空气热泵范文（精选10篇）
空气热泵 第1篇
能源是当今可持续发展中的重要课题。我国经济已经经历了近30年的高速增长，而支持我国经济快速发展的基础之一是能源利用水平的迅速提高。但是随着经济规模的迅速扩大，能源资源缺乏、结构不够合理、环境污染严重等问题日益突出。党的十六大提出了到2020年国内生产总值要比2000年再翻两番的宏伟战略目标，这对能源安全等问题提出了更高的要求。在新的形势下，我国有必要大力发展可再生能源。
在节能为主题的当今社会，利用太阳能、地热能、空气能等低品位、绿色能源是解决采暖、空调和生活热水高能耗问题的有效途径之一;同时，热泵技术可以消耗较少的电能或矿物能源，将低品位的能量传递、存储，供人们使用，达到节能环保的功效。空气能是一种广泛存在、平等给予和可自由利用的低品位能源，空气源热泵以极少的电能通过工质把空气中的低温位热能输送至高温位热能，大量利用自然资源和余热资源中的热量，从而有效节省了采暖、空调、供热水和工业加热所需的一次能源。是一项极具开发和应用潜力的节能、环保新技术。
热泵根据获取自然能来源的不同，可分为地源热泵、水源热泵和空气源热泵三类。空气源热泵由于具有投资低、安装简单灵活、受自然环境限制少，实用领域广泛等优点，比传统产品节能，深受建筑行业和广大用户的欢迎。
目前国内所生产的空气源热泵空调和热泵热水器都具有节能、环保的优点，但存在以下问题：
(1) 空调和热水分别为两套设备，全年设备利用率低;
(2) 空调制冷运行时，大量的冷凝热排放到大气环境中，产生热岛效应同时损失了这部分可用能源。
针对上述问题，我公司自行研发、生产的“空气源热泵三联供机组”实现了集制冷、制热、热水于一体，将热泵空调技术、热泵热水技术和先进的换热技术进行技术集成，实现了空调和热水器的完美结合。并使原有技术节能、安全、环保的特点得到进一步提高。该机组集功能性、实用性、节能性、环保性于一体，节能减排，不仅利用了空气中可再生的低位能源，而且利用了制冷时向环境的排放热能，既制造了室内舒适的小气候，同时又免费生产了生活热水，从而更实用、更经济。该机组经过国家有关部门测试、实际运用，各项性能指数指标达标，运行稳定。该机组的实际工况有5种：单独制冷;单独制取热水;单独采暖;同时制冷和制取热水;同时采暖和制取热水。与传统的空调及热水器相比，其节能效果达到45%以上。
“三联供机组”的主要特点有：
高效节能：使用费用比传统的太阳能热水器(带辅助电加热器)更省，是电热水器的1/4，燃气热水器的1/3，消耗少量电力，获得4倍热量;
全天候：不受天气变化影响，晴天、阴雨天、夜间都高效地制取热水;
适用性强：任意位置安装，解决了太阳能只能安装在顶层的不足，而且对建筑朝向也没有影响;
寿命长：制冷剂作为工作介质，不存在夜间冻管及管路腐蚀等问题，系统寿命一般可达15～20年;
安全可靠：勿需大电流的电气连接，运行安全可靠，噪音小;安全环保，热能来源于空气，水箱内无电热管，水电完全分离，绝对安全;
方便舒适：夏天可使室内温度控制在25～28℃，冬天可使室内温度控制在20～24℃，45℃热水承压出水，自来水压沐浴，全自动运行，快速加热，超大容量;
在夏天和冬天使用空调采暖的同时，机组自动生成免费热水;
电脑自控：确保高效地从空气中获得能量，从而充分节约电力;
蓄热运行：“移峰填谷”，充分利用晚间低谷电价运行。
机组提供的热量来自空气，是最清洁的低位能源。它节约了70%的高位能，就等于说减少了生产这部分高位能所造成的排放废热、烟尘、酸性气体等对环境的污染。机组在制冷和供热水时，将传统空调器中冷媒向外“搬运”的大部分热能通过冷水加以吸收制成生活热水，将废热进行充分利用。减少废热向环境的排放，减少环境污染, 可有效缓解温室效应。
空气源热泵三联供机组将制热和制冷这两个相反的功能同时加以实现，属国内首创，在国内同行业中处于领先水平。可广泛使用在家庭、学校、医院、商场、宾馆、酒楼、办公楼、洗浴中心等场所的大中小冷气、暖气、热水集中供应系统。
我们在研发空气源热泵三联供机组的同时，还研发了废水源热泵冷暖机组，以极少的电能通过热泵工质把废水中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后成为高温热能，传至水中，加热热水，一项极具开发和应用潜力的节能、环保新技术。
此产品为朗肯公司研发的新型产品，该机组能将小区建筑以及工业排放废水、生活中洗浴废水的热量加以回收利用，将回收的能量提供给小区建筑采暖及清洁生活热水，可大大的降低热量的排放，更进一步降低了用户冬季采暖和清洁生活热水的使用成本。与传统的空调及热水器相比，其节能效果达到60%以上。
《空气源热泵三联供机组》在实际应用中，与传统产品相比可节能40%以上。在湖北荣军医院的工程实例、东风新星车辆部件有限公司工程实例、西安四万平方米的小区供暖工程实例、武汉中南大酒店供暖工程实例、武汉首玺池典洗浴中心工程实例以及北京康悦金海会馆、内蒙古科技厅、武钢供水供暖的工程实例已充分证明了节能环保的效果。
武汉中南大酒店是一家接待省内外大型会议、旅游团队和公务、商务旅游者的大型酒店。实际的空调供应面积约在8000m2。酒店每天需45～55℃的生活热水总量约在50吨左右，原采用两台制冷量为960KW的离心式空调机组和一台约克制冷量为700KW的活塞机组+燃煤锅炉房蒸汽供应到换热站进行供冷、供暖及卫生热水。年耗57.6万度电，年耗煤1300吨，费用157万元，采暖及供热水的各种辅助设备的运行费用23万元，共计高达180万元。每年还要向大气排放二氧化碳3406吨, 二氧化硫11.05吨, 氮氧化物9.62吨。我们在2009年对其进行了采暖与热水供应的项目改造，采用了13台LKR3FX-40/44Ⅱ*2型机组，保障了大酒店的整个采暖和热水供应的要求。
经过二年的运行统计数据和用户的反馈，其运行费用和大气排放情况如下：耗电83.1万度、耗煤0吨。费用92.6万元。向大气排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物为零。达到了节能、低碳、环保要求。在2010年11月经过湖北省节能协会专家组评审：“1、湖北省中南大酒店中央空调热水系统，改造后每年能节约标准煤963吨。2、湖北省中南大酒店中央空调热水系统，改造后每年能节约运行费用近90万元。节能率达到49%。”
武汉首玺池典洗浴中心每天洗浴人数大概在1000～1500人，需要每天供热水量约150～200吨，用来满足热水淋浴以及水池热水的需求。我们采用朗肯废水源高温热水机组作为一种热量搬运工具，将蓄水池中的洗浴后20～30度的水，通过废水源高温热水机组，将其废水中的热量交换，用来生产洗浴热水，将热水温度提高到45℃以上，最高可达到85℃。根据需求我们在安装了4台废水源高温热水机组，在夏天每天运行费用为716元，夏季每月运行费用为3万元左右，不受冬天的温度的影响。大大节省了用户的费用。和传统的加热方式比较, 节能率达到60%。
朗肯公司通过几年不懈的努力，在研发和生产过程中，不断强化知识产权意识，先后拥有一个发明专利、三个实用新型专利，还有五项发明专利和二项实用新型专利收到国家知识产权局的专利申请受理通知书。
《空气源热泵三联供机组》经住建部科技发展促进中心组织国家级专家评估，认为该机组将热泵采暖技术、热泵空调技术和热泵热水技术集成，实现了采暖、空调和热水器的结合，在环保、节能、多用途等方面有所突破，达到国际先进水平。公司研发生产的《空气源热泵三联供机组》通过了国家空调设备质量监督检验中心的检验，结论是废热回收显著，制冷性能系数高。该产品和公司获得一系列国家、省、市和行业的奖励及荣誉称号。
住建部标准所指定我公司为“空气源三联供机组”行业标准制定的起草主编单位，并于今年6月8日通过了专家组的审核。
空气能热泵热水机组技术知识问答 第2篇
人们所熟悉的“泵”是一种能提高位能的机械设备，比如水泵主要是提高水位或增加水压，而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热，经过电力做功，输出可被人们所用的高品位热的设备，是一种节能、环保、清洁的采暖和热水设备，热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
一、如何理解“热泵”？
举个简单的例子，汽车耗几升汽油就可以把几吨货物从一个地方运到另一个地方，热泵机组可从自然界中吸收热量经过热泵的“搬运”（电力做功驱动热泵），获得可用于生产、生活的热能。
二、热泵有几种？
根据热源不同，热泵可分为空气源热泵、水源热泵和地源热泵。
三、热泵热水器是太阳能产品吗？
从广义上讲是的，但热泵机组与常规太阳能产品却有着本质上的区别，主要体现在工作原理上的不同：常规太阳能产品必须依靠太阳光的直接照射或辐射才能达到制热效果，而热泵机组主要是以吸收环境中热能来达到制热效果。
四、热泵机组根据什么原理进行采热？
热泵机组设备内专置一种吸热介质——冷媒，它在液化的状态下低于零下20℃，与外界温度存在着温差，因此，冷媒可吸收外界的热能，在蒸发器内部蒸发汽化，通过热泵机组中压缩机的工作提高冷媒的温度，再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态，在转化过程中，释放出大量的热量，传递给水箱中的储备水，使水温升高，达到制热水的目的，这便是该产品的独特之处，也是市场潜力的理由所在。
五、热泵机组中有热交换器，那么在运行时是否一定要用电？
是要用电，但电只用在驱动热泵从外界环境中吸收热，并将热能释放出来加热水，而不象常规电热水器那样用电直接加热水，故用电量很少。
六、热泵机组与其它供热方式相比有什么优势？
热泵机组供热主要体现在：高效、节能、环保、安全。无可燃、可爆气体，无电器推动元件，绝对安全；无任何废气、废水、废渣排放，绝对环保，热泵机组全年平均运行成本只需电直接加热的1/4，燃油、燃气加热的1/3~1/2，常规太阳能的1/1.5。
七、首期投资和回收周期如何？
热泵机组的首期投资会比燃油、燃气锅炉略高，但由于它特殊的节能效果，一般会在一年半以内通过节能方式将成本收回，锅炉等其它供热方式一般使用寿命只有五年，而热泵机组的使用寿命可长达十五年。
八、空气能热泵机组的耗电量一般多少？
空气能热泵机组的热效率一般为300%-500%，以温升40℃计算，生产一吨热水约耗电9-15度。而普通电加热方式需要耗电52度。
九、空气能热泵热水机组的使用及操作简单吗？
使用非常简单，整个机组采用自动化智能控制系统，用户只需在初次使用时开一下电源，在以后的使用过程中完全实现自动化运行，到达用户指定水温时自动停机，低于用户指定水温时系统自行开机运行，完全实现一天24小时随时有热水而不用等候。
十、冬天低温时，热泵机组是否能正常运行？
当然能，空气能热泵热水机组具有智能化霜功能，确保机组在低气温环境下稳定运行，它可根据室外环境温度、蒸发器翅片温度和机组运行时间等多个参数综合、智能判断自动进入和退出化箱。
十一、与常规太阳能相比，空气能热泵机组有哪些优势？
优势非常明显，主要体现在四个方面：
1、从投资方面：如达到相同供水效果，资金投入热泵热水机组比常规太阳能产品少，并且可以使用经济电能，在用电低谷时制热水储备。
2、从使用方面：常规太阳能产品受天气影响明显，阴雨天、下雪天、夜晚就不能工作，而热泵热水机组不管阴天、雨天、下雪天、夜晚或阳光明媚都能照常工作，全天候提供热水。
3、从运行成本方面，常规太阳能在太阳直射下，几乎零成本运行，可惜在阴雨雪天或夜晚只能依靠辅助系统工作，统计数据显示，正常使用时，常规太阳能辅助系统全年耗电能比热泵机组全年总耗电能要高。
4、其它功能方面：热泵机组使用不受地点限制，可以摆放在任何地方，而且占地空间很小，而常规太阳能要达到同等供热效果则需占用很大空间，还必须露天摆放；热泵机组在制热水的同时可产生冷气，可用于除湿、降温及空气滤清等辅助功能。
十二、是否需要经常充注制冷剂？
不需要。空气能热泵机组同冰箱一样是密封部件，在交付用户使用时已按定量充注好制冷剂，用户使用过程中无需自行充注。
十三、为什么热泵热水机组会比电热水器或天燃气热水器更加有效？
一般的加热方法都是直接用能源来加热水，电热水器能源使用效率约为95%，天燃气约为75%，而热泵机组是用电能来驱动压缩机，而不是直接用于加热水，热能实际来自环境。
十四、从环境吸收热能为什么会使热泵有更大的效率？
热泵机组用1份电能可以从环境中吸取2-3份免费热能，再用这些热能加热水，消耗的1份电能也用于加热水，所以最终可使热效率达到300%-500%。
十五、是否需要提供机房？
不需要，热泵机组可放在您指定的任何地方，不影响建筑物美观，只需很少空间，无需直接光照，安装非常容易，可露天摆放，也可放置在不显眼的角落或地库里，并可实现无人操作，全自动控制恒温供水。
十六、热泵机组可用于哪些场所？
热泵机组的适用范围非常广泛，有专为宾馆、酒店、学校、医院、桑拿浴室、美容院、游泳池、洗衣房、工矿等设计的各种型号的商用机，也有专为家庭设计的各种型号的家用机，同时还可以免费获取冷气，可实现全年供热。
十七、若使用多台热泵，其中一台出了问题是否影响整个系统？
不影响。空气能热泵机组具有模块化功能，采用并网运行，每台热泵机组均可分别单独控制，即使其中一台出了问题，在维修时并不影响其它机组的正常运行。
十八、热泵机组能利用低谷电价吗？
可以，而且是自动控制运行。空气能热泵机组在设计时根据用户的用热水量配置相应的保温水箱，保温水箱具有良好的保温效果，同时空气能热泵机组具有定时启停功能，这就可以在低谷电价时制取热水储存于保温水箱中。
十九、每种型号热泵的水箱如何配？
因热泵机组输出负荷相对较小，产热水速度较慢，热泵机组是先制热水备随时使用，而不是用水时才产热水，水箱是根据用户的日用水量设计，设计容量足够大，可实现24小时连续供水。
二十、热泵机组运行是否稳定？
运行非常稳定、可靠，空气能热泵专设有高低压保护、冬季防冻保护、排气温度过度保护、出水温度过高保护、水流不足温差保护、水流开关保护及压缩机运行和停机延时保护。二
十一、家用热泵热水器有哪些特点？
空气能热泵热水机组家用机有多种型号，它是一种专为中高收入家庭设计的新型高效、安全、环保，使用性能优越的家庭中央热水器，其主要特点为：
1、承压式水箱设计：水压足，冷热水压力自动平衡；
2、分体式设计：安装非常方便；
3、微电脑控制：全自动运行，4、水箱主机任意组合：满足个性化需求。二
十二、家用热泵热水器的水箱如何选？
热泵热水器的水箱根据用户一天的实际用水量确定，在用户可接受的条件下，建议用户选用大一型号的水箱，一般家庭：1-2人，配150或200L水箱（100L/人）；3-4人，配200或2×150L水箱（80L/人）；5-6人，配300或2×200L水箱（70L/人）。二
十三、热泵产品与锅炉相比的优点是什么?
1、热效率高：产品热效率全年平均在300%以上，而锅炉的热效率不会超过100%。
2、运行费用低：与燃油,燃气锅炉比,全年平均可节70%的能源，加上电价的走低和燃料价格的上涨，运行费用低的优点日益突出。
3、环保：热泵产品无任何燃烧排放物，制冷剂选用了环保制冷剂R417A，对臭氧层零污染，是较好的环保型产品。
4、运行安全，无需值守：与燃料锅炉相比，运行绝对安全，而且全自动控制，无需人员值守，可节省人员成本。
模块式安装，便于增添设备：产品采用多台机组并联的安装模式，当用户用水量增大时，可随时增添设备。
24、广东气候是否适宜装太阳能热水器？ 广东省2002年的年雨日在94～187天之间，日照时数在1190.1～2433.3小时之间。（数据采自广东气象网站）
从上例数据可看出：
8—10月份：太阳日照很好，但由于广州地区的天气比较热，居民冲凉也多用温水或凉水，太阳能所生产热水往往有富余。3—5月份：多阴天多雨，太阳能热水系统需用电或柴油锅炉辅助加热。
1—2；11—12月份：4个月是居民真正需要大量热水的时间，由于气温比较低，太阳日照也不是很好，利用太阳能设备几乎得不到热水，需大量用电或柴油辅助加热。综合上述：对于广东地区来说，太阳能热水系统设备利用率不是很高。
空气源热泵在公共浴室中的应用 第3篇
【关键词】空气源热泵；原理；热水系统；水箱；节能环保；能效比
随着国民经济的发展和人民生活水平不断提高，生活用热水的需求量越来越大，能源的消耗与日俱增。我国作为能源消耗大国，根据统计，每年建筑能耗占全国总能耗近30%，城市民用建筑洗浴热水能耗占20%，因此人们越来越注重能源的节约，开发太阳能、风能等可再生能源的任务也十分迫切。热泵技术是近年来在全世界备受关注的新能源技术，因其在节能降耗和环保方面都具有良好的表现，在公共建筑热水供应系统中得到了越来越广泛的关注。空气源热泵由于其结构简单，安装使用方便，因此成为热泵诸多形式中应用做广泛的一种，在公共建筑热水供应系统中占有不可代替的优势。笔者以石家庄某企业居民区公共浴室改造工程为例，介绍了空气源热泵在实际工程中的应用，并分析了其运行成本。
1.工程概况
石家庄某企业居民区公共浴室主要满足该居民区内居民洗浴要求，设计为单层独立建筑，共设有沐浴喷头52个，每天的洗浴总人数约为600人左右。浴室原采用该企业生产余热供热系统，将工厂直供的温度较高的热水通入浴室，经浴室管理操作人员通过手工操作混水阀，经冷热水配比，将水温调节至40℃，贮存至保温水箱，通过水泵供至浴室末端使用。由于企业与居民区距离较远，热水管道热量损失相对较大，而且管道投用年限较长，腐蚀情况较严重，跑冒滴漏现象较多，维护较频繁，同时随着企业的发展，企业生产的余热逐步在厂区内被加以利用，已经没有足够的余热供居民区公共浴室使用，鉴于以上情况需要对该浴室热水系统进行升级改造。本次浴室改造采用当前国内为比较流行的空气源热泵，在春、夏、秋3个季节，由空气源热泵制取洗浴用热水，冬季由空气源热泵和电热水器辅助加热联合制取洗浴用热水。
2.空气源热泵系统设计
2.1系统形式
为保证洗浴时充足的用水量和恒定的热水温度，空气源热泵采用“双模式”设计，即直接加热+循环加热两种模式制取热水。直接加热模式，是把常温的自来水直接加热至设定温度的高温热水补充到水箱当中，保证水箱水量充足；循环模式是对水箱内的热水进行再热，保证水温稳定在设定的温度。
2.2热泵机组运行时间的确定
根据《建筑给水排水设计规范》【1】空气源热泵机组设计工作时间为12-20h/d，浴室开放时间为每天中午1：300-晚上8：30，每天供水8h，结合浴室的实际情况以及石家庄的气候条件，热泵机组全天共运行12h。
2.3设计计算参数
石家庄属于温带季风气候地区，夏天炎热，冬天寒冷，全年平均气温13.4℃，最冷月的月平均温度为-6.7℃，极端最低温度-19.7℃，春分、秋分所在月的平均温度为14.0℃。该居民区自来水采用的是地下水，年平均温度按15℃计算。
3.4空气源热泵选型
该浴室每天的洗浴总人数约为600人左右，根据《建筑给水排水设计规范》【1】要求，公共浴室淋浴每人每次热水用量50L，得知热水日需求量为30米3。空气源热泵进水设计温度为15℃，出水设计温度为55℃，热水所提升的温差是40℃，根据公式【3】，可计算出设计小时供热量为439635kJ/h。
依据设计小时供热量，热水系统设计选用MHA200B5低温型空气源热泵2台，额定工况下，机组制热主机输入功率为18.22kW，制热量为80kW、产水量为1760L/h。
2.5辅助加热设备供热量
在冬季气温低于0℃，机组的制热衰减至60%以下时，开启辅助加热設备。
在冬季辅助加热设备每天供热量为76672.344kJ/h，每天需要耗电量280.5kW·h。
2.6水箱的设计制作
公共浴室每天热水需求量为30m3。浴室开放时间为每天中午1：00-晚上8：00，而洗浴高峰集中在下午6：30到下午8点之间。水箱容积等于定时供应最大时段的全部热水量。根据规范【1】，计算得设计小时热水量16250L/h，水箱有效容积需24.375m3。设计新增30m3不锈钢聚氨酯发泡矩形保温水箱，结合公共浴室现有位置，该水箱长5米，宽2.5米，高2.4米。根据国家卫生水质要求，本项目保温水箱采用SUS304不锈钢制作的方形模块式水箱，中间为水100mm厚聚氨酯保温层，24h温度降低<3℃，水箱带外爬梯及液位控制。
2.7机组运行控制
热水机组采用全智能自动化控制面板控制。该机组是具有定量产热水功能、开关机时间设置和出水温度设定功能，便于机组自动运行，节约水电和运行成本，2台机组并联运行时，通过设置运行时间间隔和运行时长，根据实际需要水量自动启停热水器台数。在水箱内1.2m处安装热电偶实时测量热水温度，用于控制机组实际运行。热水机组的出水温度设定为48℃。当蓄水箱水位处于高位时，补水阀门关闭，当水温低于45℃时，机组自动启动循环加热模式，当水温高于48℃时，机组自动停止循环加热模式，处于待机状态，当水箱水位下降时，补水阀门自动打开，机组开启循环加热模式，当水温低于40℃时，机组转换为直接加热模式，当水位达到高液位时，补水阀门关闭，机组自动转换为循环加热模式，温度达到48℃时，停止运行处于待机状态。
3.年运行费用和标准煤耗分析
MHA200B5低温型空气源热泵在石家庄地区的年平均能效比COP=3.1。电锅炉效率为95%，燃气锅炉和燃油锅炉供应洗浴热水受外界环境温度影响小，燃油锅炉热效率为84.15%～90.58%，成本分析取85%；燃气锅炉热效率为86%～92%，成本分析取90%。该居民区电价为1元/（kW·h），柴油价格为6.4元/kg，天然气价格为3.5元/m3。根据文献【2】可知：柴油发热量为42652kJ/kg，天然气发热值为35544kJ/m3。扣除浴室每年休假及检修时间，该浴室每年实际开放360天，热水系统年耗热量为1899223200kJ。
可见，空气源热泵年运行费用最低，电锅炉年运行费用最高，是空气源热泵的3.26倍，燃油锅炉年运行费用是空气源热泵的1.97倍，燃气锅炉年运行费用是空气源热泵的1.22倍。从标准煤用量来看，空气源热泵年标准煤用量为20.9t，电锅炉是空气源热泵的3.3倍，燃油锅炉是3.7倍，燃气锅炉是3.4倍。根据年运行费用和标准煤用量可知，在石家庄地区使用空气源热泵即经济又环保。
4.结论
空气源热泵凭借其节能环保的优势正在逐步广泛应用，结合石家庄某企业居民区公共浴室改造工程，详细介绍了针对公共浴室的使用特点，计算并合理选用空气源热泵机组，并且设置辅助热源。在计算选择水箱容积时，充分考虑浴室的运行时段。并通过年运行费用的预估以及与其它商用制热设备运行费用的对比，结果表明在石家庄地区低温型空气源热泵运行费用低，能效高，对节能减排十分有利，在公共浴室的热水供应中具有较大的发展潜力。
参考文献
[1]GB50015-2003建筑给水排水设计规范（2009年版）[S].北京：中国计划出版社，2010.
[2]GB/T2589-2008，综合能耗计算通则[S].北京：中国标准出版社，2008.
作者简介
谈空气源热泵技术及其应用 第4篇
关键词：空气源热泵,系统,温度,环保
0 引言
当今社会科技高速发展, 人类赖以生存的环境日益恶化, 人们越来越意识到环境保护的重要性。不可再生能源消耗所产生的废气、污水等造成了环境进一步的恶化, 呵护碧水蓝天, 是我们的责任与义务。高效、节能、环保的空气源热泵技术逐步受到人们的青睐, 此项技术以吸收空气中大量的热能作为主要能量, 在工作中没有噪声, 不产生废气, 不污染环境。
1 空气源热泵工作原理及特点
1.1 空气源热泵工作原理
冬季空气源热泵以制冷剂为热媒, 吸收空气中的热能并在蒸发器中间接换热, 通过压缩机将低温位的热能提升为高温位热能, 加热系统循环水, 从而达到所需温度。
夏季空气源热泵以制冷剂为冷媒, 吸收空气中的冷量并在冷凝器中间接换热, 通过压缩机将高温位的热能降为低温位的冷能, 制冷系统循环水, 从而降到所需温度。
1.2 空气源热泵的特点
空气是取之不尽用之不竭的可再生的天然能源, 空气源热泵就是利用这种空气能并辅以清洁能源电能, 运行中没有任何污染, 是国家大力推广和开发的绿色环保设备。空气源热泵可一年四季全天候运行, 不受夜晚、阴天、下雨和下雪等各种天气的影响。空气源热泵以空气为能源, 耗电量仅为电锅炉全年的1/4, 同燃煤、油、气锅炉相比, 可节省40%以上的能源。该系统在运行过程中无任何的燃烧物及排放物, 制冷剂对臭氧层无污染, 节能环保。
2 空气源热泵在中铁十二局集团一、二号住宅楼的应用
2.1 空气源热泵控制系统的特点
空气源热泵主要应用在中铁十二局集团一、二号楼生活热水供应系统中, 本系统采用全自动控制方式, 根据采集的模拟信号以及设定的操作数值, 进行全自动补水、加热、开停。
通过系统监控流程界面, 可以直观的看到各个电动阀的开关状态、各个温度采集的数值、两个水箱的水位、循环水泵及热水系统热泵的状态 (绿色标记为工作, 红色标记为停止) 。进入设置模块, 可分别设定水位限制、温度限制等系统的控制参数, 还可以设置系统开启时段。
2.2 空气源热泵控制系统的组成
空气源热泵控制系统由空气源热泵机组、水箱、一次泵循环系统、供水系统、回水系统组成。
1) 空气源热泵机组。由5台空气源热泵并联向系统提供热源, 每台空气源热泵机组可独立开启或关闭并有独立的进水和出水控制阀门, 便于机组的维护和管理。空气源热泵设备有自动和手动两种控制方式, 也设有切换开关, 当切换开关置于“手动”位置时, 只能用人工手动启停热泵设备。当切换开关置于“自动”位置时, 热泵由温控仪自动控制启停, 当水箱水温达到设定温度时, 停止给热泵设备供电, 反之则保持供电。2) 水箱。用于存储热水的设备, 分为加热水箱 (小水箱) 和大水箱 (保温水箱) 两个水箱, 两个水箱通过直管相接, 中间设有电磁阀, 通过电磁阀的打开与闭合来控制水箱的工作。水箱与一次泵系统、供水系统和回水系统相连, 完成水的加热、供应与回流。3) 一次泵循环系统。一次泵循环系统通过主备用2台压力泵与水箱相连, 把水箱中的水加压后送入空气源热泵机组, 达到设定温度, 再经回水管流回水箱中。4) 供水系统。一端与保温水箱 (大水箱) 相连, 另一端与用户相连, 根据楼层的高度和供水压力的不同, 供水系统共分为4个供水区。一区供水:1层~4层, 供水压力:3 kg。二区供水:5层~13层, 供水压力:6 kg。三区供水:14层~23层, 供水压力:9 kg。四区供水:24层~33层, 供水压力:11 kg。每个供水区设有主备用2个水泵, 以保证供水系统的正常运行。5) 回水系统。回水系统与水箱相连, 在每个区的末端4层、13层、23层、33层各有一根回水管同各个区的供水相连, 将热水直接送回保温水箱 (大水箱) 中。
2.3 空气源热泵控制系统的工作原理
空气源热泵控制系统工作原理示意图见图1。
1) 保温水箱 (大水箱) 如果达到TB设定下限水温, 系统输出四路信号给A, B, C, D电动阀, 电动阀A, B打开, C, D关闭, 开始加热;TB达到设定上限温度时, 关闭A, B电动阀。
2) 加热水箱 (小水箱) 达到TA设定下限水温, 系统输出四路信号给A, B, C, D电动阀, 电动阀A, B关闭, C, D打开, 开始加热;TA达到设定上限温度时, 关闭C, D电动阀。
3) 如果保温水箱 (大水箱) 水位达不到设定上限水位, TC达到设定上限温度时, 系统输出信号给A, B, C, D电动阀, A, D打开, B, C关闭, 由加热水箱 (小水箱) 往保温水箱 (大水箱) 补水;TC达到设定下限温度或保温水箱 (大水箱) 达到设定上限水位, 关闭A, D电动阀。
4) 在加热水箱 (小水箱) 往保温水箱 (大水箱) 补水过程中, 加热水箱 (小水箱) 水位未达到下限设定值且水温达不到TC设定下限温度不补水, 补水电动阀关闭;如果保温水箱 (大水箱) 达到设定上限水位, 加热水箱 (小水箱) 水位没有达到设定上限值, 强制补水, 补水电动阀打开;达到上限设定值, 补水电动阀关闭。
5) 如果安装在室外的环境温度传感器TE达到下限值, 输出一路信号给循环泵进入防冻运行模式, 如果温度传感器TE达到上限设定值, 停止输出, 同时系统输出信号给A, B, C, D电动阀, A, B关闭, C, D打开;防冻模式时, 如果水箱TA与TB达到设定值, 热泵不工作。防冻运行模式为工作5 min停25 min。
6) 如果安装在室外的环境温度传感器TE达到下限设定值, 系统输出信号控制热泵机组冷凝水管电伴热启。如果温度传感器TE达到上限设定值, 系统输出信号控制热泵机组冷凝水管电伴热停。
7) 各参数初始设定。保温水箱 (大水箱) 温度TB:上限45℃;下限42℃。加热水箱 (小水箱) 温度TA:上限50℃;下限45℃。主管网口出水温度TC:上限48℃;下限45℃。环境温度TE:上限3℃;下限0℃。加热水箱 (小水箱) 水位:上限2.7 m (90%) 。保温水箱 (大水箱) 水位:上限2.7 m (90%) ;下限2.6 m (88%) 。
2.4 空气源热泵控制系统的维护与管理
1) 日常维护。
定时查看各部件的运行状态、加热水箱 (小水箱) 、保箱水箱 (大水箱) 的水位。定时记录各水箱的温度、主管温度及室外环境温度。定期对一次系统循环泵、供水系统循环泵进行维护与保养, 确定各泵压力正常。
2) 冬季防冻。
a.补水系统:因补水管线中凉水不总流动, 最容易上冻, 要经常注意, 入冬前把伴热带提前送电。
b.玻璃管液位计:对装有玻璃液位计的水箱, 冬季要把玻璃管液位计停用。关闭两个连通小阀, 打开下部的放水小阀, 把其中的水放掉, 防止冻坏玻璃管。
c.循环泵:由于系统中的循环泵只能由人工启停, 所以在冬季一旦出现停电、缺相或热继电器保护使循环泵停运, 就要随时注意来电情况或及时复位热继电器。尽快启动循环泵以防冻坏设备和管线。
d.管线和过滤器:冬季一旦系统因缺水、停电、循环泵不运转等原因停运, 就要设法把管线和过滤器中的水放净, 以防冻坏。
3) 防雨。
雨季室外气温高、湿度大, 各种电器绝缘性能降低, 易发热。配电柜的门要关好防止进水, 应定时检查设备间是否积水, 热泵设备和各种电缆是否进水及电线电缆的发热情况。
2.5 空气源热泵技术运用情况及发展
空气源热泵控制系统于2013年5月1日开始运行至今, 运行状况良好, 故障率低, 操作维护简单方便, 水温常年恒定在45℃~48℃之间, 满足用户的用水需求。
通过空气源热泵技术在一、二号住宅楼的成功运行, 也为此项技术在后续建设的楼盘中广泛推广应用提供了可靠的依据。
3 结语
空气源热泵技术作为一项高效清洁环保节能新技术, 以吸收空气中热能为主要热源, 以少量电能为辅, 对自来水进行加热达到所需温度, 经过一年的成功运行, 充分体现了它的节能、环保的优点。智能化操作, 劳动强度低, 是一项非常值得大力推广的新型技术。
参考文献
空气热泵 第5篇
“第三届亚洲空气源热泵行业发展高峰论坛”在南京举办由中国节能协会、国际铜业协会联合主办，江苏省节能技术服务中心、江苏省能源研究会、上海房地产总工俱乐部协办的“第三届亚洲空气源热泵行业发展高峰论坛”于2014年6月19-20日在南京举办。此次论坛吸引了热泵生产企业、家电企业、零配件企业、房地产开发商、酒店业、节能技术服务公司等产业环节近200位嘉宾共聚一堂，共同探讨空气源热泵行业的发展趋势及产品应用案例。
2013年，随着北京、南京等诸多中国一、二线城市多发性的雾霾天气对居民生活及出行造成影响，人们对空气治理的渴望日益迫切，政府也愈发重视空气质量并出台了一系列措施及计划。使用清洁能源的空气源热泵作为当今世界上最先进的能源利用产品之一，其在终端用户的消费比例逐年上升，并被纳入节能产品惠民工程，已经进入政府采购的目录。会上，与会嘉宾针对目前空气能热泵行业存在的问题以及在采暖领域方面的问题进行了深入沟通。
低温空气源热泵应用技术探讨 第6篇
在社会不断发展的背景下, 人们对空调机的应用模式提出了更高的要求。基于此我国相关专家学者应深化对空气源热泵应用技术的研究, 从而将其应用于空调设备生产中, 满足受众的需求, 并在此基础上提高空调机的实际运行效率。以下就是对低温空气源热泵应用技术的详细阐述, 望其能为现代低温空气源热泵技术的创新与发展提供有利的文字参考, 并由此解决传统空气源热泵技术应用中的问题, 为人们的生活带来更大的便利。
1 空气源热泵应用现状
近年来, 空气源热泵技术在我国东北等北方地区得到了广泛应用, 而由于变频技术等先进的科学技术的涌现, 我国变频空气源热泵机组市场也由此迎来了新的发展机遇, 但是变频等先进的科学技术的应用也导致压缩机在实际运行过程中出现了相应问题。为此, 低温空气源热泵技术的应用问题逐渐引起了人们的思考。其技术的应用不仅解决了传统空气源热泵应用中存在的问题, 同时也节省了相应部分的开支, 提高了技术应用的经济性。因而在此种背景下, 要求我国政府相关部门必须采取相应措施加大低温空气源热泵技术的进一步应用[1]。
2 低温空气源热泵应用中存在的几项问题
2.1 室外蒸发压力降低
就目前的现状来看, 低温空气源热泵技术在应用的过程中仍然存在着某些不可忽视的问题, 如室外蒸发压力降低的现象等。据大量的数据调查结果显示, 室外蒸发压力影响着压缩机的输气量, 因而室外蒸发压力的降低将严重影响到系统运行的安全性, 且会由此降低压缩机的使用寿命。对于此, 要求我国相关专家学者应给予此问题高度的重视, 并应深化对其的研究, 最终将压缩机实际运行中的温度控制在130摄氏度以下, 就此提高系统运行的安全性, 同时由此深化空气源热泵技术在空调机等设备中的应用, 最终更好的满足人们的需求。另外, 室外蒸发压力降低现象的发生也将导致压缩机出现“水锤”现象, 影响到其的正常使用甚至会致使压缩机在应用的过程中出现电机烧毁现象。
2.2 室外温度降低
室外温度降低也是低温空气源热泵应用中存在的主要问题之一, 其主要包括以下几方面:第一, 室外温度的降低严重的影响到了空气源热泵设备中的制冷剂蒸发压力, 即促使相关技术人员研究解决在应用低温空气源热泵技术的过程中出现制冷剂蒸发压力下降的现象, 最终也由此影响到了制冷剂的效率。这就要求相关技术人员在应用低温空气源热泵技术的过程中应确保室外温度的合理性, 以便有效避免室外温度因素影响到该项技术的实际应用;第二, 室外温度的降低也将影响到室外机的换热效率, 致使其脱离正常的工作轨道。因此国内外相关的专家学者在对其进行研究的过程中应解决传统空气源热泵系统中的技术问题, 从而降低室外温度降低对系统正常运行的影响[2]。
3 低温空气源热泵加冰蓄冷空调模式分析
3.1 空调运行策略
近年来, 低温空气源热泵技术被广泛应用于热泵型空调机设备的生产中, 而由于在技术的应用中空调运行策略的实施占着至关重要的位置, 因而要求相关技术人员在实际工作开展过程中应给予其高度的重视。首先, 由于空调运行策略的制定影响着低温空气源热泵技术应用的经济性, 因而要求相关的工作人员在制定运行方案的过程中应对电价结构等因素进行深入的研究与分析, 从而确保空调运行策略内容制定的合理性。另外, 在空调运行策略的负荷均衡策略中, 要求空气源热泵中的制冷机组应与蓄冰装置共同承担系统中的负载, 最终确保负荷场合的协调性与稳定性。其次, 在电力需求的影响下, 要求空调运行策略在实施的过程中, 必须采取相应措施将低温空气源热泵中的制冷机组控制在最低运行效率内, 以此来更好的满足用户的需求。
3.2 空调控制策略
低温空气源热泵加冰蓄冷空调控制策略的实施主要包括以下几个方面:第一, 在空调控制策略实施的过程中应强调蓄冰装置优先策略的重要性, 从而以此来调节冷负荷, 且由此最终达到优化低温空气源热泵技术应用的目的。在传统的空调运行过程中常常出现释冷效率降低等问题, 影响空调系统运行中冷负荷环节的进行, 对于此可通过空调控制策略的实施来解决传统空调系统运行中的问题, 确保系统运行的稳定性;第二, 定比例控制策略是空调控制策略中的一个重要组成部分, 其要求相关的技术人员在空调系统运行的过程中应根据系统运行的实际情况来完善冷负荷比例关系, 以便确保空调系统中空气源热泵系统中的蓄冰制冷装置的正常运行, 且由此节省空调运行的实际运行费用。
3.3 空调工作流程
经过大量的实践研究表明, 在空调系统的正常运行中, 低温空气源热泵设备中的制冷机与蓄冰机相结合的运行方式影响着空调系统的整体工作效率, 因而在冰蓄冷空调工作流程设定中可将其划分为两种工作模式即制冷机组与蓄冰装置串联运行方式和制冷机组与蓄冰装置的并联运行方式。在并联的运行流程中装置的工作效率实现了相应的提升, 但是由于其控制模板较为复杂, 因而在一定程度上加大了相关技术人员的系统操作难度。另外, 由于并联运行流程中对成本投入的需求量较大, 因而在此背景下要求相关的技术人员在对此工作流程进行应用的过程中应确保资金投入符合相应需求。近年来, 串联的运行流程在空调设备的生产中实现了广泛的应用, 而由于其具备耗能低、效率高等特点, 因而更值得对其展开相应的推广。
3.4 蓄冰装置与空气源热泵机组的选择
在空调系统中蓄冰装置可被分为静态制冰和动态制冰两种类型, 经过大量的实践研究表明, 两种制冰方式在制冰流程方面存在着一定的差异, 因而相关技术人员应根据空调系统的实际运行状况选择适宜的制冰方式。另外, 由于空调设备的蓄冰装置运行特点存在着一定的不同, 因而在对其进行安装的过程中应根据工程的特性选择不同的蓄冰装置和制冷机组。例如, 在对体育馆等大型的场所进行蓄冰装置安装时, 应选择冰球蓄冰装置, 以此来减少成本的投入量, 同时增强空调的工作效率。另外, 要求空调设备的设计人员在实际工作开展的过程中也应综合外界因素的影响, 以此来达到最佳的空调设计效果, 同时深化对低温空气源热泵技术的应用[3]。
4 结束语
综上可知, 近年来低温空气源热泵应用技术方面的问题逐渐引起了人们的关注, 其有效解决了传统供热技术中存在的问题, 在此背景下, 为了更好的满足现代人们的生活需求, 要求政府相关部门应大力推动对低温空气源热泵技术的应用。经过大量的调查表明, 近年来, 其在热泵型空调系统上的应用最为广泛, 因而相关技术人员在现代化社会发展背景下应深化对其的研究, 从而确保其能在空调机系统的运行中发挥较大的功效。
摘要：随着科学技术的不断发展, 空气源热泵技术也由此迎来了新的发展机遇。近年来, 空气源热泵技术在我国东北地区得到了广泛的应用, 但是在应用的过程中相应问题也逐渐凸显出来。在此背景下, 要求我国相关专家应深化对低温空气源热泵应用技术的研究, 以此来提高该系统运行的稳定性。文章从低温空气源热泵应用现状的分析入手, 并详细阐述了低温空气源热泵技术在空调机上的应用, 旨在其能推动空气源热泵应用技术实现进一步的创新与发展。
关键词：低温,空气源热泵,应用技术
参考文献
[1]林创辉.低温空气源热泵技术的应用[J].广东申菱空调设备有限公司, 2014, 14 (8) :119-122.
[2]黄德洪.降低建筑能耗迫不容缓[J].中华建设, 2010, 16 (12) :33-34.
揭秘空气能热泵热水器成本价格 第7篇
虚高的价格阻碍产品发展
提到目前空气能热泵热水器行业的现状, 某家电电器公司相关负责人对业内一些人士持有的“目前空气能热水器推广最大的难点在于消费者认知度不高”的观点不以为然, 一针见血地指出:目前阻碍空气能热泵热水器行业健康发展的最大障碍就是虚高的价格。
据介绍, 空气能热泵热水器是继锅炉、电热、燃气和太阳能之后最新的一代热水器产品, 其能耗只是传统电热水器的1/4、燃气热水器的1/3和太阳能热水器的2/3, 而且由于它在结构上没有电加热元件与水接触, 实现了彻底的水电分离, 与传统的电热水器相比更加安全可靠。但十分可惜的是, 目前该产品年销售总额却只有15亿元左右, 还不到整个热水器市场份额的1%。
造成这种行业尴尬局面的原因, 相关人士认为, 一是众多生产厂家都把空气能热泵热水器视作家电行业的最后一块蛋糕, 在产品出厂作价时加以暴利;二是大多厂家的销售都以商用机组的专业渠道为主, 销售成本和销售利润过高, 整个产销链层层翻番加码, 导致制造成本和终端售价的比例严重失衡甚至畸形。
企业呼吁挤掉泡沫成分
相关人士认为, 无论厂家还是商家, 就目前的家电行业现状而言, 产品利润能有15%, 企业就能够生存, 有30%的利润, 企业日子就过得相当滋润了。我们的整个营销策略和别的同行相反, 就是要在保证厂家、商家有合理利润的前提下, 与传统的销售业态联手, 挤掉虚高的价格泡沫和水分, 同步压缩不合理的利润空间, 以接近普通电热水器的终端销售价格, 将这种在节能、安全性能上占有绝对优势的空气能热泵热水器产品大规模推向市场, 进入到千家万户, 让广大消费者真真正正从中得到实惠。
对于业界和消费者有可能存在的“低价低质”的疑问, 相关人士说, 我们痛斥当前空气能热泵热水器价格虚高并敢于向同行叫板并非凭空捏造, 是经过认真细致的科学测算得出来的。以1 P主机外带60 L水箱的空气热泵热水器为例, 我们的材料成本为1 670元, 出厂价为2 200元, 终端销售价为2 980元/套。即使这样, 厂家也有约15%的利润可图, 而对于商家来说, 每销售出一套至少还有700多元可赚。
专家称应让产品趋于平民化
浅析空气源热泵技术的发展及应用 第8篇
关键词：空气源热泵,双级压缩,复叠循环,变频压缩
0 引言
随着节能环保政策的推出,空气源热泵以这一显著的优点不断的被广大用户所接受。首先,其以空气作为低温位热源,取之不尽,用之不竭,处处都有,可以无偿地获取。其次,一机两用,冬季供热水,夏季供冷水,可节省一套冷却水系统和锅炉。第三,可布置在室外,不占用建筑物的有效面积,安装方便,便于运行管理。最后,设备的保护和控制系统齐备完善,设备的可靠性比较高。空气源热泵的工作原理就是应用逆卡诺原理从空气中吸收热量并输送到室内取暖场所。
1 空气源热泵的技术展望
1.1 双级压缩技术
当蒸发温度低于-25度,压缩机的压缩比大于8时,应采用双级压缩技术。由蒸发器出来的低压蒸气先由压缩机的低压级(一级)压缩机吸入压缩至中间压力的气态制冷剂,经中冷器冷却后的蒸气再由高压级(二级)压缩机吸入,压缩至冷凝压力排入冷凝器。其工作流程为:低压缸吸气——低压级压缩——低压缸排气——中压冷却(中冷器)——高压缸吸气——高压级压缩——高压缸排气(冷凝压力)。其在工作过程中,一是低温低压的气态制冷剂经由低压级压缩机压缩为较高温度的中间压力的气态制冷剂,然后经由高压级四通阀进入高压级压缩机的吸气管。二是经由高压储液器流出,然后经两路进入中间冷却器的高温高压制冷剂。其中一路经由电磁阀入中间节流热力膨胀阀,变成中温中压的气液混合制冷剂后流入中间冷却器的中温中压的的制冷剂通道,从而吸收通道内液态的制冷剂的热量蒸发,使得高温高压的液态制冷剂得以充分过冷,蒸发的中温中压制冷剂与四通阀流出的较高温度的制冷剂混合,然后进入高级压缩机,压缩为高温高压的气态制冷剂,经由高压四通阀进入制冷剂/水换热器,释放所携带的热量。冷却为高温液体之后,经单向阀进入高压储液器。另一路经由电磁阀,中间节流热力膨胀阀进入中间冷却器的中温中压制冷剂通道,经中间冷却器吸收中温中压的制冷剂通道内制冷剂的蒸发余热而进一步过冷。然后经过充分过冷的高压液态制冷剂,经由制热用热力膨胀阀降压为低温低压的气液混合制冷剂,然后进入制冷剂/空气换热器,吸收室外的空气的热量蒸发成低温低压的气态制冷剂,再经由四通阀,气液分离器返回压缩机,如此循环。
1.2 复叠循环技术
复叠循环系统由两个单独的制冷系统组成,分别称为高温级和低温级两个部分。其中高温部分使用中温制冷剂,低温部分使用低温制冷剂。高温部分的制冷剂的蒸发是用来使低温部分系统中制冷剂冷却的,两个部分通过一个冷凝蒸发器相连接,所以冷凝蒸发器既是高温部分的蒸发器,又是低温部分的冷凝器。低温部分的制冷剂在蒸发器内向被冷却的对象吸收热量,并把热量传递给高温部分的制冷剂,最后由高温制冷剂给冷却介质(水或空气)。
1.3 变频压缩技术
变频压缩技术是相对于转速恒定的压缩技术而言的,其通过一种控制方式或手段使其转速在一定范围内连续调节,能连续改变输出能量的压缩技术。其核心是变频器。变频器通过改变压缩机供电频率,调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,室温波动小、电能消耗少,其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调,可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动,实现了快速、节能和舒适控温效果。
1.4 Turbo技术
在空气源热泵中使用Turbo技术。其通过启动压缩机时同时启动Turbo功能,使压缩机的输出功率瞬间增加20%,从而实现快速升降温[1]。这样空气源热泵就可以快速达到设定的温度并进入保温阶段,大大缩短了耗能严重的启动阶段的时间,以达到节能的目的。与一般的压缩技术相比,其能够缩短启动时间40%左右,从而节约电能30%。效果比较见图1。
1.5 高效换热技术
高效节能空调是依靠蒸发吸收空气中的热量达到降温目的,根据自然物理现象“水蒸发效率”这一原理:当热空气经过实际换热面积100倍有水蒸发的湿帘时,其大量的热将被空气吸收,从而实现空气降温的过程。因此其与传统的压缩技术相比,其特点不体现在压缩机上,而是体现在增大换热面上。[4]
2 空气源热泵技术的应用
空气源热泵技术目前主要应用在热水器和空调上。从功能利用来讲,其可用于制冷、地板采暖、中央热水。空气源热泵空调适合大于150平米的高档公寓,一套系统即可实现中央空调、地板采暖、中央生活热水三项功能,相比常规的中央空调,节能20%-30%以上。由于其运行使用电能,因此运行中没有任何污染,及废弃物。可以制冷、地板采暖和供应生活热水一体,实现一机多用。其与其他的电热器相比,具有无与伦比的优势。首先,利用热回收技术,实现制冷的同时,免费享受生活用热水,热水温度可达到55-60℃的高温;其次,在空调和地板采暖不用的情况下,可单独生产生活用热水,热水温度可达到55-60℃的高温;第三,在提供地板采暖的同时也可生产生活用热水,热水温度可达到55-60℃的高温。第四,可以实现定时利用低谷电力加热生活热水,费用更省;第五,可以选装中央循环热水,热水即开即用;第六,在生活热水水箱里内置电加热装置,可使生活用水系统水温更稳定。
3 结束语
空气源热泵热水器的特点分析 第9篇
空气源热泵与一般空调的原理一样, 遵循逆卡诺循环原理, 有空调的四大件:压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀。压缩机将回流的低压冷媒压缩后, 变成高温高压的气体排出, 高温高压的冷媒气体流经缠绕在水箱外面的铜管, 热量经铜管传导到水箱内, 冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态, 经膨胀阀后进入蒸发器, 由于蒸发器的压力骤然降低, 因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态, 并吸收大量的热量。同时, 在风扇的作用下, 大量的空气流过蒸发器外表面, 空气中的能量被蒸发器吸收, 空气温度迅速降低, 变成冷气排进需要制冷的地方。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机, 进入下一个循环[1]。本文主要介绍其特点及应用。
2 空气源热泵的特点分析
2.1 主要优点
2.1.1 使用安全
由于空气源热泵不使用燃气也不使用电原件直接加热热水, 这样就避免了CO中毒和触电的安全隐患。
2.1.2 经济环保
从初投资的角度来看或许空气源热泵要比普通燃气、电热水器要高。但从后期运行使用方面来看其耗电量只有等量电热水器的1/4, 以一个4口之家来计算, 正常热水使用量在200L/d左右, 用电热水器加热, 电费大约需要4元/d, 而空气源热泵则只需要约1元/d, 一年可以节约1000元左右的电费, 只需2~3年时间便可以收回成本。一般热泵热水器的使用寿命在15年左右。
在追求低碳生活的大环境下, 空气源热泵应运而生。通过将周围空气中的热量转移到水中, 完全做到零排放, 对环境几乎不产生影响, 这点也是燃气热水器无法相比的。
2.1.3 兼有制冷效果
空气源热泵工作原理是逆卡诺循环, 就必然有吸热与放热同时存在, 两个部分是紧密的联系在一起的, 密不可分, 必须同时工作。即在加热热水的同时, 给厨房制冷。或者说在给厨房制冷的同时也在加热热水。这个是最大的优势, 普通热水器 (如电加热, 燃气热水器, 太阳能热水器等) 根本不可能有制冷的功能。如果厨房要额外增加制冷功能, 需要买一台厨房空调。由于厨房有油烟, 是个特殊的环境, 所以厨房空调跟普通空调是不一样的, 价格也要贵很多。
2.2 存在的缺点
2.2.1 不适用于制高温热水
目前在国内热泵热水器主要使用的的冷媒为R22, 在冷凝温度为55℃时, 压缩机排气压力大约在28Pa, 而对于压缩机来说一般的排气压力大约在26~30Pa, 因此压缩机冷凝器的工作温度受到限制, 高温热水的水温也将受到限制。
2.2.2 受环境影响较大
低温环境下运行, 热泵系统的蒸发温度降低, 系统制热性能系数下降。当外界温度降至-10℃以下时, 压缩机压缩比增大, 导致排气温度过高, 超过压缩机的允许温度, 可能导致压缩机启停过于频繁, 影响压缩机的使用寿命。这是导致热泵热水器在南方应用比较广泛而在北方难以被推广的主要原因[2]。
3 亟待解决的问题
目前国内空气源热泵热水器在市场开发、产品研发和行业标准还存在许多问题。这是今后空气源热泵热水器能否在市场得到推广必然面临的问题。
(1) 空气源热泵热水器在技术上面还不是很成熟, 特别是在节能关键的技术上面, 离产业化还有一段距离。据了解, 自2004年开始, 国内商家推出了多款商用和家用空气源热泵热水器, 占据了一定的市场份额, 但市场的拓展举步维艰, 使得大部分公司都是定量生产。因此, 不论政府、企业和市场都应该对环保、节能的空气源热泵热水器加以宣传, 加快产业化进程, 以期待得到更多消费者的青睐。
(2) 空气源热泵热水器工作的温度一般为-10~40℃, 对于外界温度低于-10℃的地区不适合。要解决这个问题, 使其得到更广泛的推广, 这就需要政府和企业给予给多的政策和资金投入到研发当中去。
(3) 由于空气源热泵热水器在国内刚刚起步, 国内相关行业标准缺失, 缺乏一个判断标准。要使空气源热泵热水器健康的发展, 就需指定一套完善的标准, 对产品和施工加以规范和监管, 形成一个良好的氛围[3]。
4 空气源热泵的应用前景
热泵热水机组以清洁再生原料 (空气+电) 为能源, 不产生对人体有害的气体, 同时也减少了温室效应和大气污染。目前, 在我国电力资源短缺的前提下, 采用热泵热水机组制取热水, 即能以最小的电力投入获得最大的供热效益。将热泵热水机组放在建筑物的顶层或室外平台即可工作, 省却了专用锅炉房。在设备结构上真正实现了水、电分离, 确保了用户的安全。空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近10年的事, 但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。目前已经应用到宾馆、酒店、写字楼、医院、学校、工厂、家庭、公共浴室、游泳馆、温室、养殖等行业。
参考文献
[1]吴业应, 韩宝琦.制冷原理及设备[M].西安:西安交通大学出版社, 1997.
[2]马路, 张华俊.空气源热泵热水器的发展[J].制冷设备, 2009, 8 (10) .
空气源热泵在我国不同地区的应用 第10篇
下图可供参考:
一、空气源热泵的工作原理及特点
空气源能量巨大, 获取方便, 而且其是清洁能源, 因此被作为热泵的低温热源是既方便又环保的。冬天热泵是以制冷剂为热媒, 在空气中吸收热能 (在蒸发器中间接换热) , 经压缩机将低温位的热能提升为高温位热能, 加热系统循环水 (在冷凝器中间接换热) ;夏天热泵是以制冷剂为冷媒, 在空气中吸收冷量 (在冷凝器器中间接换热) , 经压缩机将高温位的热能降低为低温位冷能, 制冷系统循环水 (在蒸发器中间接换热) 。
系统图如下:
压焓图为:
空气源热泵热平衡方程式:
供热量=吸收室外空气的热量+消耗的电能
供冷量=吸收室外空气的冷量+消耗的电能
对于内部制冷剂, 我们一般选取性能稳定, 对环境无污染, 并且制冷, 制热系数高的R22和R417等。
综合其特点, 可以了解空气源热泵的优点:空气作为低位热源, 可以无偿地获取; (1) 运行可靠, 不受夜晚、阴天、雨天、雪天等天气影响; (2) 节能环保, 原理简单; (3) 一机两用, 冬季供热水, 夏季供冷水, 利用率高; (4) 安装简单, 比如阳台, 地下室, 不需设置机房。
空气源热泵缺点: (1) 机组性能随室外空气状态参数 (地区及季节差异) 不同而变化, 对热泵供热能力、制热性能系数影响很大; (2) 结霜问题, 结霜后热泵制热性能系数下降, 机组可靠性降低, 室外换热器热阻增加, 空气流动阻力增加; (3) 空气的热容量小, 热泵比空冷冷水机组需要大得多的空气量掠过蒸发器, 按经验, 热泵每kW供热量实际需要空气1200 m3/h。
二、典型气候区空气源热泵的适用性
在中国, 由于气候差异悬殊, 依靠温湿度的变化标准来判断它是否是沿海或大陆性气候, 并且区别研究。针对中国地理情况, 我们取四个典型城市:哈尔滨 (严寒) 、北京 (寒冷) 、南京 (夏热冬冷) 、广州 (夏热冬暖) 的空气源热泵的应用进行分析研究。
1、冬季制热
对于寒冷地区热泵的适应性决定当地温湿度。根据日本学者对不同空气源热泵机组的实验结果, 可能结霜的气象参数范围为-12.8≤tw≤5.8℃, φ≥67%。当tw>5.8℃时, 可以不考虑结霜对热泵的影响;当tw<5.8℃, φ<67%时, 由于空气露点温度tdew低于室外换热器表面温度tfe, 不会发生结霜现象;tw<-12.8℃时, 由于空气含湿量太小, 也不会发生结霜现象。目前我国指导热泵工程设计的文献将冬季室外算温度tw=-3℃规定为空气源热泵所能使用的最低线, 可以这样理解, 在冬季供暖计算温度tw≥-3℃的地区, 空气源热泵大体上可以正常运行:而在tw<-3℃的地区, 空气源热泵运行很困难。而在我国的“三北地区”, 绝大部分地区的冬季供暖计算温度都要低于-3℃, 这也正是空气源热泵无法在寒冷地区直接应用的原因。我们不妨以-3℃为界, 假定空气源热泵在室外气温高于-3℃时能够正常运行, 而在室外气温低于-3℃的情况下无法正常运行, 通过对气象资料的统计, 定量地空气源热泵在各寒冷地区无法直接应用的时间和这一时间所占整个冬季供暖时间的比例。四大代表城市冬季气候参数如下:
从表一中可以看出, 最为寒冷的哈尔滨市, 在采暖期内也至少有约30%的供暖时间可以用空气源热泵运行, 而在大部分的西北和华北地区 (如北京) , 供暖季都至少有一半的时间可以用空气源热泵运行供暖。这些地区的空气源热泵尚且不能保证整个采暖区的供暖, 应当配备其他采暖设施, 比如地板辐射采暖。空气源热泵机组工作时, 当蒸发器盘管温度低于露点温度时, 其表面产生冷凝水, 冷凝水低于0℃时结霜, 蒸发器散热肋片间的通风间隙局部或全部结霜堵塞, 从而增大热阻和风阻, 直接影响换热效率。而夏热冬冷地区 (如南京) 由于气温的关系得到较好的应用, 然其湿度低, 使用时应当配备空气加湿设备, 以达到人们需要的舒适性。前三座城市都会出现结霜现象, 应当对设备进行改进方可达到提高制热系数的作用。广州全年温度温和, 尽管冬天温度仍可达10℃左右, 考虑到能源的利用率来说, 对该地区而言不适合采用其制热, 而选取地热或电暖气等相对经济可行。
2、夏季制冷
空气源冷热水机组正常制冷的上限温度一般在40-45℃, 最大允许室外温度可达50℃左右。跟冷却塔不一样, 制冷工况下相对湿度对空气源热泵没不利影响, 相反, 相对湿度大, 对冷却有利。四大代表城市的夏季室外参数如下:
夏季自来水进水温度28~30℃, 生活热水出口温度65℃, 结合制冷剂进出口的温度计算出平均温差Δtm, 只有5~40℃, 所以只有小流量连续制备热水, 由式A=Q/ (KΔtm) , 需要估算热回收换热器的传热系数, 对比数据可见夏季制冷以上城市平均温差Δtm相差不大, 用空气源热泵制冷系数高, 特别是南京, 其相对湿度大, 对冷却更有利, 然后是广州, 北京, 哈尔滨。
三、结论
使空气源热泵采暖技术从只能适应长江流域扩大到黄河流域, 并获得冬季采暖节能60%的可喜结果。我国空气源热泵的使用率将上升, 但对空气源热泵必须加以适当适合的改进, 对能源消耗 (电能) 还要加以控制。热泵机组的低温性能是有差异的, 对于以采暖为主的寒冷地区, 应当注意选择。可以配地板辐射采暖, 对于性能良好的机组在配地板采暖时, 由于出水温度低 (25~35℃) 。空气源热泵机组以后的发展方向将是解决除霜技术, 进而提高制热效率, 保证机组寿命。空气源热泵节能理念是毋庸置疑的, 对建筑节能这项大的政策是有利的。
摘要：空气源热泵利用可再生能源空气能, 并辅以清洁能源电能, 运行中没有任何污染, 是国家大力推广的开发和利用可再生能源的绿色环保设备。尽管空气源热泵具有许多优点, 但受室外环境因素限制也比较严重, 我们应该按照地理条件的不同, 正确选取供热设备。
关键词：热泵,空气源,逆卡诺循环,供热系数,节能环保
参考文献
[1]王芳, 范晓伟.我国空气源热泵的技术发展[M].能源工程, 2002, 4.
[2]王剑峰, 陈光明.空气源热泵冬季结霜特性研究[J].太阳能学报, 2009 (01) .
