히트 펌프 적용 및 히트 펌프 기술 분석
November 03, 2023
초록 : 열 펌프 응용 및 히트 펌프 기술 분석 열 펌프는 환경 친화적이고 에너지 절약 기능을 통해 열을 제공하기위한 주요 장비 중 하나로서 많은 분야에서 널리 사용되었습니다. 텍스트에서. 우선, 히트 펌프의 기록이 검토됩니다. 히트 펌프의 유형, 특성, 사용 조건 및 조건이 도입됩니다. 여러 주요 히트 펌프의 적용 문제에 대해 논의합니다. 연구 진행, 새로운 기술. 히트 펌프 및 냉장고 열 펌프는 일종의 냉장 시스템 [1]으로 응축기가 방출 한 열에 의해 조절 된 환경을 가열합니다. 히트 펌프 시스템의 열 물리학 공정에 관한 한, 그것은 작동 원리 또는 열역학적 관점에서 사용되는 특수 유형의 냉장고입니다 [2]. 일반 냉장고와의 주요 차이점은 다음과 같습니다. 열 펌프의 목적은 가열이며, 연구의 초점은 열교환 기와 외부 환경을 통한 시스템의 고압 측 사이의 작동 유체의 열 교환입니다. 냉장고의 목적은 냉각 또는 극저온 온도입니다. 연구의 초점은 열교환 기와 외부 세계 사이의 저압 측면 열 교환기의 작동 유체입니다. system 시스템 작업의 온도 범위는 다릅니다. 히트 펌프는 저온 열원으로서의 주변 온도이며, 물체는 고온 열원으로 조정됩니다. 냉장고는 고온 열원으로서의 주변 온도이며, 물체는 저온 열원으로 조정됩니다. 따라서 환경 조건이 동등한 경우, 히트 펌프 시스템 작동 온도는 냉장 시스템의 작동 온도보다 높습니다. 2 열 펌프의 원점 및 주요 적용 2.1 열 펌프의 기원 2. 관심. 영국의 물리학 자 JPJoule은 "압력을 바꾸어 압축성 유체의 온도를 바꾸는"원리를 제안했다 [3]. 1854 년, W. Thomson 교수 (Kelvin Lord) 교수는 열 승수의 개념을 제시하는 논문을 발표했으며, 처음으로 열 펌프의 아이디어를 설명했다 [3]. 당시 열 펌프 가열의 주요 목표는 민간이며, 특히 가열 모드와 환경에 미치는 영향으로 인해 총 가열 수요량이 적습니다. 인식이 충분하지 않습니다. 사람들은 주로 석탄과 목재 가열을 가열하므로 히트 펌프의 발달은 냉장고의 장기 개발보다 훨씬 뒤떨어져 있습니다. 1930 년대에 프레온 냉장고의 발달로 히트 펌프가 빠르게 발전했습니다. 특히 제 2 차 세계 대전 이후, 난방 공급에 대한 수요가 많고 산업 경제의 급속한 발전으로 인한 상대적 에너지 부족으로 인해 대규모 열 공급 및 산업 열 펌프의 발전이 촉진되었습니다. 1973 년 세계 에너지 위기는 전 세계 열 펌프의 발전을 더욱 촉진했습니다. 2.2 히트 펌프 히트 펌프 시스템의 주요 적용 열 사이클 유형에 따라 일반적으로 열 펌프는 다음 6 가지 범주로 나뉩니다. 슬리퍼. 저온 열원과 가열 매체의 조합에 따르면, 증기 압축 열 펌프 시스템은 공기 방송 히트 펌프, 공기 물 히트 펌프, 수위 열 펌프, 수역 열 펌프, 지열 공기 열 펌프로 나뉩니다. 토양 열 - 물 열 펌프 및 기타 여러 주요 응용 분야. was 가스 압축 열 펌프 및 증기 압축 시스템 열 펌프는이 유형의 열 펌프 시스템에서는 과열 구역의 작동 매체의 작업 영역에서 다릅니다. 가스 압축 열 펌프 시스템의 경우, 히트 펌프 시스템과 관련 기술은 주로 이산화탄소와 습한 공기를 사용하는 매체로 사용하는 관련 기술은 관련 분야에서 연구 된 두 가지 유형의 뜨거운 주제입니다. 에어컨 히트 펌프 시스템 및 촉촉한 공기를 작동 매체로 사용하는 설치는 전통적으로 항공 우주 응용 분야 (예 : 항공기 객실 용 에어컨 콜드 및 히트 소스 장비)와 같이 주로 주로 사용되었습니다. 일반 산업 또는 민간 건물 환경 규제 및 응용 가능성에서 에어컨 히트 펌프 시스템의 작동 매체로 습식 공기를 사용하기 위해 저자는 에세이를 가지고 있습니다 [4]. steam 스팀 제트 히트 펌프 스팀 제트 히트 펌프 작업 및 원리 및 증기 압축 열 펌프는 기본적으로 압축기 대신 스팀 이젝터에 의해서만 동일합니다. 이 열 펌프는 주로 열전 발전소 통합 열 이용에 사용됩니다. 흡수 열 펌프와 비교하여 열 펌프는 현재 덜 효율적이며 현재 사용되지 않습니다. ④ 흡수 열 펌프 흡수 열 펌프는 저온 열 펌프에서 고온 열 펌프 사이클 시스템으로의 열을 달성하기위한 저급 열원입니다. 일반적인 작동 유체 쌍은 "물 - 리튬 브로마이드 (리튬 브로마이드 용액으로 농축 용액으로 리튬 브로마이드를 갖는 작동 배지로서의 리튬 용액"), "암모니아 - 물 (작동 유체 암모니아, 물 흡수제),"물 - 칼슘. 클로라이드 (칼슘 aluminate 희석 용액은 작동 배지, 염화 칼슘 농축 용액 흡수제로서). 두 개의 다른 도체의 루프를 통과하면 루프의 두 단자 사이에는 온도 차이가 있습니다 [5]. 오염, 그러나 열량 비용이 높고 효율적이지 않아 주로 특별한 경우에는 주로 사용됩니다. solar 열 펌프이 히트 펌프 태양 광 수집기는 열원으로서 태양 광 콜렉터를 열 펌프 공정의 옵션 중 하나를 보여줍니다. 위의 여러 히트 펌프 외에도 화학 히트 펌프 및 흡착 열 펌프, 와류 튜브 히트 펌프 및 기타 특별한 경우에는 히트 펌프가 주로 사용됩니다. 3 주요 문제 및 응용 프로그램 상태 증기 압축 열 펌프는 현재 가장 널리 사용되는 상용 열 펌프입니다. 저온 열원으로 주로 공기, 물 또는 지구. 3.1 공기 소스 히트 펌프 (공기 소스 히트 펌프) 열 펌프를 공기 소스 히트 펌프 또는 공기 소스 히트 펌프 (ASHP)라고합니다. 일반적으로 냉각 및 가열이 가능한 이중 목적 순환 시스템으로 만들어집니다. ASHP는 주어진 기후 조건을 위해 설계되어야하며 광범위한 주변 온도에 대한 용량과 효율성을 보장해야합니다. 결과적으로 최대 공급이 필요할 때 공기원의 온도를 최소화하고 동시에 장치의 용량과 효율도 최소화함으로써 성능 측면에서 이러한 모순을 해결해야합니다. 또한 ASHP 장치는 스로틀 메커니즘의 매개 변수 선택과 다른 사이클링 조건에서 실내와 실외에서 두 개의 열 교환기 사이의 합리적인 일치를 완전히 고려해야합니다. 저자는 장치 수명에 대한 총 비용을 최소화하기 위해 ASHP 시스템 내부와 외부의 두 열교환 기 사이의 일치 원칙으로 공기 처리 방법을 권장합니다 [6]. 에어컨 냉각 부하에 따라 에어컨 하중이 가열 하중보다 크기 때문에 일반 영역의 단위 용량을 결정할 때, 에어컨 냉각 부하를 결정할 수 있습니다. 추운 지역의 사용자의 경우 일정 기간 동안 에어컨 하중이 더 이상 가열 하중보다 크지 않을 수 있습니다. 이러한 조건 하에서, 상황에 따라 두 가지 종류의 처리 방법을 취할 수 있습니다. 하나는 극도의 가열 부하와 해당 환경 조건 및 장치의 작동 조건에 따라 단위 용량을 결정하는 것입니다. 다른 하나는 에어컨의 냉각 하중으로 단위 용량을 결정하는 것입니다. 가열은 가열 조건을 충족시켜 보충 가열 조치를 취할 수 없습니다. [7]에서 보조 가열을 시작하는 권장 조건은 "열 펌프 시스템의 작동 효율은 약 1.5 ~ 2.0"이라는 것입니다. 겨울에는 뜨겁고 습한 지역에서 고려해야 할 또 다른 문제는 ASHP 장치의 실외 측면 히트 교환기의 설탕과 일련의 문제로 인한 일련의 문제입니다. 일반적으로 -5 ~ 5 ℃ 범위 인 Frost Prone 영역 [7] [8]의 주변 온도는 특별한주의가 필요하다고 생각합니다. 3.2 수원 열 펌프는 히트 공급원이 물 공급원 열 펌프 (WSHP)라고 불리는 물을 가진 열 펌프. 바닷물, 강물, 호수 및 우물수는 일반적으로 저온 열원으로 사용됩니다. 물의 작은 온도 변화로 인해 수원 열 펌프의 성능은 일반적으로 ASHP의 성능보다 우수하고 안정적입니다. 현재, 하수 연못의 물을 사용하는 열 펌프 시스템은 저온 열원이 실용적인 프로젝트에 사용되었으며 경제 성능이 좋습니다. 해수, 강물 또는 호수는 저온 열 펌프로서, 한편으로는 자연 조건에 따라 열 펌프 시스템, 수처리 및 반응 방지 조치가 필요합니다. 현재, 저온 열원으로서 우물을 사용하는 열 펌프 시스템은 수원 열 펌프 장치 및 시스템의 연구 및 적용의 핫스팟입니다. 물, 특히 깊은 물, 연간 온도는 기본적으로 안정적이고 수질이 우수하며, 열 펌프 시스템은 프로젝트에 더 많이 사용되는 이상적인 저온 열원입니다. 그러나 이러한 시스템은 백 워터 어려움, 역류 오염 및 지하수 생태 자원의 파괴와 같은 환경 문제가있을 수 있습니다. 지속 가능한 개발 관점에서 볼 때 이것은 채택되지 않는 방법입니다. 실제로, 많은 국가와 지역에서 해당 법률은 히트 펌프 시스템의 저온 열원으로 지하수 자원을 사용하는 것을 금지합니다. 3.3 토양 열 펌프 토양 열 펌프 토양 열 펌프 (SHP)는 지구를 저온 열원으로 사용합니다. 일반적으로 자체 폐쇄 시스템 이후 열 펌프 시스템, 코일 및 토양 열 교환, 지하 관리, 코일 및 토양 열 교환으로의 냉각 플레이트. 다양한 형태의 매장 파이프에 따르면,이 시스템은 두 가지 방법으로 수평 및 수직 묻힌 (묻힌)로 나뉩니다. SHP는 다음과 같은 결함을 가지고 있습니다. ② 토지 오염을 유발하기 위해 유출 될 수 있습니다. ③ 넓은 영역을 유발할 수 있습니까 ?? 토지 크래킹. 엔지니어링에서 파이프에서 배울 수있는 튜브 그룹으로 지름이 약 15 센티미터 인 약 100 미터 길이이며 지하에 묻혔습니다. 그리고 작은 튜브의 바닥으로 물을 보내기 위해 작은 내부 튜브 세트를 통해. 3.4 태양열 히트 펌프 태양열 히트 펌프는 히트 펌프 시스템의 저온으로 태양 수집기를 사용합니다. 그림 3은 태양열 히트 펌프 시스템 흐름도의 계획입니다. 이것은 낮은 온도 환경에서 열을 효율적으로 끌어들이는 시스템입니다. 시스템이 히트 펌프를 실행할 때 탱크의 물은 시스템의 저온 열로 작용합니다.
