1.压缩式热泵主要的发展方向是容量的控制和压缩机的设计
(1)制冷剂的选择
与普通制冷回路相比,热泵工作的条件更为不利。在宽带的条件下,制冷剂质量流量的主要变化范围比大约为1--10。而且热泵的冷侧和热侧的温度几乎是不一致的,即增加了热源的温度结果使冷凝温度减少了。这种作用不仅对制冷剂的质量流量,而且对压缩机能量的消耗以及系统的加热容量都有影响。至今,热力膨胀阀仍是最常用的一种控制设备。制冷剂流量控制的趋向是倾向于设计新的具有特殊动力和适应范围广等特点的膨胀阀。
(2)压缩机能量控制
为了加热的目的,热泵与加热需要相匹配是最困难的问题之一,特别是利用室外空气为热源时,难度更大。至今已采用的控制方式有:启/闭操作,汽缸卸载;供热采暖网使用几台压缩机,单壳压缩机,换向极电机,连续速度控制等。其中变频控制技术具有简单、便宜和启动可靠,适用于所有类型压缩机(敞开式、封闭式等)的优点。
(3)压缩机设计
往复式压缩机,在现代的设计概念中已不可能作更多的改进。但涡旋式压缩机将为热泵的发展做出贡献。新型的螺杆式压缩机和离心式压缩机是适用于热泵工作的。
(4)新工质技术
根据目前的研究成果,CFSs和HCFCs工质的替代物可以分为三类:HFCs工质,氨和丙烷,其它工质。当前,首选的为HFCs替代物。由于纯工质往往不能满足热泵工质所需的各项条件。因此,使用二种工质的混合物或者多元工质的混合物。如:低工作压力下选HFC134a;与HCFC22工作压力相近选HFC32/125/134a;在高工作压力下选HFC32/125。
2.吸收式热泵是利用少量的高温热源,产生大量的中温有用热
目前,吸收式热泵使用的工质为LiBr--H2O或NH3--H2O,其输出的最高温度不超过150℃。
吸收式热泵的发展趋势:应用新的工作循环(例如多级循环)和开发新的工质,以克服Li--Br--H2O或NH3--H2O工质所存在的缺陷。
吸收式热泵可利用工业余废热作为能源,耗能很少,几乎不耗费电能。因此,我国自80年代末开始进行该方面的研究,其工作主要集中在以下几个方面:
(1)机理性研究。广州能源研究所对降膜吸收过程传热传质机理进行了深入研究,提出了凝结式降膜吸收理论,揭示了吸收过程动量、热量、质量传递相互偶合机理。
(2)适用于不同制冷要求的不同循环的研究。利用余废热的Ⅰ、Ⅱ型单级(多级)热泵循环;用于制取高温的Ⅱ型单级(多级)热泵循环。
(3)高温热泵循环工质的研究。探索工质包括:水、甘油,水、乙二醇等。
(4)应用性研究工作。