热声学热泵是一种有前景的供暖技术,利用中低温热量减少对电力的依赖。本研究提出了单一直接耦合的热声学热泵配置,旨在最小化系统复杂度并使其适合家庭应用。在典型家庭供暖条件下进行了数值研究,包括性能分析、振能损失评估和关键参数的轴向分布。
结果显示,所提出的热声学热泵实现了5.7千瓦的供热能力和1.4的性能系数,在热量温度为300°C, heat-sink 温度55°C条件下。与现有吸热热泵的比较显示其在大温升应用中具有良好的适应性。一项在芬兰进行的年度案例研究分析了系统的经济和环境性能,根据驱动热源确定了两种不同的模式:中温(≥250°C)和低温(<250°C),这两种模式都表现出良好的供热性能。当热声热泵由废热驱动时,年节能20.1兆瓦时,减少4143千克二氧化碳排放 每年实现了1629欧元的环境成本节约。这些结果展示了热声学热泵作为利用中低档热源进行家庭建筑供暖的经济且环保选项的潜力。编译 陈讲运
热驱动热声学热泵(TAHP)系统的应用已成为家庭供暖应用中一个有前景的解决方案,因其带来的多重优势。TAHP能够仅使用中低品位热源,包括太阳能、地热和废热,从而减少对电力的依赖。这一功能对于电力供应不充足的偏远地区尤其有利。此外,TAHP系统还具有热源利用的多样性和高能效[8]。此外,TAHPs使用环保的工作气体,如氦气和氮气,且由于不含机械活动部件,寿命更长[9]。这些优势使TAHP成为家庭供暖应用中可行且经济的解决方案,尤其是在中低温热源丰富的地区。尽管由于目前缺乏大规模生产,准确估计热声学热泵的市场潜力具有挑战性,但其结构简单几乎意味着市场成本会是乐观的。持续探索和改进TAHP系统性能至关重要,以最大化其效益,同时最大限度化局限性。
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