几乎所有工业部门都在寻找提高效率和降低成本的方法。工业热泵(IHP)是一种节能的技术,可能是正确的解决方案。IHP减少与过程热量相关的能源使用,同时支持公司可持续性目标。 美国节能经济理事会(ACEEE)是一个非营利性研究组织,表明IHP可以节省多达32%的流程热量来源能源;在食品,化学品,纸浆和纸张等主要行业中,Aceee发现IHP可以节省能源,等于为130万户主和CO 2排放供电,等于270万辆客车。 1IHP减少与过程热量相关的能源使用,同时支持公司可持续性目标。美国节能经济理事会(ACEEE)是一个非营利性研究组织,表明IHP可以节省多达32%的流程热量来源能源;在食品,化学品,纸浆和纸张等主要行业中,Aceee发现IHP可以节省能源,等于为130万户主和CO 2排放供电,等于270万辆客车。1
g热热泵(GHP)是一项相对较新的技术,可以为房主省钱。这些地面源热泵使用地球或地下水的天然热量存储能力提供节能加热,热水。地热加热比电阻加热更有效。这些系统通常也比天然气或油发热系统更有效。它们比空气源热泵更节能,因为它们从全年的温度中吸收或释放热量,而不是向空气释放高温(通常在冬季比地球更冷,而夏季比地球更温暖,从而导致热传热较低)。地热热泵显示出在空气热泵上节省能源,因为它们从地球恒温(通过埋在地球上的水管中)提取能量,以调节房屋中的空气。从某种意义上说,地热是一种部分可再生的能量形式。加热培养基在管道中从钻孔中抽出,并将其传递给热泵的蒸发器,其能量被另一个闭合电路中循环的制冷剂吸收。蒸发的制冷剂被压缩到压缩机中,并导致温度升高。温暖的制冷剂被喂入放在锅炉水中的冷凝器中。在这里,制冷剂将其能量释放到锅炉水中,以使其温度下降,制冷剂从气体变为液体。制冷剂然后通过过滤器移至膨胀阀,在该一个膨胀阀中,压力和温度进一步降低。02。03。制冷剂现在已经完成了其电路,并且由于收集器从能源携带的能量的影响,再次将其蒸发到蒸发器中。特征:01。将来以越来越多的速度逐渐减少成本锥度。加热不含维护。您的房屋不含排放 - 适合您的个人环境。04。您不必担心您的能源供应消失。05。无需额外的锅炉室。06。您不需要烟囱或额外的坦克室。07。对您和您的亲人没有燃料的危险。08。无气连接。09。您有助于节省重要的资源。
表 1-1. 研究目标、研究问题和方法 ...................................................................................................... 2 表 2-1. 每种数据收集模式的采样方法 .............................................................................................. 9 表 2-2. 样本目标和已完成的数据收集 ............................................................................................ 11 表 2-3. 数据收集摘要 ...................................................................................................................... 13 表 2-4. 量化 BEFLH 的核心 M&V 方法 ............................................................................................. 18 表 3-1. 2019-20 年研究期间的 ccASHP 安装活动 ............................................................................. 21 表 3-2. ccASHP 节省变量和来源的摘要 ............................................................................................. 22 表 3-3. 场所级 ccASHP 加热分析损耗 ............................................................................................. 27 表 3-4. ccASHP 场所级分析方法选择 ............................................................................................. 28 表 3-5. 场所级和 M&V 分析方法之间的加热 EFLH 比较 ................................................................................. 29 TRM 预测和基于 M&V 的 ccASHP 供热负荷系数比较 .............................................................. 29 表 3-7. 按系统类型划分的基于 M&V 的 ccASHP 供热负荷系数 ............................................................................. 30 表 3-8. 按负荷分类划分的基于 M&V 的 ccASHP 供热负荷系数 ............................................................................. 30 表 3-9. 场所级和 M&V 分析方法之间的制冷 EFLH 比较 ............................................................. 31 表 3-10. 包括 NYSERDA 研究结果在内的平均额定和有效 ccASHP 效率比较 ............................................................................................................. 33 表 3-11. 实现的 MMBtu 节约与 ccASHP 不同事前估计的比较 ............................................................................................................................. 34 表 4-1. 2019-20 研究期间的 GSHP 安装活动 ............................................................................................. 42 表 4-2. GSHP 节约变量和来源的总结 ...................................................................................................... 43 表 4-3. 加权平均额定和有效 GSHP 效率的比较 .............................................................................. 47 表 4-4. 实现的 MMBtu 节约与 GSHP 不同事前估计的比较 .................................................................. 48 表 4-5. 其他 GSHP 研究结果与 TRM 假设 ............................................................................................. 49 表 5-1. 2019-20 年研究期间的 HPWH 安装活动 ............................................................................. 53 表 5-2. HPWH 节约变量和来源的总结 ............................................................................................. 54
电源 V/ph/Hz 400/3+N/50 400/3+N/50 400/3+N/50 400/3+N/50 400/3+N/50 400/3/50 400/3/50 400/3/50 性能 仅制冷(毛值) 制冷能力 (1) kW 43,9 52,9 63,1 72,1 83,8 101 120 129 总输入功率 (1) kW 15,7 18,8 21,4 25,0 29,2 35,2 41,9 46,8 EER (1) kW/kW 2,80 2,81 2,95 2,88 2,87 2,87 2,86 2,76 仅制冷 (EN14511 值) 制冷能力 (1)(2) kW 43,6 52,6 62,7 71,7 83,4 100 119 129 EER (1)(2) kW/kW 2,73 2,75 2,88 2,82 2,82 2,82 2,80 2,72 制冷能效等级 C C C C C C C C 能源效率 制冷季节效率 (REG.EU 2016/2281) 环境制冷 Prated,c (10) kW 43,6 52,6 62,7 71,7 83,4 100 119 129 SEER (10)(11) 4,15 4,11 4,13 4,18 4,23 4,36 4,32 4,30 性能ɳs (10)(12) % 163 161 162 164 166 171 170 169 交换器热交换器制冷用户侧水流量 (1) l/s 2,10 2,53 3,02 3,45 4,01 4,82 5,73 6,18 压降 (1) kPa 37,2 41,2 42,3 39,4 35,0 36,2 42,9 38,9 制冷剂回路压缩机数量。编号 1 2 2 2 2 2 2 2 编号回路编号 1 1 1 1 1 1 1 1 制冷剂充注量 kg 7,00 7,20 8,90 9,40 9,50 12,5 12,9 13,5 噪音等级 声压 (5) dB(A) 51 52 53 53 54 55 57 57 制冷时声功率等级 (6)(7) dB(A) 83 84 85 85 86 87 89 89 尺寸和重量 长度 (9) mm 2000 2000 2625 2625 2625 3250 3250 3250 宽度 (9) mm 1350 1350 1350 1350 1350 1350 1350 1350 高度(9)mm 2070 2070 2070 2070 2070 2170 2170 2170 工作重量(9)kg 600 660 750 780 810 1060 1070 1080
ICR0537 家用热泵热水器的加速寿命试验 Van D. Baxter、R. L. Linkous 橡树岭国家实验室 (ORNL),大楼。3147,M/S 6070 Oak Ridge,田纳西州,美国,865/574-2104,865/574-9338,vdb@ornl.gov 摘要 十个原型“嵌入式”热泵热水器 (HPWH) 被放置在环境控制的测试设施中,并经过约 7300 个压缩机工作循环的耐久性测试程序。这项耐久性测试旨在代表七到十年的正常压缩机循环,以满足住宅的热水需求。在耐久性测试运行期间,HPWH 的热泵部分没有出现压缩机、蒸发器风扇或电源继电器故障。事实证明,第一代控制系统是设备中最不可靠的组件。每个控制器包括四个温度传感器,用于监控关键控制参数。在总共 40 个传感器中,有 16 个在耐久性计划期间发生故障。这些故障是由于传感器引线接头问题造成的。所有设备的效率测量表明,原型 HPWH 的效率至少是传统电阻热水器的两倍。简介 本研究中所研究的 HPWH 旨在成为家用电热水器 (EWH) 的“嵌入式”替代品,如图 1 所示,为剖面示意图。该设计基于最初于 1999 年开发的专利概念(美国专利号5,906,109,1999 年 5 月;美国专利号5,946,927,1999 年 9 月)。Baxter 和 Linkous (2002) 在一份详细的项目报告中全面描述了该 HPWH 设计的开发。2000 年夏末,为本文所讨论的耐久性测试计划建造并交付了十台原型机。另外 18 台机组被制造出来并送往 ORNL,用于 DOE 国家现场测试计划(Murphy 和 Tomlinson 2002)。HPWH 机组的大小与垂直圆柱体相当,高 5 英尺(1.5 米),直径 2 英尺(0.6 米)。一个小型空气对水蒸汽压缩热泵机组(约 3400 Btu/h (1 kW) 加热能力),使用 R-134a 作为制冷剂,位于传统 EWH 水箱(容量 45.9 加仑(173.5 升))的顶部。蒸发器的热量由环境空气提供。该机组的冷凝器盘管缠绕在水箱底部的三分之二处,为水提供热量。根据设计,小型压缩机从冷启动到加热一罐水需要 6-8 小时,或者在抽取 10.7 加仑(40.4 升)水后需要大约 1.5-2 小时才能将水罐加热。包括传统的 EWH 电阻加热元件(一个在水箱顶部,一个在水箱底部),为热泵装置提供备用(或在热泵发生故障时提供紧急加热)。
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免责声明 联合国环境规划署 (UNEP)、技术和经济评估小组 (TEAP) 联合主席和成员、制冷空调和热泵技术选择委员会联合主席和成员以及雇用他们的公司和组织不认可所讨论的任何技术选择的性能、工人安全或环境可接受性。每项工业操作都需要考虑工人安全并妥善处理污染物和废弃物。此外,随着工作的继续 - 包括额外的毒性评估 - 将提供更多有关替代品和替代品对健康、环境和安全影响的信息,用于选择本文件所讨论的选项。UNEP、TEAP 联合主席和成员、制冷空调和热泵技术选择委员会联合主席和成员在提供或分发此信息时,不对其准确性、完整性或实用性作出任何明示或暗示的保证或陈述;也不承担因使用或依赖本文所载任何信息、材料或程序而产生的任何责任,包括但不限于信息来源就健康、安全、环境影响或命运、功效或性能所作的任何声明。本文件中提及的任何公司、协会或产品仅供参考,并不构成环境署、技术和经济评估小组联合主席或成员、制冷、空调和热泵技术选择委员会联合主席或成员或雇用他们的公司或组织对任何此类公司、协会或产品的明示或暗示的推荐。致谢 环境署制冷、空调和热泵技术选择委员会感谢所有在 2015-2018 年期间为委员会成员提供技术支持的个人和组织所做的杰出贡献。在编写本报告的过程中,RTOC 章节主要作者发挥了重要作用。每章开头均列出章节主要作者、合著者和贡献者的姓名。章节主要作者和 UNEP TOC 制冷、空调和热泵的所有其他作者的姓名和联系电子邮件可在附件中找到。所表达的意见为委员会的意见,并不一定反映任何赞助或支持组织的观点。感谢位于肯尼亚内罗毕的联合国环境规划署臭氧秘书处在报告的最后格式和风格制定以及 2018 年 RTOC 评估报告的复制中提供的合作。
影响 TES 性能的因素 ................................................................................................................ 4 分层 ...................................................................................................................................... 4 热损失 ...................................................................................................................................... 6 下降系数 ................................................................................................................................ 6 Ecosizer 计算 ...................................................................................................................... 7 多个 TES 储罐 – 并联管道与串联管道 ............................................................................................. 7 非加压 TES ............................................................................................................................. 8 未来研究 ............................................................................................................................. 10 结论 ............................................................................................................................................. 12 引用文献 ................................................................................................................................ 13