¿Cuál es el papel de la tecnología de bombas de calor en la conservación de energía en los edificios?

1. Bombas de calor de fuente de aire Los productos actuales de bombas de calor de fuente de aire (enfriadas por aire) son principalmente acondicionadores de aire con bomba de calor para uso doméstico, unidades de aire acondicionado con bomba de calor para unidades comerciales y unidades de agua fría y caliente con bomba de calor. Los acondicionadores de aire con bomba de calor han representado entre el 40% y el 50% de las ventas de aires acondicionados domésticos, con una producción anual de más de 4 millones de unidades. Desde principios de la década de 1990, las unidades de agua fría y caliente con bomba de calor se han utilizado ampliamente en áreas con veranos calurosos e inviernos fríos. Según estadísticas incompletas, entre el 20 y el 30% de los aires acondicionados centrales utilizan fuentes de frío y calor en algunas ciudades de esta región. Unidades de agua fría y caliente con bomba de calor y el alcance de las aplicaciones continúa expandiéndose y hay una tendencia a avanzar hacia esto. 2. Bomba de calor con fuente de agua Aunque las unidades de bomba de calor con fuente de aire se utilizan ampliamente en nuestro país, existen problemas con la disminución del suministro de calor de la bomba de calor a medida que disminuye la temperatura exterior y la formación de escarcha. Las bombas de calor con fuente de agua superan las deficiencias anteriores y funcionan de manera confiable. Es muy fiable y su aplicación doméstica se ha ido ampliando paulatinamente en los últimos años. 3. Bomba de calor geotérmica: la bomba de calor geotérmica es una tecnología que utiliza la tierra como fuente de calor para climatizar los edificios. En invierno, la bomba de calor se utiliza para aumentar la energía térmica de bajo nivel en la tierra para calentar la tierra. edificio, mientras se almacena energía fría para uso en verano, en verano, la bomba de calor se utiliza para calentar el edificio. El calor del edificio se transfiere bajo tierra para enfriar el edificio y, al mismo tiempo, el calor se almacena para uso en invierno. . Debido a su ahorro de energía, protección ambiental, estabilidad térmica y otras características, ha atraído la atención de países de todo el mundo. Las bombas de calor geotérmicas se han utilizado durante décadas en países desarrollados como Europa y Estados Unidos, y se ha acumulado una gran cantidad de información y datos sobre diseño, construcción y funcionamiento, especialmente en calefacción. 4. Bomba de calor compuesta Para compensar las limitaciones de una bomba de calor de fuente de calor única y aprovechar al máximo la energía de bajo nivel, se utilizan varias bombas de calor compuestas. Como unidad de bomba de calor aire-aire, unidad de bomba de calor aire-agua, unidad de bomba de calor agua-agua, unidad de bomba de calor agua-aire, sistema de bomba de calor con fuente solar de aire, bomba de calor con recuperación de aire, sistema de bomba de calor con fuente solar de agua , bomba de calor compuesta triple de agua termoeléctrica, sistema de bomba de calor de fuente de agua-suelo, etc. 5. Otras bombas de calor Además de las cuatro categorías de bombas de calor anteriores, también existen bombas de calor de inyección, bombas de calor de absorción, bombas de calor de ajuste de capacidad de concentración variable y sistemas de bombas de calor que utilizan CO2 como fluido de trabajo. 6. Aplicación y desarrollo de la tecnología de bombas de calor en mi país Las bombas de calor comenzaron temprano en mi país. En la década de 1950, algunos académicos de la Universidad de Tianjin comenzaron a dedicarse a la investigación de bombas de calor. Las bombas de calor comenzaron a utilizarse en HVAC en mi país en la década de 1960. Por ejemplo, el antiguo Instituto de Diseño Arquitectónico del Este de China y la Fábrica de Aire Acondicionado de Shanghai comenzaron a desarrollar acondicionadores de aire con bomba de calor en 1963; en 1965, la Fábrica de Refrigeradores de Shanghai desarrolló el primer aire acondicionado de ventana con bomba de calor CKT-3A de mi país con una capacidad de calefacción de 3720 kw. En 1965, la Universidad de Tianjin y la fábrica de aire acondicionado de Tianjin desarrollaron el primer aire acondicionado con bomba de calor refrigerado por agua en China. En 1966, la empresa cooperó con el Instituto de Investigación de Material Rodante de Sifang del Ministerio de Ferrocarriles para realizar una prueba de bomba de calor aire-aire para turismos de la línea principal. En 1966, el antiguo Instituto de Ingeniería Arquitectónica y la Fábrica de Aire Acondicionado de Harbin desarrollaron con éxito el aire acondicionado con bomba de calor de temperatura y humedad constantes LHR-20, y por primera vez propusieron un nuevo proceso en el que el calor residual de condensación se utiliza como calefacción secundaria para Aires acondicionados de temperatura y humedad constante. Sin embargo, debido a la particularidad de los precios de la energía de mi país y la influencia de algunos otros factores, la aplicación y desarrollo del aire acondicionado con bomba de calor en mi país siempre ha sido lento. No fue hasta finales de la década de 1970 que se brindaron oportunidades para el desarrollo y aplicación de acondicionadores de aire con bomba de calor. Desde principios de los 80 hasta finales de los 90, hubo un auge de las bombas de calor en el campo de HVAC en mi país. Los acondicionadores de aire con bomba de calor se utilizan cada vez más en mi país y se están desarrollando rápidamente, principalmente en los siguientes puntos.

1. Las actividades de intercambio académico sobre aire acondicionado con bomba de calor son muy activas. 2. Realizar activamente trabajos de investigación sobre tecnología de aire acondicionado con bomba de calor (1) Estudio de viabilidad sobre la aplicación de la tecnología de aire acondicionado con bomba de calor en mi país. el Instituto de Investigación de Servicios Públicos de Beijing lanzó el "Estudio de viabilidad del sistema de refrigeración con bomba de calor por absorción de gas"; en 1988, el Instituto de Investigación de Bombas de Calor de la Universidad de Tianjin llevó a cabo un estudio sobre la viabilidad del uso de bombas de calor y aires acondicionados de calefacción para obtener energía. conservación en el área de Beijing-Tianjin; en 1988, el Instituto de Energía de Guangzhou, Academia de Ciencias de China llevó a cabo una investigación sobre la aplicación y desarrollo de bombas de calor en mi país; en 1992, el Instituto de Aire Acondicionado de la Academia de China; Building Sciences llevó a cabo un estudio de viabilidad sobre el uso de tecnología de bombas de calor para ahorrar energía en hoteles de nivel medio y alto, a partir de 1991, la Universidad de Arquitectura y Arquitectura de Harbin llevó a cabo un estudio de viabilidad sobre la aplicación de estaciones de bombas de calor eléctricas y; estaciones de bomba de calor de absorción en mi país y evalué la aplicación de sistemas de aire acondicionado con bomba de calor de circuito cerrado y sistemas de aire acondicionado con bomba de calor solar de circuito abierto en mi país en 1996, Instituto de Ingeniería Arquitectónica de Qingdao; llevó a cabo un estudio de viabilidad sobre la construcción de una estación de bomba de calor a gran escala utilizando agua de mar como fuente de calor en la Zona de Desarrollo Oriental de Qingdao. (2) Investigación sobre el dispositivo de prueba de bombas de calor pequeñas aire-aire. El método de prueba de balance de calor ambiental reconocido internacionalmente es el método más preciso para probar el rendimiento de bombas de calor aire-aire pequeñas. El Instituto de Ingeniería Arquitectónica de Harbin construyó el primer dispositivo calibrado de prueba del método de equilibrio térmico de una habitación en China en 1980. En 1987, el Instituto de Aire Acondicionado construyó el primer dispositivo de prueba del método de balance de calor ambiental en China. A finales de 1986, un centro de pruebas de aire acondicionado construyó un conjunto completo de bancos de pruebas del método de balance de calor ambiental importados del extranjero. Después de construir el dispositivo de prueba, se llevaron a cabo los siguientes trabajos: ① calibrar el rendimiento de los acondicionadores de aire importados para el departamento nacional de inspección de productos básicos y garantizar la calidad; ② desarrollar nuevos productos de bombas de calor aire-aire y realizar investigaciones experimentales detalladas sobre los importados; acondicionadores de aire con bomba de calor; ③calibración del rendimiento de los acondicionadores de aire domésticos; ④investigación sobre los problemas de descongelación de las pequeñas bombas de calor aire-aire en mi país; ⑤investigación experimental sobre los coeficientes de rendimiento estacionales de las pequeñas bombas de calor aire-aire en mi país; ⑥Explorar tecnologías para mejorar la precisión de las pruebas de calorímetros ambientales calibrados. ⑦ Investigación sobre el desarrollo del uso de equipos de prueba del método de balance de calor ambiental. (3) Investigación y aplicación de tecnología de simulación por computadora para aire acondicionado con bomba de calor La Universidad de Zhejiang desarrolló un software de simulación por computadora para el funcionamiento climático durante todo el año de bombas de calor enfriadas por aire para estudiar las características operativas de las bombas de calor enfriadas por aire. La Universidad de Tongji y otros han llevado a cabo investigaciones de simulación por computadora sobre bombas de calor de absorción GAX de agua y amoníaco de encendido directo e investigaciones sobre diseño de simulación modular por computadora y tecnología de optimización de bombas de calor de absorción. (4) Algunas unidades de investigación y universidades nacionales están muy interesadas en las bombas de calor de fuente de suelo y han realizado algunos trabajos de investigación experimental. La Universidad Jianzhu de Chongqing llevó a cabo un estudio experimental en un intercambiador de calor de tubo en U dispuesto verticalmente. La Universidad Jianzhu de Harbin y el Instituto de Ingeniería Arquitectónica de Qingdao realizaron un estudio experimental y una simulación numérica por computadora en un intercambiador de calor de serpentín subterráneo dispuesto horizontalmente. 3. Siguen surgiendo nuevos productos y nuevas tecnologías para los acondicionadores de aire con bomba de calor, y los productos se actualizan constantemente. Ya en la década de 1960, mi país desarrolló acondicionadores de aire con bomba de calor de ventana y, a principios de la década de 1980, se desarrollaron acondicionadores de aire con bomba de calor divididos. La calidad se ha mejorado continuamente y el control de frecuencia variable y la nueva tecnología de control difuso. En los últimos años, mi país ha desarrollado unidades integradas de agua fría y caliente con bomba de calor enfriadas por aire, unidades modulares de agua fría y caliente con bomba de calor enfriadas por aire, acondicionadores de aire con bomba de calor con fuente de agua, etc. Por ejemplo, Shanghai Industrial Air Conditioning Co., Ltd. desarrolló acondicionadores de aire con bomba de calor de la serie RF, que adoptaron un nuevo sistema de refrigeración y mejoraron las funciones de descongelación, anticongelamiento y otras funciones de la bomba de calor después de varios años de esfuerzos, Shanghai Futian Air Conditioning y; Refrigeration Co., Ltd., Xiamen Guoben Company, etc., mejorando constantemente la calidad del producto y básicamente resolviendo problemas como el arranque y descongelación a baja temperatura. En 1994, se desarrolló una unidad de agua fría y caliente con bomba de calor de fuente de aire de doble tornillo totalmente controlada por computadora, y su rendimiento ha alcanzado el nivel de productos extranjeros similares. El tornillo de Shanghai Taijia Mechanical and Electrical Co., Ltd. adopta la forma de diente de tercera generación, que es un 15% más eficiente que el compresor de pistón. La unidad de bomba de calor aire-agua Hezhong-Carrier 30GQ utiliza múltiples compresores semiherméticos 06E, diseño de circuitos múltiples, tubos de intercambio de calor de alta eficiencia, ventiladores silenciosos, etc., y está controlada por una microcomputadora para mantener la unidad en condiciones óptimas. condiciones de funcionamiento En 1999, se lanzó la nueva unidad de bomba de calor aire-agua 30HT. En la actualidad, el mercado de unidades de agua fría y caliente con bomba de calor con fuente de aire es próspero sin precedentes, y el número de fabricantes ha aumentado de una docena en 1995 a más de 40 en la actualidad.

Las especificaciones del producto están completas. Según estadísticas incompletas, hay 45 marcas de unidades vendidas en China, de las cuales las unidades nacionales representan alrededor del 25%, y el resto son productos de empresas conjuntas, productos financiados por Taiwán y productos importados. Por ejemplo, están Trane, Carrier, York y McQuay en los Estados Unidos, SEAT en Francia y Alsi en Italia. Los productos con inversión nacional de Taiwán incluyen Shanghai Futian, Xiamen Guoben, Fuzhou Yangfan, etc. Las empresas conjuntas incluyen Shanghai Hezhong-Carrier, Shanghai Xinhuang, Guangdong Jirong, etc. Según las estadísticas de muestras y datos de las unidades de agua fría y caliente con bomba de calor con fuente de aire, en condiciones de funcionamiento nominal, el coeficiente de rendimiento de calefacción de las unidades de agua fría y caliente con bomba de calor con fuente de aire es básicamente mayor que 3, y algunas son tan altas. como 4 o más. 4. Las bombas de calor se utilizan cada vez más en proyectos de aire acondicionado Ya en 1980, la Oficina de Diseño de la Oficina de Artesanía de Shanghai y la Fábrica de Aire Acondicionado de Shanghai diseñaron el primer sistema de aire acondicionado doméstico con bomba de calor aire-agua para un centro comercial en Shanghai, y su funcionamiento. los resultados han sido buenos. En los últimos años, con el rápido desarrollo de la tecnología de aire acondicionado doméstico, los sistemas de aire acondicionado con bomba de calor se han utilizado ampliamente, principalmente de la siguiente manera: (1) Desde la década de 1990, los aires acondicionados con bomba de calor de ventana y los aires acondicionados con bomba de calor dividida se han desarrollado a pasos agigantados. y límites, y han comenzado a ingresar al mercado las familias de la gente común en nuestro país. Según las estadísticas previstas del Centro Nacional de Información, la tasa de penetración de los aparatos de aire acondicionado en los hogares de las cuatro ciudades de Beijing, Shanghai, Guangzhou y Shenzhen alcanza el 42,8%, de los cuales más de un tercio son del tipo bomba de calor. (2) La dirección importante de la aplicación de bombas de calor es resolver el problema de las fuentes de frío y calor para el aire acondicionado central en edificios en la cuenca del río Yangtze. El clima en algunas zonas de mi país se caracteriza por veranos calurosos e inviernos fríos. Shanghai, Zhejiang, Jiangxi, Hunan y Hubei, la mayor parte de Jiangsu, Anhui y Sichuan, el sur de Shaanxi y Henan, el este de Guizhou, Fujian, Guangdong, el norte de Guangxi y partes del sur de Gansu tienen un clima caluroso en verano y frío en invierno. En estas áreas, es muy adecuado aplicar unidades de agua fría y caliente con bomba de calor con fuente de aire para resolver el problema de las fuentes de agua fría y caliente para el aire acondicionado central en edificios. Al mismo tiempo, teniendo en cuenta los beneficios de protección ambiental de las bombas de calor, las unidades de agua fría y caliente con bomba de calor con fuente de aire se han utilizado ampliamente en ciudades grandes, medianas y pequeñas de estas áreas. En la actualidad, el ámbito de aplicación regional de las unidades de agua fría y caliente con bomba de calor con fuente de aire continúa avanzando hacia el norte. Por ejemplo, en 1993, dos unidades de agua fría y caliente con bomba de calor de fuente de aire SJC-05H (capacidad de refrigeración 15,1 kw, capacidad de calefacción 17,9 kw). Proporciona refrigeración en verano y sirve como fuente de calor en temporadas de transición para proporcionar agua caliente a 40-50 ℃ para la unidad de aire fresco. El efecto es muy bueno. Por lo tanto, en la segunda fase del proyecto de renovación en 1994, se seleccionaron dos unidades SJC-15H (capacidad de refrigeración de 45,3 kw y capacidad de calefacción de 53,8 kw) como dispositivos de fuente de calor y frío para el aire acondicionado de la habitación de huéspedes. En 1996, en el proyecto de expansión de los grandes almacenes número 1 de Yantai, también se seleccionó una unidad de agua fría y caliente con bomba de calor con fuente de aire como fuente de aire acondicionado frío y caliente. Funciona todo el año y el efecto es bueno. (3) En los últimos años, los sistemas de aire acondicionado con bomba de calor de fuente de agua de circuito cerrado han comenzado a utilizarse en edificios de oficinas modernos y grandes centros comerciales en algunas ciudades grandes y medianas de mi país para recuperar el calor residual en los edificios. El efecto es muy bueno y la velocidad de desarrollo es muy rápida. A principios de la década de 1980, mi país adoptó sistemas de aire acondicionado con bomba de calor de circuito cerrado con fuente de agua en algunos edificios con inversión extranjera. Estos proyectos muestran la función única del sistema de aire acondicionado con bomba de calor de circuito cerrado para recuperar el calor residual en el edificio y ahorrar o reducir los equipos de fuente de frío y calor y la sala de máquinas del sistema de aire acondicionado convencional, lo que facilita la facturación del hogar. instalación y gestión. Por lo tanto, ha sido ampliamente utilizado en la década de 1990. Según las estadísticas, en 1997 hubo ***52 proyectos que utilizaron sistemas de aire acondicionado con bomba de calor con fuente de agua de circuito cerrado en China (***; 15 proyectos), no solo Shanghai, Beijing, Tianjin, algunos proyectos en grandes ciudades como Guangzhou y Shenzhen lo utilizan, y ciudades medianas y pequeñas como Foshan y Shaoxing también han comenzado a utilizarlo. Según la predicción y el análisis de la literatura relevante, el sistema de aire acondicionado con bomba de calor con fuente de agua de circuito cerrado es un sistema de aire acondicionado prometedor que ahorra energía y tendrá amplias perspectivas de aplicación en nuestro país. El ahorro de energía siempre ha sido uno de los temas de investigación importantes en el campo del aire acondicionado. La tecnología de bombas de calor puede mejorar la utilización de la energía y es un modelo de uso racional de la energía. Precisamente debido a los beneficios de ahorro de energía de las bombas de calor, las bombas de calor se han utilizado y desarrollado ampliamente en el campo del aire acondicionado desde la década de 1970. La literatura relevante llama a este período el primer período próspero del desarrollo de bombas de calor.

También predijo que a medida que el tema del calentamiento global se ha convertido en el centro de atención del mundo, la gente exige reducir el efecto invernadero. Es decir, la eficiencia energética del aire acondicionado vuelve a ser primordial, no por cuestiones económicas, sino por razones medioambientales, y los trabajadores de calefacción, ventilación y aire acondicionado viviremos un segundo auge en el desarrollo de bombas de calor. Para ello, los trabajadores de HVAC deben estar mentalmente preparados, fortalecer la investigación sobre el aire acondicionado con bomba de calor y promover activamente la aplicación del aire acondicionado con bomba de calor.