气体吸收式空气源热泵加热技术

我国目前严重的空气污染概述，响应国家环境保护的号召，以天然气为清洁能源，加快工业和商业“煤制气”工艺的发展空气源热泵. 阐述了燃气热泵机组的工作原理和技术特点，并对燃气热泵与其他加热方式的供热进行了比较和分析. 燃气热泵的供热特点是清洁无污染，节能效果显着，经济效益高. 新型燃气加热技术.

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I. 国家政策和背景

2013年6月14日，国务院大气污染控制“十项政策”第一条提出“小燃煤锅炉综合”. 停机，脱硫，除尘和煤制气转换都是锅炉控制的选择. 但是，市场对锅炉脱硫的可行性表示怀疑空气源热泵 采暖，并认为政府缺乏对锅炉修复的财政补贴，企业缺乏动力，脱硫成本很高.

2015年《中华人民共和国大气污染防治法（修订草案）》第二十五条指出，国务院有关部门和地方各级人民政府应当采取措施，改善能源结构，促进清洁能源的生产和使用.

因此，必须用清洁能源代替煤炭，以减少污染物排放并达到国家要求的环境标准. 在这种情况下，燃气加热发展迅速. 与此同时，全国各地的燃煤锅炉改造也陆续进行，几个地方政府相继出台了有关燃煤锅炉清洁能源替代工作方案的有关政策和相应补贴. 随着清洁能源的大力推广，天然气的使用已为广大人民所接受. 增强环保意识加速了绿色产品的问世. 由于电费的增加，用电高峰期的电力短缺以及对全球环境保护的认识日益提高，使用无污染工作流体产生的热能驱动气体吸收式热泵再次受到关注

二，燃气热泵供热技术的发展现状

1982年，美国能源部准备开发一种高效吸收式热泵[1]. 预期环境温度为8.3°C时的加热系数为1.6; 35°C时的冷却系数为0.7. 为此，资助了三项研究以评估不同周期的表现. 其中两项研究建议将伽马回热循环作为高效吸收式热泵的理论基础. 有待进一步研究. gax循环的类型也不同，例如基本gax，分支gax，vxgax，半gax，多分支gax等，并且有多个单元投入运行.

菲利普斯公司从1984年至1985年制造了家用或小型商用燃气循环燃气吸收式热泵的测试原型. 其制冷量cop = 0.7〜0.9，供暖量cop = 1.6〜1.8； 1989年，美国trane公司完成了t80kw基本gax循环商用冰箱的实验原型测试；

美国Serel / Robur公司[1]自1927年以来就生产小型直燃式氨/水吸收式冷水机. 该公司1960年发的气冷式小型燃气/氨/水单效冷水机迄今已售出.

1990年，Battlle研究所进行了替代性的吸收器设计，并建立了吸收器动态性能测试系统. 1993年初，一台250kw基本的gax循环热泵在荷兰投入运行；

1993年8月，位于美国阿拉斯加州Kotzebue镇的vx循环制冰机投入运行. 该机器的热源是柴油发电机在70°C时的冷却水，冷却能力为50kw，cop = 0.35. 1993年以上结果已由运营商公司进行了原型验证，成本分析和市场研究，并被认为gax技术可能成为美国和世界范围内的主流产品，并在获得应用后获得了生产许可证.

2004年，浙江大学制冷与低温工程研究所[2]对燃气热泵的热电联供系统进行了简单的分析和节能评估.

2004年，东南大学[1]分析了氨吸收式制冷气体循环的性能.

2008年，山东奇维特太阳能技术与美国研究院合作开发了一种燃气氨吸收式空气源空气热泵，至今已销售.

三，燃气热泵的工作原理

燃气热泵是一种燃气氨水吸收空气源热泵机组，以氨为制冷剂，水为吸收剂. 通过依靠天然气燃烧产生的热能驱动水吸收和释放氨，氨的状态发生变化，从而产生吸热和放热过程，然后将热水作为生活热水或供暖. 该系统包括两个循环: 制冷剂循环和吸收剂循环. 气体吸收热泵的原理如图1所示.

燃气热泵机组最高可达1.8；适应单元在-20℃至43℃的环境中稳定运行；根据机组系统的特点，对水路系统和控制程序进行了创新设计，可以快速启动并以全功率运行. 智能除霜和同步加热，自动控制水温，实现无级调节. 燃气热泵分为热水机组和加热机组. 针对不同的市场需求可以有不同的供应方式.

第四，燃气热泵加热与现有加热方法相比

目前，城市集中供热有以下五种情况: （一）燃煤热电联产； （2）城市供热锅炉房； （3）热，电，冷相结合； （4）热泵加热； （5）使用其他清洁能源进行加热.

热电联产，锅炉房供热，单个热源或多个热源[3]，都依靠管网系统进行热传递. 国家节能标准要求管网传输效率必须达到90. 根据清华大学的实测数据（一次网管损耗为2w /㎡，二次网管损耗为5w /㎡，错位损耗为7w）. /㎡），管网的传输效率仅为66％〜68％，管网的热损失较大.

除了集中供热外，市场上还有多种方法可将地热能用于直接供热，将电能用于供热. 当前，国内结构性电力短缺形势越来越严峻. 供电单位与国家倡导的节能减排政策不一致. 另外，电力资源被用作二次能源，并且再次被用作加热的主要能源. 它们不仅效率低下，而且浪费资源. 冬季，电驱动单元的霜冻状况很严峻，除霜过程中的供热能力大大降低. 水源热泵加热方式直接抽取地下水进行加热. 必须提到的是，人类浪费是惊人的. 当温度差不超过5°C时，直接将地下水排干，导致大量的地下水流失. 地下供热与制​​冷之间的不平衡持续加剧，机组的输出功率越来越大，成本逐层上升.

电动空调装置导致温室气体排放量急剧增加以及臭氧层的破坏，而臭氧层的破坏应属于室内向室外的热能，使室外空气参数更差空气源热泵 采暖，从而增加了能耗空调单元.

天然气采暖[4]尽管天然气采暖的成本增加了，提高能源效率需要增加投资，但是为了使城市的天蓝和可持续发展，该国和一些城市仍采取优惠政策来鼓励使用天然气和其他清洁能源. 此外，自《民用建筑节能设计标准》实施以来，建筑物的隔热性能得到了提高，降低建筑物供暖能耗的结果是大大降低了天然气采暖的年运行成本. 方法，增加天然气加热方式和集中燃烧的煤加热竞争力.

气体热泵加热技术，是气体和空气源热泵的完美结合. 该系统有两部分能量输入，一部分来自天然气燃烧，另一部分来自空气能. 总体而言，空气能越大，单位输出越大. 使用分散式加热. 在传统的加热系统中，可以省去复杂的管网运输. 对于加热区域，可以采用块加热和分区加热来分别加热. 该装置本身采取了针对振动和噪音的特殊措施，燃气热泵装置可以放置在建筑物的屋顶上，或者对于一栋建筑物，附近的区域可以直接加热. 省略了巨大的管网运输，并且使管网的热能损失最小化. 与水源热泵相比，从空气中吸收热量不会对地下水造成二次污染. 另外，燃气热泵的驱动能源是天然气，这是一种环境友好的能源，可以直接燃烧并有效利用，减少资源浪费.

四个结论

近年来，我国的国力不断增强，经济迅速发展，在世界上的地位举足轻重. 环境问题仍然是全球性问题. 环保节能将成为世界新的主流. 中国不能不同意世界主流. 在该国“煤改气”高潮中，电力短缺，各地纷纷出台补贴政策. 燃气热泵具有高效，节能，耐低温，低噪音，远程控制，智能除霜等技术特点，还可以节省二次管网运输的热量损失和成本，适用范围广，清洁，无污染，易于按模块安装. ，易于维护，对水无二次污染等系统优势，突出了明显的经济，环保和节能优势，这将很快为采暖业开辟新的篇章.

参考

[1]廖建民. 氨循环吸收伽玛循环性能分析[m]. 东南大学. 2004

[2]崔小龙，陈光明. 燃气热泵技术的研究进展[J]. 中国制冷学会第十七届会员大会和第五届全国食品制冷链大会论文集. 2004

[3]温莉. 中国供热和供热技术发展概况及现状分析. 建筑节能委员会供热和节能网络

[4]李先瑞，刘晓. 燃气加热的现状与展望[J]. 北京节能. 2000-2

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