风机

6、、加肋换热盘管、喷淋水箱、喷淋循环泵、除霜机构成。塔体与一般冷却塔不同，为四面进风型，增大进风量。风机比一般冷却塔大，为变频风机，分冬夏两季不同工况使用。换热盘管面积大、肋片间隔大，可有效防止冬季结霜。喷淋系统可喷淋防冻液，有效防止冬季结霜。,热源塔的结构特性,热源塔热泵技术是一项通过利用室外空气中的热量，实现采暖、制冷、提供卫生热水的新技术。冬季它利用冰点低于零摄氏度的载体介质，高效提取空气中水蒸气凝结为水的过程中所放出的能量，达到制热目的;夏季由于热源塔的特殊设计，起到了高效冷却塔的作用，达到制冷的目的。冬季热源塔热泵平均能效比达到3.5以上，夏季平均能效比达到4.5以上。,热源塔的换热机理,热源塔吸收输出的低温位热源温度与环境空气温度的传热温差必须小于t=3，进入低热源热泵热源温度与蒸发器的蒸发温度传热温差也必须小于t=3，热源塔热泵蒸发器的蒸发温度与环境空气温度的传热温差小于或等于t=6时，热泵才能获得较高的供热性能系数。,热源塔的换热机理,换热效率高。冬季不结霜。运行成本低。管理方便。适用性强。,热源塔的优点,换热效率高：换热面积可达到2000m2以上；循环风量可达23万m3