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關于空氣源熱泵,這是我見過的最好的解釋

 發(fā)布時間:2022-06-20 瀏覽次數(shù):0

一、什么是熱泵?

熱泵不是水泵,熱泵的英文名稱heat  pump,它有2個定義:

定義1:從低溫熱源吸熱送往高溫熱源的循環(huán)設備。

定義2:以消耗一部分高品位能源(機械能、電能或高溫熱能)為補償,使熱能從低溫熱源向高溫熱源傳遞的裝置。

讓我們來回憶一下物理知識:

熱力學1定律:能量守恒定律。

熱力學2定律:熱量可以自發(fā)地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,  但不可能自發(fā)地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體。

那熱泵是不是違反熱力學定律的怪物?熱泵是不是永動機?

我們來看一下熱泵的工作原理:


 

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高壓鍋:大于1個大氣壓,水的沸點會超過100℃,換言之,在高壓下,水蒸氣會在超過100℃的情況下冷凝成液體!在2個大氣壓下,水的沸點是121℃!

低壓鍋:小于1個大氣壓下,水的沸點會低于100℃,換言之,在低壓下,水會在低于100℃情況下蒸發(fā)成氣體!在0.12個大氣壓下,水的沸點是50 ℃!

通過壓縮機做功,使工質(zhì)產(chǎn)生物理變相(氣態(tài)  --液態(tài)  --氣態(tài)),利用這一往復循環(huán)相變過程不斷通過低壓鍋(蒸發(fā)器)吸熱和高壓鍋(冷凝器)放熱,由吸熱裝置吸取免費的熱量,經(jīng)過熱交換器使冷水升溫,制取的熱水通過水循環(huán)系統(tǒng)送至用戶。


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蒸汽機開啟了工業(yè)革命,  世界進入到利用能源的新時代,  其原理是卡諾循環(huán),是利用熱能轉(zhuǎn)化為機械能的方式,能效小于1。

熱泵則開啟了節(jié)約能源的新時代.  其原理是逆卡諾循環(huán),  利用機械能將低溫熱能轉(zhuǎn)換為高溫熱能的方式,能效大于1,熱泵是節(jié)約能源的方式之一。

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二、空氣源熱泵的優(yōu)勢

空氣源有很多優(yōu)勢。坊間有專家稱,要稱熱泵為高性能能源,那么熱泵的全年平均能效比就要大于2.7,我們論證一下這句話對不對,目前我國的電力70%來自煤,從這點來講,專家是對的,但是下面兩個原因的熱泵應用是非常值得推薦的:

1、如果電力是來自水電,風電,太陽能風電等清潔能源,這時熱泵的應用是非常節(jié)能的;

2、如果采用的電力是電網(wǎng)中富余的電力,這個電力不用,相當于浪費,這時熱泵應用這部分電力,可以起到很好的削峰平谷的作用。除上述日照時間很長的地區(qū)(如西藏,云南),在我國大多數(shù)地區(qū)熱泵都比光熱式太陽能更有優(yōu)勢,  熱泵是主角,同時投資熱泵和太陽能沒有經(jīng)濟性。

凡事皆有兩面,熱泵也不例外,那么熱泵的缺點是什么呢?

三、空氣源熱泵的缺點

1、低溫性能下降;

2、結霜導致性能下降;

有缺點不可怕,方法總比問題多,那么針對這2個缺點也有相應的應對措施。

四、如何克服空氣源熱泵的缺點?

針對低溫性能下降的應對措施有5點:

1、更大的換熱面積;

2、變頻技術;

3、雙級壓縮技術;

4、復疊壓縮技術;

5、噴氣增焓焓技術.

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針對上面的問題——結霜性能下降,則有4個解決方法:

1、更大的換熱面積-延緩結霜;

2、合理的翅片換熱器設計-延緩結霜;

3、好的化霜方法模式-縮短化霜時間;

4、準確的化霜進入點和退出點-減少熱損。

五、空氣源熱泵的應用前景

空氣源熱泵的應用其實很廣泛,可以概括為2點:采暖,生活熱水及工業(yè)用途。關于空氣源熱泵的應用業(yè)績專業(yè)人士也一個設想:舒適人居節(jié)能解決方案。適人居的基本要求包括:熱水充分、空氣新鮮、飲水健康、冬暖夏涼舒適人居傳統(tǒng)解決方案也存在一些弊端:

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傳統(tǒng)解決方案的其他弊端還包括能耗大、投資大、占空間:

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針對傳統(tǒng)方案,我們提出獨棟集中設備解決方案:

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而通過熱泵來提供舒適人居節(jié)能解決方案,優(yōu)勢相對明顯。

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這就是空氣源熱泵。

1. 小型空氣源熱泵:適合家用、飯店、辦公室等小型場所使用,制冷可達7℃,制熱可達45℃,可在環(huán)境溫度-12℃以上穩(wěn)定運行。

2. 超低溫空氣源熱泵:適應環(huán)境溫度-25℃以上的北方地區(qū),可達到65℃。

3. 還有一款空氣源熱泵:適用于-30℃以上的嚴寒地區(qū),可直供暖氣片使用。

4. 煤改電用空氣源熱泵:性價比高,資質(zhì)齊全。

二、水源熱泵

1.浴池污水源熱泵:節(jié)能熱水系統(tǒng)解決方案,制取45℃熱水僅需3.6度電;

2.水產(chǎn)養(yǎng)殖:耐腐蝕的純鈦管式換熱器,水溫在5-50℃自由設定,控溫,保持水溫恒定,控制先進,操作簡單,無需專人看管;

3.污水熱回收:可用于工業(yè)廢水、生活用水等污水處理余熱回收,節(jié)能;

4.地水源:可將地表土壤、地下水或河流、湖泊中取之不盡的淺層地熱資源收集利用,采用清潔能源作為空調(diào)的冷熱源。

三、地源熱泵

1.螺桿式地源熱泵:大溫差,小流量,可供7-50℃空調(diào)冷熱水及生活熱水;

2.渦旋式地源熱泵:擴容靈活,冬季能效比1:4,夏季能效比1:5;

3.降膜式地源熱泵:節(jié)能,能效比可達6.6以上,適用于集中供暖等項目。

四、工業(yè)冷水機組

針對印染、紡織、化工、醫(yī)藥、食品、電鍍、塑料、電子等行業(yè)對設備降溫、冷藏保鮮、冷庫制冷的需求,提供能源節(jié)能方案。

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