6.1.1空气源热泵

l 应用目标:减少常规能源的使用,以环境空气为冷(热)源制取冷(热)风或者冷(热)水,节省空调采暖能耗和生活热水能耗;

l 适用范围/条件:冬季室外平均温度不低于-15℃的区域;

l 对应绿色建筑评价标准:7.2.5冷、热源机组能效提升7.2.8合理选择和优化供暖通风与空调系统7.2.9 合理利用可再生能源

l 推荐产品:空气源热泵空调系统


空气源热泵

功能概述

空气源热泵主要由压缩机、膨胀阀、翅片换热器(蒸发器)、套管换热器(冷凝器)这四大部件组成的,通过电能的输入驱动压缩机、电机做功,让翅片换热器实现吸热,套管换热器放热的过程,温度达标后机器停止工作,制热效果高达380%,是目前最节能的热源设备之一,使用过程中,安全、环保、高效是它的主要特点。此外空气源热泵还带温度调节功能,机组会随着温度的变化调整工作时长。下面是空气源热泵的工作原理图:

工作原理

空气源热泵的工作原理看上去很简单,从能量转换的角度来说,空气源热泵表现出了两大特性:

特性1:从低温热源吸热送往高温热源的循环设备。

特性2:以消耗一部分高品位能源(机械能、电能或高温热能)为补偿,使热能从低温热源向高温热源传递的装置。

但是仔细一想,又视乎并不符合热力学原理:

热力学第一定律:能量守恒定律。

热力学第二定律:热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体。

单纯的从热力学的角度去解释感觉解释不通,但是事实上它又是能工作的。其实从热力学角度去分析,我们忽略了压缩机的存在。通过压缩机我们人为的制造了一个高压环境和低压环境,使得冷媒在低压环境下气化,然后到高压环境中液化。下面我们来分析一下蒸发器和冷凝器的作用:

蒸发器:冷媒在蒸发器(低压环境)中吸收空气中的热量气化,实现能量的收集;

冷凝器:冷媒在冷凝器(高压环境)中液化,液化放热。热量从冷媒转移到水中,满足热力学第二定律。


“环保节能”是现在社会各层都在关心的热点,各类产品在研发中也趋向于此类特性,尤其是舒适家居产品,如果没有“环保节能”的特性,基本就被市场抛弃了。空器源热泵是21世纪初期在国内开始兴起的新型“环保节能”产品,近两年的市场知名度越来越高。

空气源热泵工作原理:

空器源热泵是通过吸收空气中的低能热量,经过中间介质的热交换,并压缩成高温气体,通过管道循环系统对水加热的工作原理。因为是低能热量向高能热量的转换,所以耗能更少,只有电热水器的四分之一左右。通过添加终端设备,空器源热泵可以接通家庭的地暖、中央空调、生活热水系统,成为一机三用的舒适家居好选择。

空器源热泵原理

空气源热泵优点:

1.环保

空气源热泵的工作原理是向空气要热能,相对来说更加环保。

2.安全

空器源热泵热量的交换不需要电加热元件与水接触,因此也就没有电热水器漏电的危险,同时也没有燃气热水器中毒和爆炸的隐患。

3.节能

用市场上的各类热水器进行比较,同样30℃温差的热水所需的能耗分别是:电热水器1.54分钱/升热水(电价0.42元/度);燃气热水器1分钱/升热水(气2元/立方米);而空气源热泵消耗的电能仅仅是压缩机搬运空气能源所用的能量,热效率高达380%-600%,制造相同的热水量,成本只有电热水器的1/4,燃气热水器的1/3。

空器源热泵地暖

空气源热泵缺点:

1.工作温度受限

空气源热泵的工作原理是向空气要能量,因此很受外部环境的影响。目前市场上的大部分空器源热泵正常工作温度设计是在0-40℃,在低于0℃后制热效率就会受影响,低于-20℃甚至就无法启动了。因此市场对于空器源热泵的适用地区有这样的描述:黄河以南表现上佳,黄河以北慎选产品,长城以北基本没用。

不过随着技术的发展和进步,一些品牌产品也已经研发出低温运行的产品,所以在选购时一定要认清产品型号,选择适用当地环境的产品。

2.安装环境要求高

空器源热泵需要一个大水箱来加热和存储热水,因为水箱尺寸极大,这就导致普通的楼房小区用户基本就告别空气源热泵了,毕竟阳台上放个大水箱虽然不一定丑,但放其他东西也是极好的。所以空器源热泵的安装对家居环境要求极高,目前应用在别墅上的比较多。

标签: 空气源热泵
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