热泵将风靡世界
热泵是从低温热源吸收热能,再提供较高温度的供热装置。1973年能源危机前,因热泵供热投资太高,没能得到发展。能源危机后,才被许多国家大力推广。例如,美国1981年热泵销售量达50万台;前联邦德国1981年销售3万台,1983年安装2.5万台;英国有1万台;丹麦1980年安装约2000台;日本1980~1981年度生产75万台。大多数是数千瓦到数十千瓦的小容量热泵,用于家庭采暖、空调和热水供应。 使用最多的是蒸气压缩型热泵,其原理是利用低沸点介质氟里昂吸收低温热源的热量,在压缩机内压缩使温度升高,再在冷凝器内释放出来为用户供热。当然泵站利用电力作能源时,一般在电网低谷负荷时运行,这样既可改善电网的经济性,又可减少污染。 日本九州电力公司研制成高性能冷暖兼用压缩式热泵(超热泵)和笼形包合物冷暖型化学蓄热装置(笼形包合物蓄热装置)。使用该装置可大幅度降低供冷供暖所需动力。由于使用夜间电力,可起电力调峰作用。工质媒体不使用特定的氟里昂,是最早使用替代氟里昂的装置。 系统具有性能比现有热泵高2倍的超热泵,利用化学反应,在高密度蓄热的小型蓄热装置中进行夜间蓄热,在白天需要时作为冷、热放出,用于大楼的空调。 日本通产省工业技术院开发成功新型超级热泵,使空调和取暖用电可比过去节约一半,投资亦可在数年内回收。此种超级热泵效率极高,如将5℃的温水提高到85℃的高温时,其功能系数COP为:用于供热水时为8.1,用于空调、取暖时,空调为7.1,取暖为6.2。据此计算,和一般热泵相比,所耗电力可节约一半左右。同时使用的工质已完全不用氟氯烃,符合新规定。 日本东京煤气公司和前川制作所共同开发成功复合式热泵,已在东京煤气公司的千住营业技术中心开始综合性能试验。它由GHP(煤气机带动热泵)和吸收式冷冻机组成。GHP采用不影响臭氧层的新特优良工质及利用煤气机和热泵余热驱动冷冻机是世界上首创,可供应80℃的热水,空调的COP(一次能源产出系数等于产出能量/耗电折合能量)为1.87,其效率比以往大幅度提高。东京煤气公司和三洋电机已开发成功的吸收式冷冻机和热泵系统,对城市低能级余热利用将做出重大贡献。天然气泵在6种高级装置中正显示出适合家用的巨大潜力,它会成为21世纪最热门的家庭能源装置。这些热泵能够使美国许多地区的房主节省开支。还可以使电力公司能应付夏天用电高峰期的负荷。
进行超热泵蓄能系统开发研究,目的是利用夜间的多余电力驱动压缩式热泵,从而使低等级的热能变为高等级的热能,利用化学蓄热器把这些热能高密度地贮藏起来,在白天需要时作为热源再加以利用。