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热泵原理、介绍

热泵原理、介绍
热泵原理、介绍

一、地源热泵中央空调简介及系统组成:

1. 地源热泵概述:

1.1 地源热泵GSHP(Ground.Source.Heat-Pump)、又称地源中央空调,是利用

地球所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能置转换的供暖制冷空调系统。它利

用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性:

1.2 冬季:当机组在制热模式时,就从土壤/水中吸收热量,通过电驱动的压缩机和

热交换器把大地的热量集中,并以较高的温度释放到室内。

1.3 夏季:当机组在制冷模式时,就从土壤/水中提取冷量,通过机组的运行将冷量

集中,送入室内,同时将室内的热量排放到土壤/水中,达到空调的目的。

3.4 用户(室内末端等)系统由用户侧水管系统、循环水泵、水过滤器、静电水处理

仪、各种末端空气处理设备、膨胀定压设备及相关阀门配件等组成。

3.5 地源热泵中央空调主机系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、各种制冷管道

配件和电器控制系统等组成。

3.6 水源水系统由水源取水装置、取水泵、水处理设备、输水管网和阀门配件等组成。

3.7 制冷工况可通过阀门切换来实现,即使水源水进冷凝器,蒸发器的冷冻循环水接

用户系统。(反之则为供热工况)

二、空气源热泵简介

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。

热泵热水机组以清洁再生原料(空气+电)为能源,既不使用也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,既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。

1、空气源热泵工作原理

空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的。通俗的说,如同在自然界中水总是由高处流向低处一样,热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源,所以热泵实质上是一种热量提升装置。热泵的作用就是从周围环境中吸取热量(这些被吸取的热量可以是地热、太阳能、空气的能量),并把它传递给被加热的对象(温度较高的媒质)。

空气源热泵热水装置,主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部件组成,通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。

空气源热泵热水机组工作时,蒸发器吸收环境热能,压缩机吸入常温低压介质气体,经过压缩机压缩成为高温高压气体并输送进入冷凝器,高温高压的气体在冷凝器中释放热量来制取热水,并冷凝成低温高压的液体。后经膨胀阀节流变成低温低压液体进入蒸发器内进行蒸发,低温低压液体在蒸发器中从外界环境吸收热量后蒸发,变成低温低压的气体。蒸发产生的气体再次被吸入压缩机,开始又一轮同样的工作过程。这样的循环过程连续不断,周而复始,从而达到不断制热的目的。

空气源热泵原理示意图如下:

空气源热泵工作原理分析

空气源热泵工作原理分析 一、热泵简要介绍 日常生活中泵的应用很多,泵是一种提高位能的装置,根据用途不同有水泵、气泵、油泵等。 热泵,顾名思义就是泵热的装置。热泵技术是近年来在全世界备受关注的新能源技术,目前较多地应用于冷暖空调机。 热泵按结构、用途等可以有多种分类,如果按所取热源方式,常见的可分为空气源热泵、水源热泵、地热热泵等。 三、空气源热泵原理介绍 空气源热泵热水器是空气源热泵的其中一种用途方式。空气源热泵系统的主要工作原理就是利用少量高品位的电能作为驱动能源,从低温热源(空气当中蕴涵的热能)高效吸收低品位热能并传输给高温热源(水箱里的水),达到了“泵热”的目的。 热泵技术是一种提高能量品位的技术,它不是能量转换的过程,不受能量转换效率极限100%的制约。利用热泵热水机释放到水中的热量不是直接用电加热产生出来的,而是通过热泵热水机把热源搬运到水中去的,所以平均能效比能达到400%以上。也就是1度电通过热泵能产生4度电的效果。

三、各种热水器的比较能源利用率 家用型空气源热泵系统结构示意图: 四、系统结构流程说明 压缩机→高压保护器→换向阀→热交换器(家用型水箱)→节流装置→蒸发器→低压保护器→气液分离器→压缩机。 商用型空气源热泵系统结构示意图:

商用型空气源热泵系统安装示意图: 五、斯米茨水源热泵介绍

多乐?斯米茨水源热泵是一种空气能产品,适用于宾馆、商场、办公楼、学校、别墅、住宅小区的制热及制冷。 多乐?斯米茨水源热泵优势特点: 1、高效节能 水源热泵是目前空调系统中能效比(COP值)最高的制冷、制热方式,理论计算可达到7,实际运行为4~6。运行费用仅为普通中央空调的40~60%。 2、节水省地

风冷热泵机组工作原理

风冷热泵机组工作原理 风冷热泵机组是中央空调机组的一部分,它主要区别于风冷冷水机组,风冷热泵机组通过强制换热,来满足室内温度的需要。风冷热泵主要用于家用中央空调领域,大型中央空调则一般采用水冷热泵机组,这和风冷热泵工作原理是分不开的,下面我们一起来认识一下风冷热泵以及风冷热泵原理。 什么是风冷热泵 “热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。 风冷热泵的风为何物,即是流动的空气,流动的空气作为热媒的热泵,即是空气源热泵只是在设置上,风冷热泵可能借助风机等设备加速空气流动,空气源热泵多数为自然流通。 风冷热泵机组应当放在空气对流良好的地方也就是说,他应当就是放在室外的,放室内,空气不流通,那么空气就会越来越冷,最后效率越来越低从低温环境中吸收热量,高温环境获得热量。 风冷热泵机组工作原理图 风冷热泵工作原理 风冷热泵机组是空调系统中的主机,由于采用风冷冷凝器不需要冷却塔,而

蒸发器是水冷的,夏天制冷时提供冷水,冬季制热时提供热水,风机盘管是空调系统的末端装置,装在室内如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的、风冷热泵相对于空气源热泵来说他的能力要低一点,他的进出水温是5摄氏度左右(大部分公司的设置参数),而空气源的进出水温差能达到40摄氏度。 风冷热泵机组与风机盘管共同使用,前者提供冷水或热水,后者将冷水或热水通过热交换,吸出冷风或热风。我们可以形象的把风冷热泵机组比作是中央空调的大脑,如果大脑不工作了,那中央空调将丧失全部功能,系统也将停止运行。 本文由舒适100网编辑部整理发布

除湿热泵的工作原理

除湿热泵的工作原理 首先从设备选型上,避免了原有单独分散的设备,而采用了带有除湿功能的带机电一体化控制的除湿热回收组。这种一体化游泳池过滤设备,具有避免管道泄漏、不需传统机房节省建筑空间、节能节水、运行费用较低、便于维护管理、出水水质高的优点。其主要组成部分是除湿热泵机组,它的工作原理如图所示。 设备的风机从室内游泳馆上空抽入温暖潮湿的空气,该空气流经蒸发器(除湿机)盘管,将热能传递给冷液态制冷剂,进行除湿降温。这种能量交换可使空气温度降至其露点以下,在蒸发器盘管上形成结露。凝结的水分流入设备的滴水盘中。液态制冷剂流过蒸发器膨胀之后就变为一种低温低压的气态制冷剂。然后低温气态制冷剂进入压缩机,经压缩低温低压的气态制冷剂变为高温高压气态。在进入压缩机期间,制冷剂吸收了用于操作压缩的能量。这种高温高压气态制冷剂流过空气再加热盘管(冷凝器)、池水冷凝器,或流过任选空调冷凝器(可以是风冷式,也可以是水冷式)。需要对空气加热时使用再加热盘管,高温的制冷剂与来自蒸发器的较冷的经过除湿的气流进行能量交换,这可使空气的温度升高达到加热空气的目的。如果池水需要加热,高温的制冷剂就流入池水冷凝器,将能量施加给进入的池水。在给池水加热的同时,高温的制冷剂也被冷凝成低温高压的液态。如果需要进行空气冷却时,制冷剂就绕过再加热盘管和池水冷凝器流向辅助风冷式泠凝器。让来自蒸发器的冷空气给室内游泳馆提供干燥凉爽的空气环境。热泵加热能力=消耗的电能+从环境中吸收的热量。目前国际先进的除湿热泵设备通过全自动微电脑精确控制室内相对湿度在65%±5%,确保室内不会因为相对湿度过高而导致结构腐蚀和装修破坏。

太阳能热泵原理及技术分析

太阳能热泵原理及技术分析 热泵技术是一种新型的节能制冷供热技术,长期以来主要应用于建筑物的采暖空调领域。因热泵制热在节能降耗及环保方面的良好表现,卫生热水供应系统也越来越多的采用热泵设备作为热源[2]。其中以室外空气为热源的空气源热泵,结构简单,不需要专用机房,安装使用方便,在卫生热水供应方面具有不可替代的优势,除了比较大型的空气源热泵热水系统外,现在已有多个品牌的小型的家用空气源热泵热水器也投放市场。但空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低,所以它的使用受到环境温度的限制,一般适用于最低温度-10℃以上的地区[3]。 将热泵技术与太阳能结合供应生活热水,国内外进行了许多这方面的研究,主要有两种方式,一种是直接以空气源热泵作为太阳能系统的辅助加热设备,另一种是利用太阳能热水为低温热源或将太阳能集热器作为热泵的蒸发器的太阳能热泵系统。前者以太阳能直接加热为主以空气源热泵为辅,解决太阳能供热的连续性问题,但仍旧无法摆脱环境温度对热泵制热性能的影响;后者完全以太阳能作为热泵热源,大大提高了太阳能的利用效率,但太阳能资源不足时仍需要增加其它辅助热源,并且热泵供热能力受太阳能集热量的限制,规模一般比较小。 在大型的太阳能中央热水系统中,空气源热泵无疑是一种比较理想的辅助加热设备,为了改善空气源热泵在低温环境下制热运行的性能,扩大它的使用区域,结合国内外太阳能热泵研究中的先进经验,我们研制了一种适合于低温环境中工作的太阳能—热泵中央热水系统。该系统采用一种新型的采用低温太阳能辅助的空气源热泵机组和太阳能集热系统结合,太阳能和热泵互为辅助热源,最大限度的利用太阳能,解决阴雨天气及冬季环境温度较低太阳能资源不足时热水供应保证率,做到全年、全天候供应热水。 1太阳能—热泵中央热水系统组成 1.1太阳能—热泵中央热水系统基本组成 太阳能—热泵中央热水系统的主要组成部分为太阳能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组,其他辅助设备与常规的中央热水系统相同,包括太阳能循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器等。 1.2太阳能辅助加热空气源热泵机组 1.2.1太阳能辅助加热空气源热泵机组工作原理 为使空气源热泵在低温环境中高效、稳定、可靠的运行,国内外众多科研单位和生产企业进行了研发和改进,归纳起来主要有三种方式。一是依靠外界辅助热源来提高热泵低温制热性能,比如通过电加热提高热泵制热出水温度、采用燃烧器辅助加热室外换热器、在压缩机周围敷设相变蓄热材料以增加低温条件下制热运行出力等等;二是通过改善制冷剂循环系统来提高热泵的低温制热性能,比如采用双级压缩的空气源热泵,设中间补气回路的空气源热泵等;三是采用变频系统,低温工况下让压缩机高速工作增加工质循环量,同时向压缩机工作腔喷液以防止其过热,从而使热泵机组能够正常运行。 太阳能辅助加热空气源热泵机组是基于上述第一种方式而产生的,如图2所示。在机组的蒸发器上增加了一辅助换热器。热泵在低温环境下制热运行时,高于环境温度的太阳能热水流经该辅助换热器,与将进入蒸发器的室外空气进行热量交换提高其温度,从而使制冷剂在

热泵的循环工作原理

热泵的工作原理 作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温区流向低温区。但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。 热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。 在运行中,蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质,工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升,高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时,释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器,然后再被蒸发,如此循环往复。 余热利用的强力工具--热泵 水从高处流向低处,热由高温物全传递到低温物体,这是自然规律。然而,在现实生活中,为了农业灌溉、生活用水等的需要,人们利用水泵将水从低处送到高处。同样,在能源日益紧张的今天,为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量,热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中,然后高温物体来加热水或采暖,使热量得到充分利用。 热泵的工作原理和家用空调、电冰箱等的工作原理基本相同,通过流动媒体(以前一般为氟利昂,现天上由替代氟利昂所代替)在蒸发器、压缩机,冷凝器和膨胀阀等部品中的气相变化(沸腾和凝结)的循环来将低温物体的热量传递到高温 物体中去。 具体工作过程如下:①过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量,蒸发成气体媒体。②蒸发器出来的气体媒体液压缩机的压缩,变为高温高压的气体媒体。 ③高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体。④高压液体媒体在膨胀阀中减压,再变为过热液体媒体,进入蒸发器,循环最初的过程。 基本原理 热泵热水器的基本原理:它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成。接通电源后,轴流风扇开始运转,室外空气通过蒸发器进行热交换,温度降低后的空气被风扇排出系统,同时,蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机,压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器,被水泵强制循环的水也通过冷凝器,被工质加热后送去供用户使用,而工质被冷却成液体,该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器,如此反复循环工作,空气中的热能被不断“泵”送到水中,使保温水箱里的水温逐渐升高,最后达到55℃左右,正好适合人们洗浴,这就是空气源热泵热水器的基本工作原理

空气源热泵热水机组工作原理图

空气源热泵热水机组工作原理图 冷水水源直接进入热水机组入水口,热水机组按设定的温度进行加热,加热后的热水进贮水保温水箱,然后通过循环泵从保温水箱抽水送入系统中。它是吸收空气中的热能,利用电能驱动压缩机工作,把空气中的低品位热能吸收并提升,再传输到热水中。它是以电能来驱动工作,而非电能来制热。燃油锅炉由于燃油的价格高,产生的效能并不高。电资源虽丰富,但用电直接制热的方式不但耗电量大,运行成本高,而且电热管容易损坏。 热泵是通过消耗一部分高品质的能量从低温热源(空气)转移到高温热源(热水)中的一种装置。转移到高温热泵(热水)中的热量QH包括消耗掉的高品质电能W和从低温热源(空气)中吸收的热量QL,根据能量守恒原理及热力学第一定律,有QH=W+QL (1)

(1)式两边同除以W则QH=1+QL ……(2)式中QH为机组所获得的能量,储存于热水中;W为机组所消耗的电能;QL为来自空气中的热量,这部分能量来自于大自然的馈赠,不论环境温度如何变化,它总是以热焓的形式寄存于空气之中,所以热泵是一种高效节能的制热装置。定义能效比(COP)为热泵机组产出的热量与投入的电能之比,即产出投入比COP=QH代入(2)式,即WCOP=1+QL …… (3)WCOP是与低温热源的热力参数相关的函数,对空气源热泵而言,其值随空气的温度、湿度等参数的改变而变化,但无论如何变化,由(3)式可知:显然COP值恒大于1,即热泵的热效率突破了传统加热设备的热效率极限100%,这就是热泵节能的热力学依据。 热泵不是热能的转换而是热量的搬运设备,热泵制热的效率,不受能量的转换效率(100%为其极限)的制约,而是受到逆向卡诺循环效率的制约,其理论上的最高效率为(工作温度+273.15)/高低温差。只要有效降低工作温差就可以提高制热效率。

空气源热泵工作原理

主讲人:刘海棠 职务:技术部部长 课题:空气源工作原理

㈠空气源热水器工作原理 一、空气源热水器的定义 空气源热泵热水器又称热泵热水器,由热泵吸收空气热源制取热水。空气源热水器就是通过热泵用逆卡诺原理,以极少的电能,吸收空气中大量的低温热能,通过压缩机的压缩变为高温热能,传输至水箱,加热热水,这种通过热泵运动来获得加热的热水器叫做空气源热水器。 目前,空气能热泵热水生产厂家和市场集中分布在长江以南。主要生产厂家集中在珠江三角洲的佛山、东莞、深圳、珠海以及长江三角洲的杭州、宁波地区。消费市场主要分布在长江以南的广东、广西、福建、江西、上海、浙江、安徽等省区,并逐步从长江以南向长江以北扩展。 二、空气源热水器的组成部分 热泵热水装置,主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、风机五大部件组成,通过让工质(制冷剂)不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。 蒸发器直接从空气中吸取热量,将节流后的制冷剂吸热气化达到预期效果的设备。 压缩机是空气源热水器的心脏,把制冷剂从低压提升为高压,并使制冷剂不断循环流动。 冷凝器就是将压缩机排出的高温高压气体释放出热量后冷凝成低温高压液体的换热设备。 膨胀阀是一种节流装置,控制制冷剂的流量,可提高系统的能效比和可靠性。 风机主要是起加强气体流通量的作用,是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的设备。 制冷剂是热泵系统中实现制热循环的工作介质,也称冷媒。作为一种特殊的物质,制冷剂的物质状态在热泵循环过程中不断发生变化:在蒸发器中,制冷剂在较低的压力状态下吸收热能由液态变为气态;压缩机将此低压的气态制冷剂压缩升温为高压气态制冷剂;在冷凝器中,制冷剂在较高压力状态下放出热能由气态便为液态。 三、空气源热水器的基本工作原理 热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的;如同在自然界中水总是由高处流向低处一样,热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源,所以热泵实质上是一种热

地源热泵工作原理图讲解

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地源热泵工作原理图讲解 地源热泵工作原理图讲解 今天为大家介绍一下关于地源热泵以及地源热泵工作原理的详细讲解。地源热泵是一种绿色技术,地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的,地源热泵能效比一般可以达到5以上,比普通的中央空调要节能40%以上,目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统,很多专家认为,地源热泵将是中央空调的未来和趋势。 地源热泵为什么如此节能呢,这要从地源热泵工作原理说起,地源热泵主要是利用了地能和水能,和太阳能一样,他们都是免费可再生能源。下面安徽绿能通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理,看看地源热泵是如何节能的。 地源热泵原理简述 作为自然现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温,用着名的热力学第二定律准确表述:“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低,这就是地源热泵节能的原理。 地源热泵原理图 地源热泵工作原理

地源热泵系统是从常温土壤或地表水(地下水),冬季从地下提取热量,夏季把建筑的热量又存入地下,从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。 夏季通过机组将房间内的热量转移到地下,对房间进行降温,同时储存热量,以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间,对房间进行供暖,同时储存冷量,以备夏用,大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉,这样就实现了能量的季节转换。 地源热泵原理图 冬季地源热泵工作原理 冬天热泵中制冷剂正向流动,压缩机排出的高温高压R22气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量,相变为高温高压的液体,再经热力膨胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器,从地下循环液中吸取低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端,由压缩机压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能“搬运”到集水器,从而不断的向用户提供45 ℃ -50 ℃的热水。 夏天热泵中制冷剂逆向流动,与用户换热的冷凝器变为蒸发器从集水器中的低温水(7 -12 ℃)提取热能,与地下循环液换热的蒸发器变为冷凝器向地下循环液排放热量,循环液中热量再向地下低温区排放,如此循环往复连续地向用户提供7 -12 ℃ 的冷水。

热泵工作原理

热泵热水器原理 热泵热水器机组根据逆卡诺循环原理,采用极少的电能驱动,通过吸热工质把空气中零下15以上的空气热源传递到空气发生器导致空气交换器内的冷媒受热升温气化产生的热量被释放到水中,致使水温升高。 一、热泵热水器节能原理: 空气源热泵热水器是目前世界上能效比最高的热水设备之一。它根据逆卡诺循环原理,采用电能驱动,通过制冷剂把自然界的空气、水等其它难利用的低品位热能吸收,提升为可用的高品位热能对水进行加热的设备。空气源热泵热水器一般由压缩机、蒸发器、过滤器、节流器、储液罐、冷凝器、储水箱等几个部组成。 二、热泵热水器工作原理: 采用制冷剂的能量传递特点,让制冷剂压缩机的作用下循环工作,不断地在蒸发器中被蒸发而吸收空气(或水)中的热能,同时又不断地在冷凝器中释放热量从而使制冷剂循环工作,最大程度地减少热传递所需的用电量,达到高效节能的目的。 三、热泵热水器机组构成、原理及运行: 热泵式热水器机组是由一个制冷循环组成,包括主机和冷凝器两部分。其中主机部分包括蒸发器、风扇、压缩机及膨胀阀;冷凝器为内放冷凝盘管的保温箱。制冷剂在蒸发器内吸收外部空气的热量,通过热泵循环在冷凝盘管内释放热量,加热水箱内的水。水箱的保温层采用闭孔橡胶海绵或聚氨脂发泡,且具有良好的保温性能。 热泵热水器机组设备内专置一种吸热媒质——冷媒(制冷剂),它在液化的状态下常温低于零下20℃,故此,它与外界温度存在着温差,冷媒吸收了外界的温度,在蒸发器内部产生压力并蒸发汽化,通过热交换器(热泵)的工作,使冷媒从汽化状态转化为液化状态时,客观存在的热量便释放给热泵热水器机组水箱中的储用水。电只用在使热能释放出来,而不是用在直接加热,故用电很少,在夏季气温高时,生产一吨热水约损耗5——6度电,冬季寒冷的天气约损耗20——25度电。 空气能热泵热水器是创新一代的热水设备,是一种高效集热并转移热量的装置,用电能驱动热泵,由热泵装置中的压缩机、电子膨胀阀、干燥过滤器、四通阀、蒸发器、套管冷凝器、风机等主要部件组成,它成功地运用了逆卡诺原理,压缩机从蒸发器中吸入低温低压气体制冷剂,通过做功将制冷剂压缩成高温高压气体,高温高压气体进入冷凝器与水交换热量,在冷凝器中被冷凝成低温液体而释放出大量的热量,水吸收其释放出的热量而温度不断上升。被冷凝的高压低温液体经膨胀阀节流降压后,在蒸发器中通过风扇的作用,吸收周围空气热量从而挥发成低压气体,又被吸入压缩机中压缩,这样反复循环,从而制取热水。

空气源热泵的工作原理

空气源热泵的工作原理 一、空气源热泵简介 1、什么是空气源热泵 空气源热泵又叫空气源热泵热水器,顾名思义就是把空气中的热量通过冷媒搬运到水中,传统的电热水器和燃气热水器是通过消耗燃气和电能来获得热能,而空气能热水器是通过吸收空气中的热量来达到加热水的目的,在消耗相同电能的情况下可以吸收相当于三倍电能左右的热能来加热水。 热泵组成四大件:蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置四个部件。 2、空气源热泵工作原理 空气能热水器是按照"逆卡诺"原理工作的,具体来说,就是"室外机"作为热交换器从室外空气吸热,加热低沸点工质(冷媒)并使其蒸发,冷媒蒸汽经由压缩机压缩升温进入水箱,将热量释放至其中的水并冷凝液化,随后节流降压降温回到室外的热交换器进入下一个循环。简单来说是吸收空气中的热量来加热水。

运用热泵工作原理制热,与空调制冷相反--国家制冷标准是1000瓦,电制冷2800瓦。根据热平衡的原理,同时最少产生2800瓦的热量,加上输入的1000瓦电,实际产生的热量在3000--4000瓦,把这些热量输送到保温水箱,其耗电量只是电热水器的四分之一(电 热水器即使热效率100%,输入1000电也只有1000瓦的热)。

二、热力学定律 1、热力学第一定律 自然界一切物体都具有能量,能量有各种不同形式,它能从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,在转化和传递过程中能量的总和不变。 在热力学中,系统发生变化时,设与环境之间交换的热为Q,与环境交换的功为W,可得热力学能(亦称内能)的变化为 ΔU = Q+ W 热可以转变为功,功也可以转变为热;消耗一定的功必产生一定的热,一定的热消失时,也必产生一定的功。 2、热力学第二定律 克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。

风冷热泵机组工作原理图解

风冷热泵机组: 风冷热泵机组是由压缩机——换热器——节流器——吸热器——压缩机等装置构成的一个循环系统。冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100℃),它进入换热器后与风进行热量交换,被冷却并转化为流液态,当它运行到吸热器后,液态迅速吸热蒸发再次转化为气态,同时温度下降至零下20℃——30℃,这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给冷媒。冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程。 特点: 1.风冷热泵机组属中小型机组,适用于200-10000平方米的建筑物。 2.空调系统冷热源合一,更适用于同时具有采暖和制冷需求的用户,省去了锅炉房。 3.机组户外安装,省去了冷冻机房,节约了建筑投资。 4.风冷热泵机组的一次能源利用率可达90%,节约了能源消耗,大大降低了用户成本。 5.无须冷却塔,同时省去了冷却水泵和管路,减少了附加设备的投资。 6.风冷系统替代冷却水系统,更适用于缺水地区。 性能: 冷热量

这个参数是决定风冷热泵正常使用的最关键参数,它是指风冷热泵的进风温度、进出水温度在设计工况下时其所具备的制冷量或制热量。它可从有关厂家提供的产品样本中查得。但在设计中也发现这样的情况,那就是有的厂商所提供的样本参数并未经过测试而是抄自其它厂家的相关样本。这给设计人员的正确选型带来了一定困难。因此笔者建议在有条件的情况下设计人员可根据有关厂家的风冷热泵所配置的压缩机型号,从压缩机生产厂家处获得该压缩机的变工况性能曲线,根据热泵的设计工况查得该压缩机在热泵设计工况下的制冷量和制热量,从而判断该样本所提供参数的真伪。 COP值 该值是确定风冷热泵性能好坏的重要参数,其值的高低直接影响到风冷热泵使用中的耗电量,因此,应尽量选择COP值高的机组。我国国家标准是COP值为2.57,多数进口或合资品牌的COP在3左右,个别进口品牌的高效型机组其值可达到3.8。 噪声 噪声也是衡量一台风冷热泵机组的重要参数,它直接关系到热泵运行时对周围环境的影响。国内有关专家曾根据工程实测对各类进口热泵的噪声划分为三档,第一档在85dB以上、第二档在75~85dB 之间、第三档在75dB以下。我们在进行工程设计选型中应优先选择噪声在80dB以下的机组。 外型尺寸 风冷热泵机组大多布置在室外屋顶,它在进行设备布置时对设备

空气源热泵热水机组工作原理及节能分析

空气源热泵热水机组工作原理及节能分析 、空气能热水中心机组工作原理 空气源热泵热水机组是一种新型、可替代热水锅炉的热水装置。与传统太阳能相比,空气能源热泵热水机组不仅可吸收空气中的热量,还可吸收太阳能,它是将电热水器和太阳能热水器的优点完美的结合于一体的新型热水器。该产品以制冷剂为媒介,通过制冷剂状态、温度的变化和压缩机压缩制取热量,通过换热装置将热量传递给水,使水的温度升高来,升高温度的水通过水循环系统送入用户散热器进行采暖或直接用于卫生热水的供应。 空气源热热泵热水机组技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵热水中机组系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经热泵系统高效集热整合后成为高温热源,用来制取供暖或卫生热水。整个系统集热效率较电热水机组(锅炉)、燃油、燃气热水机组有了很大提高。 空气源热热泵热水中心机组遵循能量守恒定律和热力学第二定律,运用热泵的原理,只需要消耗一小部分的机械功(电能),将处于低温环境(大气)中的热量转移到水中,去加热制取高温的热水。热泵可以与水泵相比拟,水是不能自发地从低处流向高处,要将低处的水输送到高处,必须用一台水泵,消耗一部分电力,才能将水送到高处的水箱中。同样,根据热力学第二定律,热量也是不能自发地从低温环境向高温环境中转移(传送),而要实现这个目的,必须要有一台机器,消耗一部分机械功(例如电能),才能将低温环境中的热量传送到高温环境中去。这样的机器就称之为“热泵”。热泵的作用是将空气中的热量取出,连同本身所用的电能转变成的热能,一起送到水中。 空气源热泵热水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等部件组成。它运用逆卡诺循环原理,通过压缩机做功使工质产生相变(气态—液态—气态),在这种往复循环相变的过程中,通过蒸发器不间断的从环境吸取热量,通过冷凝器(换热器)不间断的放出热量,使冷水逐步升温,制取的热水通过热水管网循环装置输出到用户使用终端。 空气源热泵热水机组工作原理图 二、空气源热泵热水机组特点:目前市场上空气源热泵热水机组大部分属于技术成熟产品,压缩机一般采用涡 旋式或活塞式,也有采用螺杆式的,每台机组一般有单台或两台,一般机组有如下特点: (1)高效节能:其输出能量与输入电能之比即能效比(COP 一般可达到3.0 以上,而普通电热水锅炉的能效比(COP不大于0.90,燃气、燃油锅炉的能

热泵的工作原理

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(一)热泵供热流程简介 三十个烘缸按工艺情况分成多个加热段 低温干燥段1#-------2#缸 中温干燥段3#-------7#缸 高温干燥段8#-------22#缸 半干后干燥23#------28#缸 冷缸29#------30#缸 1、为保证干燥效率和蒸汽的合理使用,纸机烘缸分为低压段、中压段、高压段。采用二级闪蒸、 三只热泵,各段供汽压力、供汽量等均可自动控制和调节。 2、纸机从试运行到设计车速甚至超过设计车速,负荷变化很大。因此采用补汽方式的热泵独立循 环供热系统。随着车速和生产负荷的增加,新鲜蒸汽的用量增加,二次蒸汽的循环量也增加,有利于提高传热效率。另有新鲜蒸汽通过补汽阀门直接进入烘缸,满足纸机的用汽量要求。3、29#--30#缸是最后的两个缸,纸页水分基本已经达到成纸水分。为平衡水分,这两只缸的温度 不宜过高。一般是试车时一次性调好,正常时不需要随时调节。 4、冷凝水系统。是4只闪蒸罐和冷凝水箱通过一定的工艺设计和工艺条件的设置,一般均可以通 过自流,使冷凝水自流逐级闪蒸,4#罐压力最低,尤其在开机暖缸和停机时,4#闪蒸罐和冷凝水箱之间的自流不是很畅通。因此他们之间设置了并联移液泵。 5、不凝气体通过相应的工艺管道于蒸汽冷凝水一起逐段排出,最终排出系统。 6、开机时,各闪蒸罐间的电动阀门会自动开启,各段的蒸汽压力将控制在某设定值。 7、停机时,各段蒸汽阀门自动关闭,而各闪蒸罐间的电动阀门自动打开用以尽快泄压。 (二)热泵的工作原理 热泵(引射器)的工作原理是由喷嘴、吸入室及扩压器三部分组成。 其工作过程为:工作蒸汽在高品位蒸汽压力的作用下通过喷管(拉伐尔喷管或渐缩喷管)使蒸汽速度升高,压力下降。该流动过程属于绝热膨胀过程,由于喷管出口压力很低,因而可能抽吸压力很低的二次汽。经过混合室使高速的工作蒸汽与二次汽均匀地混合达到喉口处使混合汽达到音速。然后该气体经过扩压段由于断面由小变大,速度由大变小,相反压力由低升高。该过程属于绝热压缩过程,从而使压力较低的二次汽在工作蒸汽的上述作用下,得到压力升高或压缩。这就是引射的基本过程。也就是说热泵的工作过程包括绝热膨胀、混合以及压缩三过程组成。 为了使热泵具有较大的抽吸能力,一般希望主喷嘴出口的压力越低越好,因此往往要求在此处工作蒸汽具有超音速。在此情况下主喷管往往要求加工成拉伐尔喷管。对于饱和汽而言,保证拉伐尔喷管出口处能形成超音速。必须满足以下条件:临界压力>喷嘴出口压力。反之,如果喷嘴出口压力>临界压力,在喷管中即不会出现临界断面的音速,拉伐尔喷管的工作将破坏,出口也不可能出现超音速。此时,拉法尔喷管即变成了文丘里喷管,热泵的工作完全破坏,当然也不可能再进行压缩二次低压汽的过程了。

风冷热泵机组工作原理图解

风冷热泵机组工作原理图解 风冷热泵机组这个新的名词对于大家来说很陌生,这种系统对用于空调中使用,在汽车空调中就也有使用,这个涉及到的很多就是专业方面的知识,所以很多消费者即使每天都在使用也不是很了解这个系统的工作原理,就更不要提系统在出现问题问题自己动手解决了,所以小编今天就来给大家介绍一下风冷热泵机组系统的工作原理,大家一起来了解一下,即使再以后的生活中不能自己动手修理也可以知道一些。 风冷热泵机组工作原理介绍:简介 风冷热泵机组是由压缩机——换热器——节流器——吸热器——压缩机等装置构成的一个循环系统。冷媒在压缩机的作用下在系统内循

环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100℃),它进入换热器后与风进行热量交换,被冷却并转化为流液态,当它运行到吸热器后,液态迅速吸热蒸发再次转化为气态,同时温度下降至零下20℃——30℃,这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给冷媒。冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程。 风冷热泵机组工作原理介绍:原理 风冷热泵机组在使用中不同程度的都存在这样一种现象,即夏季制冷量不足,冬季制热量不足的现象。造成这种现象的原因是多方面的,这里除了设备本身的因素外也有工程设计中的问题。主要是设备布置不合理造成气流短路,夏季机组高温排风被重新吸入,造成进风温度过高冷凝压力上升,导致机组制冷量下降;冬季正在融霜的机组排出的湿空气被旁边正在供暖的机组吸入造成吸入空气湿度过高,加剧了

供暖机组的结霜速度,从而使其融霜时间延长,供暖时间减少,从而使机组的供热量减少。 因此风冷热泵应尽可能布置在室外,进风应通畅,排风不应受到阻挡。避免造成气流短路。如有阻挡物,应符合一定的要求。许多生产等单位提供的设计手册中对机组之间的间距及机组与墙间的距离均有明确要求,大致如下:机组间的距离应保持在2米以上,机组与主体建筑(或高度较高的女儿墙)间的距离应保持在3米以上。另外为避免排风短路在机组上部不应设置挡雨棚之类的遮挡物。如果机组必须布置在室内,应采取提高风机静压的办法,接风管将排风排至室外。排风口的风速要大(7米/秒),使其具有一定的射程,而进风口速度则要小(2米/秒),进排风口垂直高差应尽可能大,以避免气流短路。风冷热泵机组工作原理介绍:特点

空气源热泵工作原理

主讲人:刘海棠 职务:技术部部长课题:空气源工作原理

㈠空气源热水器工作原理 一、空气源热水器的定义 空气源热泵热水器又称热泵热水器,由热泵吸收空气热源制取热水。空气源热水器就是通过热泵用逆卡诺原理,以极少的电能,吸收空气中大量的低温热能,通过压缩机的压缩变为高温热能,传输至水箱,加热热水,这种通过热泵运动来获得加热的热水器叫做空气源热水器。 目前,空气能热泵热水生产厂家和市场集中分布在长江以南。主要生产厂家集中在珠江三角洲的佛山、东莞、深圳、珠海以及长江三角洲的杭州、宁波地区。消费市场主要分布在长江以南的广东、广西、福建、江西、上海、浙江、安徽等省区,并逐步从长江以南向长江以北扩展。 二、空气源热水器的组成部分 热泵热水装置,主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、风机五大部件组成,通过让工质(制冷剂)不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。 蒸发器直接从空气中吸取热量,将节流后的制冷剂吸热气化达到预期效果的设备。 压缩机是空气源热水器的心脏,把制冷剂从低压提升为高压,并使制冷剂不断循环流动。 冷凝器就是将压缩机排出的高温高压气体释放出热量后冷凝成低温高压液体的换热设备。 膨胀阀是一种节流装置,控制制冷剂的流量,可提高系统的能效比和可靠性。 风机主要是起加强气体流通量的作用,是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的设备。 制冷剂是热泵系统中实现制热循环的工作介质,也称冷媒。作为一种特殊的物质,制冷剂的物质状态在热泵循环过程中不断发生变化:在蒸发器中,制冷剂在较低的压力状态下吸收热能由液态变为气态;压缩机将此低压的气态制冷剂压缩升温为高压气态制冷剂;在冷凝器中,制冷剂在较高压力状态下放出热能由气态便为液态。 三、空气源热水器的基本工作原理 热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的;如同在自然界中水总是由高处流向低处一样,热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源,所以热泵实质上是一种热

污水源热泵工作原理及效益分析

污水源热本调研报告 所谓污水源热泵,主要是以城市污水做为提取和储存能量的冷热源,借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化,消耗少量的电能,从而达到制冷制暖效果的一种创新技术。 城市污水源热泵空调技术能实现冬季供暖、夏季空调、全年生活热水供应(很廉价的热水供应方案)、夏季部分免费生活热水供应。 城市污水热泵空调是一项高新技术,具有节能、环保及经济效益,符合经济与社会的可持续性发展战略。城市污水源热泵机组以污水为冷热源,冬季采集来自污水的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能(1份),将所取得的能量(大于4份)供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出,释放到水中,以达到夏季空调的目的。 1、污水源热泵的工作原理 污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,夏季则把室内的热量“提取”出来,释放到水中,从而降低室温,达到制冷的效果。其能量流动是利用热泵机组所消耗能量(电能)吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源,而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。 污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。 2、污水源热泵系统的特点: (1)环保效益显著

城市污水源热泵是利用了污水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,环境效益显著。 (2)高效节能 冬季,污水温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季污水温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。 (3)运行稳定可靠 污水的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。 (4)一机多用,应用xx 此热泵系统可供暖、空调,生活热水供应(夏季免费)等。一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。 (5)投资运行费用低 城市污水源热泵具有初投资低,运行费低的巨大经济优势。运行效果良好,经济效益显著。污水热泵系统的机房面积仅为其他系统的50%。系统根据室外温度及室内温度要求自动调节,可做到无人看管,同时也可做到联网监控。污水源热泵系统原理简单,设备的可靠性强,维护量小,平时无设备的维护问题。 3、污水源热泵系统目前在国内主要有两种应用方式 一种是利用防堵机技术把污水过滤后直接进入热泵机组,此种是对污水的直接利用,污水直接利用,进入热泵机组的热源温度较高,从理论上,系统能效比较高;但是在实际应用中,防堵机和污水热泵需要经常清洗,防堵机和热

空气能热泵热水器工作原理

热泵 Heat Pump 什么是热泵? 热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。 热泵的工作原理 作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温区流向低温区。但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。 热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。 在运行中,蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质,工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升,高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时,释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器,然后再被蒸发,如此循环往复。 余热利用的强力工具--热泵 水从高处流向低处,热由高温物全传递到低温物体,这是自然规律。然而,在现实生活中,为了农业灌溉、生活用水等的需要,人们利用水泵将水从低处送到高处。同样,在能源日益紧张的今天,为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量,热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中,然后高温物体来加热水或采暖,使热量得到充分利用。 热泵的工作原理和家用空调、电冰箱等的工作原理基本相同,通过流动媒体(以前一般为氟利昂,现天上由替代氟利昂所代替)在蒸发器、压缩机,冷凝器和膨胀阀等部品中的气相变化 (沸腾和凝结)的循环来将低温物体的热量传递到高温物体中去。 具体工作过程如下:①过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量,蒸发成气体媒体。 ②蒸发器出来的气体媒体液压缩机的压缩,变为高温高压的气体媒体。③高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体。④高压液体媒体在膨胀阀中减压,再变为过热液体媒体,进入蒸发器,循环最初的过程。 热泵的性能一般用成绩系数(COP)来评价。成绩系数的定义为由低温物体传到高温牧体的热量与所需的动力之比。通常热泵的成绩系数为3-4左右,也就是说,热泵能够将自身所需能量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。现在欧美日都在竞相开发新型的热泵。据报导新型的热泵的成绩系数可6到8。如果这一数值能够得到普及的话,这意味着能源将得到更有效的利用。热泵的普及率也将得到惊人的提高。目前热泵的最高出力温度为110度左右。超过这个温度将有可能出现使媒体分解的危险。 由于氟利昂对地球大气臭氧有破坏作用,为了保护地球的生态环境,除了提高热泵的成现系数,有效利用能源以外,各国科学还致力于新型冷冻媒体的开发。目前已有替代氟利昂的媒体得到应用。 热泵热水系统包括热泵主机和换热储水箱两部分。热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀;换热储水箱为内置冷凝盘管的储热水箱。冷媒(工质)在蒸发管内吸收环境空气中的热量,通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量,加热水箱中的水。 要搞清楚热泵的工作原理,首先要懂得制冷系统的工作原理。制冷系统(压缩式制冷)一

太阳能热泵中央热水系统设计原理

太阳能热泵中央热水系统 摘要:太阳能中央热水系统一般采用各种能源的锅炉作为辅助热源,本文提出了一种太阳能—热泵中央热水系统形式,介绍了其工作原理和各组成部分的设计要求以及工程应用实例。太阳能—热泵中央热水系统以太阳能辅助加热的空气源热泵机组作为太阳能系统的辅助热源,在北方寒冷地区冬季运行可靠稳定,全年综合节能率85%以上,是一种实用的环保节能技术,具有一定的推广应用价值。 0 引言 目前,越来越多的住宅、宾馆、游泳池、公共浴池等场所采用太阳能作为其中央热水系统的主要热源。这些场所一般要求卫生热水在一定的时间段内或全天24小时连续供应,为满足太阳能不足时的用热需求,使太阳能集热系统的投资更加经济,通常采用电加热器或电锅炉、燃煤或燃油(气)锅炉、市政热力等作为太阳能中央热水系统的辅助热源。 热泵技术是一种新型的节能制冷供热技术,长期以来主要应用于建筑物的采暖空调领域。因热泵制热在节能降耗及环保方面的良好表现,卫生热水供应系统也越来越多的采用热泵设备作为热源[2]。其中以室外空气为热源的空气源热泵,结构简单,不需要专用机房,安装使用方便,在卫生热水供应方面具有不可替代的优势,除了比较大型的空气源热泵热水系统外,现在已有多个品牌的小型的家用空气源热泵热水器也投放市场。但空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低,所以它的使用受到环境温度的限制,一般适用于最低温度-10℃以上的地区[3]。 将热泵技术与太阳能结合供应生活热水,国内外进行了许多这方面的研究,主要有两种方式,一种是直接以空气源热泵作为太阳能系统的辅助加热设备,另一种是利用太阳能热水为低温热源或将太阳能集热器作为热泵的蒸发器的太阳能热泵系统。前者以太阳能直接加热为主以空气源热泵为辅,解决太阳能供热的连续性问题,但仍旧无法摆脱环境温度对热泵制热性能的影响;后者完全以太阳能作为热泵热源,大大提高了太阳能的利用效率,但太阳能资源不足时仍需要增加其它辅助热源,并且热泵供热能力受太阳能集热量的限制,规模一般比较小。 在大型的太阳能中央热水系统中,空气源热泵无疑是一种比较理想的辅助加热设备,为了改善空气源热泵在低温环境下制热运行的性能,扩大它的使用区域,结合国内外太阳能热泵研究中的先进经验,我们研制了一种适合于低温环境中工作的太阳能—热泵中央热水系统。该系统采用一种新型的采用低温太阳能辅助的空气源热泵机组和太阳能集热系统结合,太阳能和热泵互为辅助热源,最大限度的利用太阳能,解决阴雨天气及冬季环境温度较低太阳能资源不足时热水供应保证率,做到全年、全天候供应热水。 1 太阳能—热泵中央热水系统组成 1.1 太阳能—热泵中央热水系统基本组成

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