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空气源热泵系统

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发表于 2014-11-28 16:27:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
空气源热泵
1.1 空气源热泵的原理及特点
空气源热泵又称热泵热水器,就是一种能全天24小时大水量、高水压、恒温提供不同热水需求,同时又能消耗最少的能源完成上述要求的热水器。并在高效制取生活热水的同时,能够像空调一样释放冷气,满足制冷需求,同时可以在阳台、储物间、车库等局部空间达到除湿的作用防止物品发霉变质或者快速晾干衣物。
1.1.1发展历史
第一代 大功率燃气热水器:
  1、出水温度和水压受气候条件影响大,不稳定不易调节水温。
  2、燃烧能耗高并伴随排放大量有毒废气,使用年限低。
第二代 大功率电热水器:
  1、主要是能耗较高,容易漏电伤人,储水量不足。
  2、水温过高导致内胆结垢严重使用寿命短。
第三代  太阳能热水器:
  1、理论上最为节能,但是考虑到实际情况现实环境中会经常下雨阴天及北方冬季等需要外加电辅助,就相当一个电热水器安全隐患大。
  2、由于一般太阳能为开式系统热水的水压,完全由高差决定,舒适性差。
  3、一般太阳能所使用的真空管极易破碎,维修麻烦,使用年限较低。
第四代:空气源热泵
是将空气中的能量吸收,变成热量转移到水箱中,把水加热起来,同时把失去大量能量的低温空气释放出来,用于制冷。空气在失去能量降低温度的同时,大量的水蒸气被冷凝,因而释放的冷气湿度大大降低,相当于具有除湿的效果。因此该系统集节能中央热水、制冷、局部除湿功能于一体,大大挺高的产品的性价比和使用性能。为更多家庭享受高品质生活提供了条件
1.1.2工作原理
热泵是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求,传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,大大减轻了供暖造成的大气污染问题。热泵利用的低温热源通常是环境(大气、地表水和大地)或各种废热由热泵从这些热源吸收的热量属于可再生能源。
空气源热泵是将空气中的能量吸收,变成热量转移到水箱中,把水加热起来,同时把失去大量能量的低温空气释放出来,用于制冷。空气在失去能量降低温度的同时,大量的水蒸气被冷凝,因而释放的冷气湿度大大降低,相当于具有除湿的效果。因此该系统集节能中央热水、制冷、局部除湿功能于一体,大大挺高的产品的性价比和使用性能。为更多家庭享受高品质生活提供了条件

1.1.3供冷/热系统流程图
空气源热泵通常由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀4部分构成,传热工质在机组内封闭运行,空气源热泵热水机组目前常用的传热工质有R22和R134a,并通过冷凝器和蒸发器与外部发生热交换。
1.冬天供热
在制热时,液态制冷剂在空气换热器中汽化,吸收空气中的热量,低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩后变为高温高压气体送至水换热器。由于制冷剂的温度高于水的温度。制冷剂从气态冷却为液态,液体制冷剂经膨胀阀节流后,在压力作用下进入空气换热器,低压气体制冷剂再次汽化,完成一次循环。在这个循环中,随着制冷剂状态的变动,实现了热量从空气侧向水侧的转移







2.夏季制冷
在制冷时,液态制冷剂在水换热器中汽化,使水温降低。低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩,变为高温高压气体,进入空气换热器,由于制冷剂温度高于空气温度,制冷剂向空气传热,制冷剂经气体冷凝为高压液体,高压液态制冷剂经膨胀阀节流后进入水换热器,低压液体制冷剂再次汽化,完成一个循环。在这个循环过程中,随着制冷剂状态的变动,实现了热量从水侧向空气侧的转移.




图二:制 冷 原 理 图

机组用性能系数COP 来评价其运行效率,COP 的计算公式如下:
COP=制热功率/输入功率
在标准工况下,机组的COP值通常>4 。对不同的传热工质、压缩机类型、容量和种类的机组,其COP值会有些差异。在运行中,影响热泵机组COP值的主要因素是蒸发器和冷凝器外部介质 (空气或水)的工作温度,以及它们之间的温差。两者之间的温差越大,COP值