热泵如何节能？
在自然界中，水总是从高处向低处流动，热量总是从高温向低温传递。而人们可以利用水泵通过电能将水从低位提升到高位，也可以利用热泵技术通过电能将热量从低温转移到高温，从而将低温热源升级为高温热源使用。因此，热泵本质上是一种热提升装置。热泵的作用是从周围环境中吸收热量，并传递给被加热的物体(温度较高的工质)。它的工作原理和制冷机一样，都是按照逆卡诺循环工作，不同的是工作温度范围不同。
热泵技术的第一个特点是可以长期大规模利用河流、湖泊、海洋、城市污水、工业污水、土壤或空气中的低温热能。众所周知，从用透镜聚光，到生火，再到太阳能热水器，低温热能升级为高温热能，但不能在地面上跑一整天。热泵技术突破了这一限制，可以将我们在生产生活中和自然界中通常废弃的低温热能升级为高温热能加以利用。显然，利用高温热源，如锅炉，可以实现供热、制冷或其他工业目的，因此热泵的应用遍及各个行业和领域。
热泵技术的第二个特点是它是世界上最节能的供暖系统(即煤、油、天然气等。).它可以用少量的不可再生能源(如电能)将大量的低温热能转化为高温热能。比如电加热要消耗1千瓦时的电，最多只能提供1千瓦时的热量，而一个设计良好的热泵系统在消耗1千瓦时的电时可以提供4千瓦时的热量。例如，它还提供10千瓦时的热量，使用电阻加热消耗34千瓦时的一次能源(包括24千瓦时的发电和输配电损耗)；使用高效燃油、燃气锅炉供热，若不计算管道热损失，仍需消耗29.1千瓦时一次能源；使用电热泵供暖只消耗2.7千瓦时的电能，加上发电和输配电损耗3.3千瓦时，只消耗6千瓦时的一次能源。热泵技术的一次能耗仅为前两种供暖方式的1/5或近1/6。
热泵技术的第三个特点是在一定条件下可以反向使用，既可以制热，也可以制冷，不需要两套设备的投入。上海某纸业公司是生产高档涂布白纸板的专业企业，固定资产4亿元，65438至0999年销售收入2.68亿元。公司生产的白卡纸质量可以替代进口产品。
公司生产用汽由热电厂提供。造纸机烘缸原采用三级蒸汽通风，但实际运行中存在以下问题:一是烘缸蒸汽传热效率低，导致吨纸蒸汽消耗量大；二是造纸机提速和产量提高难度大；第三，当纸板生产品种发生变化时，设备故障频繁，断纸现象更加严重；第四，操作控制复杂。1997年底，公司采用美国某公司的喷射式热泵控制系统对原有系统进行改造。项目建设周期为1个月。新系统充分利用了蒸汽的热能，吨纸蒸汽消耗明显降低，纸机速度提高20%左右，设备维护量大大减少。1999的纸板产量比1998增加了70.7%，经济效益十分显著。安装热泵控制系统后，不仅简化了操作和控制，而且满足了生产品种的频繁变化。
改造前蒸汽消耗为9.0109焦耳/吨纸。改造后，蒸汽消耗降至7.5109焦耳/吨纸以下，下降16.7%，平均每吨纸节约1.5109焦耳。从1998、65438+10月到1999年8月，累计节约蒸汽1439、32109焦耳，年平均节约蒸汽86359109焦耳，年平均节能效益345.4万元，年减排二氧化碳7677吨。
项目总投资364.5万元，项目回收期1.1年。
这种热泵控制系统可以安装在国内造纸厂纸机干燥部，取代现在普遍采用的多级蒸汽通风方式。不仅充分利用了蒸汽热能，而且使造纸机烘缸中的冷凝水顺利排出，造纸机运行安全可靠。这种热泵控制系统可以成为企业节能和提高效率的有效手段。
公司最初采用的是三级蒸汽通风，这是一种串联反向加热系统，即蒸汽流动方向与纸张运动方向相反，每一级产生的冷凝水通过汽水分离器为下一级产生二次蒸汽，因此蒸汽在形式上得到充分利用。然而，在实际操作中，该系统有一个缺点。由于是串联系统，各烘缸压差小，在烘缸升温、纸机提速、调速、断纸时容易造成烘缸虹吸管排水不畅，会使烘缸水位升高，影响传热效率，阻碍生产。其它三个部分中的高温导致纸缺陷，例如纸毛和卷曲，以及当压榨的纸在干燥器中干燥时在最后阶段的高背压。因此，原系统不仅有蒸汽浪费，而且影响纸制品的质量和产量。
为了解决上述问题，该公司采用了喷射热泵控制系统。热泵以少量高压蒸汽为动力，汽水分离器的二次蒸汽被高压蒸汽高速通过热泵喷嘴时产生的吸力(文丘里原理)吸入热泵。混合后，获得高品位蒸汽并在干燥器中重复使用。热泵系统采用流量控制法控制，根据造纸机生产品种，利用计算机模拟计算各组烘缸热平衡参数，得出最佳二次蒸汽流量控制参数。该系统利用计算机通过调节热泵的高压蒸汽阀来控制二次蒸汽管道上的孔板，使二次蒸汽流量恒定，干燥机水位最优，干燥机传热效率最高，达到节约蒸汽，提高产品质量和产量的目的。
新系统具有以下特点:
(1)由于热泵的抽吸作用，可以保持较高的烘缸压差(最高可达70 kPa左右)，保证虹吸冷凝水的顺利排出，达到最佳的传热效率。
(2)由于控制系统可靠，烘缸表面温度能保持在控制范围内，便于调节烘缸升温、纸机提速、调速、断纸等工况。
(3)烘缸蒸汽中的不凝性气体可不断排出，可防止不凝性气体在缸内积聚而降低蒸汽的传热效率。
(4)保证湿部烘缸的表面温度在60℃ ~ 70℃，从而防止纸病。同时将末端背压降至0.11 MPa(改造前为0.20 MPa)，降低排放损失。
(5) 1.25千克蒸汽可以干燥1千克水。
喷射热泵控制系统可以降低蒸汽消耗，提高产量和质量，投资回收期短，节能效益显著。该系统由计算机控制，自动化程度高，操作简单。可替代目前造纸行业广泛采用的多级蒸汽通风方式，是未来造纸机干燥部蒸汽通风的理想系统设备。
供热管道的节能
在众多传热元件中，热管是人们已知的最有效的传热元件之一。它通过工作流体在全封闭真空管壳内的蒸发和冷凝来传热，具有极高的热导率、良好的等温性、冷热两侧传热面积可自由变化、温度可控等一系列优点。，并且可以在没有外部动力的情况下通过小的横截面积长距离且有效地传递大量的热量。
热管换热器传热效率高，结构紧凑，流体阻力损失小，有利于控制露点腐蚀。广泛应用于石油、化工、电力、交通、冶金、建材、轻工、纺织、机械等行业的高效传热设备，以及电子器件芯片、笔记本电脑CPU、电路控制板的冷却。微型热管已经批量大规模生产。工业领域用于余热回收的热管换热器属于非标产品，会根据各种设备的规模、大小、用途、工艺条件等进行设计制造。