余熱利用高能效比熱泵熱水器系統
1 成果簡介由于能源的危機,中國面臨著巨大的節能壓力,要求我們大力發展節能減排的產業。近幾年來,國內出現了很多水源熱泵, 地熱源熱泵,空氣源熱泵等多種回收低品位熱源的熱泵技術,經驗表明,這些技術得到了很好的推廣,同時具有較強的適應性。但是對于廢水和污水等工業和生活的廢熱,卻沒有很好的利用。企業和家庭的生活污水中含有大量的廢熱,現階段,這些熱量被大量直接排走,造成了巨大浪費。 本技術成果綜合了空氣源和廢熱水源等熱泵的優點,具有從空氣和廢水中同時吸收熱量的功能,同時加入了自循環和相關控制裝置,換熱充分,使熱水器的熱水溫度能夠穩定,同時最大限度的利用廢棄能源,達到最高的系統能效比 COP( =系統制熱量/系統耗電量),系統 COP最高可達 10。系統樣機如下圖:圖 1 余熱利用高能效比熱泵熱水器樣機 圖 2 系統能效比隨時間變化曲線 圖 2 是實驗系統運行時的系統能效比隨時間的變化曲線,當系統穩定后,系統可長時間運行在高能效比( COP=10)的工況下,系統能效比 COP 為 6~10 左右,相比電加熱熱水器和鍋爐洗浴,節省電耗 80~90%,節省煤耗 80~90%, 應用前景廣闊。本技術申報國家發明專利和實用新型專利。2 應用說明此系統可充分利用低品位熱能,如廢水熱、地熱、工業廢熱、交通工具廢氣余熱等低溫熱源,適用范圍較廣。熱水器采用自循環溫控和液位控制系統,變頻控制壓縮機系統,確保熱水達到指定溫度才出熱水,隨著運行時間增加,熱水溫度恒定。熱水溫度 40~60℃。 熱水器可用于洗浴中心或者商業酒店等場所,也可用在家庭洗浴和廚房使用。
清華大學
2021-04-13