燃?xì)鉄岜每照{(diào)的原理及優(yōu)點有哪些？

       什么是燃?xì)鉄岜?。所謂的泵，就是把液體、氣體從低處通過泵的做功抬升到高處的設(shè)備。譬如我們熟知的水泵，油泵，就是如此。把氣體從低壓氣體轉(zhuǎn)變成高壓氣體的叫氣泵，譬如空壓機或者輪胎充氣的氣泵。而熱泵，顧名思義就是把熱能從低溫端通過熱泵對介質(zhì)做功后傳遞到高溫端。那么燃?xì)鉄岜玫墓ぷ髟硎鞘裁茨?？它有哪些?yōu)點呢？

       我們最常見的空調(diào)和冰箱都是熱泵的典型。

       對空調(diào)而言，夏季制冷的時候，空調(diào)的原動機（電動機或者其他發(fā)動機）對傳熱介質(zhì)（氟利昂）做功，介質(zhì)吸收室內(nèi)的低溫?zé)崃客ㄟ^泵（壓縮機）把介質(zhì)變成高溫蒸汽，通過室外的散熱器把熱量散發(fā)到室外的大氣環(huán)境中。

       空調(diào)在冬季制熱的工作過程，和夏季制冷的過程完全相同，只是空調(diào)內(nèi)的介質(zhì)流動方向不同了，空調(diào)里的氟利昂吸收室外寒冷大氣中的熱量，通過壓縮機做功后循環(huán)進(jìn)入室內(nèi)機，熱量通過室內(nèi)機的風(fēng)機盤管被吹到室內(nèi)。

       我們家用的冰箱或者大型冷庫也都是熱泵的典型應(yīng)用。冰箱里的介質(zhì)氟利昂在電動機、壓縮機的作用下，把冰箱（冷庫）里的低溫食物的熱量吸收再泵送到外邊的散熱器上把熱量散發(fā)到周圍的空氣中，這樣就能使冰箱、冷庫里的物體溫度降低。

       燃?xì)鉄岜冒凑战橘|(zhì)的類型分為兩大類，吸收式熱泵和壓縮式熱泵。

       吸收式熱泵，通常使用的介質(zhì)有兩種，一個是氨氣-水系統(tǒng)，所以也叫氨吸收式熱泵。另一種是溴化鋰-水系統(tǒng)，也叫溴化鋰熱泵。氨吸收系統(tǒng)的工作原理都是從熱源來的熱能驅(qū)動氨氣在冷熱兩端進(jìn)行吸收/解吸循環(huán)，從而把熱能從低溫端泵送到高溫端。這個熱源可以是高溫水蒸汽，也可以是燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱能，或者其他形式的工業(yè)廢熱。溴化鋰吸收系統(tǒng)是外來熱源促使溴化鋰的水溶液中水在冷端和熱端的的吸收和蒸發(fā)來完成工作循環(huán)的。

       壓縮式熱泵，最常見的工作應(yīng)用就是我們家用的空調(diào)和冰箱。使用的介質(zhì)稱為氟利昂，這是一族含氟、氯（或者不含氯）的碳?xì)浠衔锏慕y(tǒng)稱，這個氟利昂家族是人類迄今為止找到的最優(yōu)秀的熱泵介質(zhì)，得到了最廣泛的應(yīng)用。以至于90%以上的熱泵都是采用氟利昂壓縮式熱泵。（氟利昂對大氣中臭氧層的破壞是另一個話題，人類現(xiàn)在廣泛使用不含氯的氟利昂做介質(zhì)就極大解決了這個問題）。

       從驅(qū)動壓縮機的動力源分類，熱泵分兩種，分別是以電動機為動力源的電動式熱泵和燃?xì)獍l(fā)動機為動力源的燃?xì)鉄岜谩?/p>

       電動熱泵使用電動機直接驅(qū)動壓縮機，推動制冷介質(zhì)氟利昂循環(huán)，把熱能從低溫端泵到高溫端。燃?xì)鉄岜檬褂萌細(xì)獍l(fā)動機（類似汽車發(fā)動機）拖動，驅(qū)動壓縮機內(nèi)的介質(zhì)氟利昂循環(huán)，把熱能從低溫端泵到高溫端。

       所以二者的區(qū)別只是原動機的區(qū)別。電動機結(jié)構(gòu)簡潔，接上電就能使用。燃?xì)獍l(fā)動機的結(jié)構(gòu)就要稍微復(fù)雜一些，除了要接通燃?xì)夤苈罚€要有輔助燃燒的空氣通路，以及用來精細(xì)完美控制發(fā)動機工作的電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)無極變頻調(diào)節(jié)。

       由于電力是二次能源，電能本身是從一次能源（燃?xì)?，燃油，煤炭，風(fēng)能，光伏，水電，核能）通過電網(wǎng)長途跋涉運送到使用處的。一二次能源轉(zhuǎn)換本身的效率往往只有40%以下，而且傳統(tǒng)的長距離供電的時候，電纜自身電阻發(fā)熱會損耗50%以上的電能，所以最終綜合計算能源效率的時候，燃?xì)獾纫淮文茉粗挥行∮?0%轉(zhuǎn)移到了壓縮機的軸功率上。

       而燃?xì)鈮嚎s式熱泵，直接使用一次能源燃?xì)庠诎l(fā)動機的氣缸里燃燒做功，推動熱泵的壓縮機工作，這個過程30%的能量轉(zhuǎn)化為軸功率，70%的廢熱以缸套冷卻水和高溫?zé)煔獾男问酱嬖?，通過精心設(shè)計的熱回收，可以回收50%的余熱，剩余的20%以煙氣形式和機體散熱形式排出到大氣中。所以燃?xì)鉄岜脤σ淮文茉慈細(xì)獾哪茉蠢寐蔬_(dá)到80%。加上熱泵吸收的空氣中的熱量泵送，燃?xì)鉄岜妹枯斎胍粏挝坏娜細(xì)饽芰浚軌蛟诹硪欢双@得1.6倍的能量。

       燃?xì)鉄岜孟鄬﹄妱訜岜眠€有最大的優(yōu)點，冬季取暖的時候，由于室外機過冷結(jié)霜嚴(yán)重，電動熱泵要頻繁地停機，更換介質(zhì)流動方向來除霜，結(jié)果就是室內(nèi)溫度波動很大，很難升上來。而燃?xì)鉄岜糜捎谟斜痪C合利用后的中低溫?zé)煔馀欧?，這個煙氣可以直接接到室外機的換熱器上，這樣就避免了結(jié)霜和除霜操作，所以同等功率下燃?xì)鉄岜每梢宰龅教嵘郎囟鹊男阅芫秃鼙┝?，極短時間就能把室溫升到目標(biāo)溫度并穩(wěn)定下來，不存在溫度波動問題。

       另外，燃?xì)鉄岜迷谙募局评涞耐瑫r，可以同時副產(chǎn)生活用熱水，用于夏季洗浴、淋浴等。這個功能尤其適用于賓館酒店使用，一套設(shè)備同時制冷和生產(chǎn)熱水。而使用電動空調(diào)的時候，還需要額外配一個低效率的鍋爐來生產(chǎn)熱水。這樣對比之下，賓館使用燃?xì)鉄岜每梢砸环莸耐度氆@得雙倍的效果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于電動熱泵的中央空調(diào)。

       夏季上海為代表的華東地區(qū)電網(wǎng)電能的50%+是用于空調(diào)制冷。冬季以北京為代表的華北地區(qū)電網(wǎng)電能的50%+用于空調(diào)制熱。今年冬季的極寒天氣更是極大推動了取暖用電的消耗。以至于中國中東南部很多省份發(fā)生了嚴(yán)重的電力短缺問題，所以使用燃?xì)鉄岜每照{(diào)代替電動熱泵空調(diào)就成了迫在眉睫的問題。

       以清華大學(xué)的李先庭教授和天津城建大學(xué)的劉鳳國教授傾心研究多年的壓縮式熱泵技術(shù)已經(jīng)是國內(nèi)最先進(jìn)的熱泵技術(shù)，在國內(nèi)生產(chǎn)基地已經(jīng)大量商品化生產(chǎn)，上?；⒉╇娮涌萍加邢薰镜牡猿珊县?fù)責(zé)壓縮式熱泵空調(diào)在全國的技術(shù)和銷售市場應(yīng)用。

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