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        【專題】解讀:21世紀的綠色空調-熱泵

        熱泵發展歷史
          熱泵的歷史以壓縮式z*悠久。它可追溯到18世紀初葉,可以說1824年卡諾循環的發表,即奠定了熱泵研究的基礎。

          1852年湯姆遜(Thomoson)指出:制冷機也可用于供熱,他第一個提出了一個正式的熱泵系統,那時稱為“熱量倍增器”。如圖1—15所示,該裝置有一個吸氣缸和一個排氣缸,它們由共同的蒸汽機驅動:工作介質為空氣。裝置運行時空氣進入吸氣缸,并在其中膨脹而降低壓力與溫度;低壓、低溫的空氣從吸氣缸排以后進入貯氣器,在那兒,它吸收環境空氣中的熱量而提高溫度,緊接著被排氣加吸入,經排氣缸壓縮進一步提高溫度后,送至所需采暖的建筑物。據說瑞士曾成功地建造了這樣一臺機器。

          熱泵的工作原理雖然與制冷機相同,但熱泵的發展卻遠不像制冷機那么順利,因為人工制冷w*地依靠制冷機,而人工供熱卻有許多途徑,并且它們往往比熱泵更簡單。因此在很長一段時間內熱泵的歷史幾乎是空白的。

          直到20世紀20年代初期,克勞斯和摩爾利在湯姆遜論文的基礎上對熱泵理論進行了重新論述,井進一步加以完善,雖然當時還沒有像現在這樣的熱泵,但還是可以從已經安裝的制冷設備性能分析中來研究熱泵的可行性。

          1930年霍爾丹(Haldan。)報導了他1927年在蘇格蘭安裝與試驗的家用熱泵,其工質為氨,用空氣作熱源(空氣源熱泵),供室內、采暖及水加熱之用??梢哉J為這一裝置是現代蒸汽壓縮式熱泵的真正型。

          蒸汽在壓縮的開式熱泵技術,很可能是18世紀50年代奧地利的雷梯格爾第一個用之于制鹽生產。此后,1885年法國薩勒脫制鹽廠也開始應用,當時均用活塞式壓縮機壓縮蒸汽。后來于1922至1923年,瑞士埃昌維公司為制鹽能力300kg/h的裝置設計并制造了蒸汽量達l000kg/h的開式蒸汽壓縮犬熱泵,并采用了蒸汽渦輪驅動的透平壓縮機壓縮蒸汽。

          20世紀30年代世界范圍的經濟困難,給歐洲熱泵的發展帶來了必要的刺激。到1943年時,大型熱泵的數量在歐洲已相當可觀。當時在一篇題為“能源經濟與熱力學熱泵”的報導中,列舉了熱泵可能的應用范圍包括:熱泵蒸發、工業廢熱回收、以空氣或水為熱源的環流供熱裝置等。文中描述了歐洲第一個大型熱泵采暖裝置,它建于1938—1939年,安裝在瑞士蘇黎士議會大廈,壓縮機用離心式,工質為R12,以河水為熱源,輸出的熱量達175Kw。

          又如開姆勒和奧格勒斯貝在他們所著“熱泵應用”一書中提到,到1940年美國已安裝了15臺大型商業用熱泵,并且大都以井水為熱源。

          20世紀40年代末,美國意識到如果能生產出整體式熱泵設備,那么熱泵的銷售便大有前途。因此,小型熱泵的開發工作積極開展。按此方針開發的小型熱泵1950年大批投放市場,其中可逆式空氣一空氣熱泵型空調機被認為是既可供熱又可制冷的成功的空調設備。但當時對熱泵工作與制冷的差別認識不足,這些設備的可靠性影響了熱泵的聲譽以致這種熱泵的生產與銷售迅速受阻。直至1971年上述問題妥善解決后,可逆式熱泵才重又獲得了新生。

          作為熱泵重要一枝的吸收式熱泵,s*先是以吸收式制冷循環為基礎的第一類吸收式熱泵,可以說自1859—1862年凱利發表了一系列有關氮一水吸收式制冷機專利后,便存在了應用的可能性;1920年沃吞寇許正式提出了吸收式熱泵的理論。1945年美國卡雷公司研制成了溴化鋰一水吸收式制冷機,它為第二類吸收式熱泵打下了基礎。70年代的石油危機促使吸收式熱泵的研究與應用得到了很大的發展,且重點是開發第二類吸收式熱泵與尋求新工質時,以期能利用工業廢熱向生產過程提供熱水與蒸汽。

          熱泵的發展受制于能源價格與技術條件,所以其歷史較為曲折,有高潮有低潮,但熱泵發展的前景肯定是光明的。

        標簽: 熱泵空氣源熱泵地源熱泵水源熱泵熱泵企業  

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