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關(guān)于空氣源熱泵,這是我見過的最好的解釋

 發(fā)布時(shí)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(gè)定義:

定義1:從低溫?zé)嵩次鼰崴屯邷責(zé)嵩吹难h(huán)設(shè)備。

定義2:以消耗一部分高品位能源(機(jī)械能、電能或高溫?zé)崮?為補(bǔ)償,使熱能從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩磦鬟f的裝置。

讓我們來回憶一下物理知識(shí):

熱力學(xué)1定律:能量守恒定律。

熱力學(xué)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(xué)定律的怪物?熱泵是不是永動(dòng)機(jī)?

我們來看一下熱泵的工作原理:


 

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高壓鍋:大于1個(gè)大氣壓,水的沸點(diǎn)會(huì)超過100℃,換言之,在高壓下,水蒸氣會(huì)在超過100℃的情況下冷凝成液體!在2個(gè)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是121℃!

低壓鍋:小于1個(gè)大氣壓下,水的沸點(diǎn)會(huì)低于100℃,換言之,在低壓下,水會(huì)在低于100℃情況下蒸發(fā)成氣體!在0.12個(gè)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是50 ℃!

通過壓縮機(jī)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(fù)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(fèi)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(jī)開啟了工業(yè)革命,  世界進(jìn)入到利用能源的新時(shí)代,  其原理是卡諾循環(huán),是利用熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的方式,能效小于1。

熱泵則開啟了節(jié)約能源的新時(shí)代.  其原理是逆卡諾循環(huán),  利用機(jī)械能將低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換為高溫?zé)崮艿姆绞?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(shì)

空氣源有很多優(yōu)勢(shì)。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(duì)不對(duì),目前我國(guó)的電力70%來自煤,從這點(diǎn)來講,專家是對(duì)的,但是下面兩個(gè)原因的熱泵應(yīng)用是非常值得推薦的:

1、如果電力是來自水電,風(fēng)電,太陽(yáng)能風(fēng)電等清潔能源,這時(shí)熱泵的應(yīng)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(gè)電力不用,相當(dāng)于浪費(fèi),這時(shí)熱泵應(yīng)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(shí)間很長(zhǎng)的地區(qū)(如西藏,云南),在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)熱泵都比光熱式太陽(yáng)能更有優(yōu)勢(shì),  熱泵是主角,同時(shí)投資熱泵和太陽(yáng)能沒有經(jīng)濟(jì)性。

凡事皆有兩面,熱泵也不例外,那么熱泵的缺點(diǎn)是什么呢?

三、空氣源熱泵的缺點(diǎn)

1、低溫性能下降;

2、結(jié)霜導(dǎo)致性能下降;

有缺點(diǎn)不可怕,方法總比問題多,那么針對(duì)這2個(gè)缺點(diǎn)也有相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

四、如何克服空氣源熱泵的缺點(diǎn)?

針對(duì)低溫性能下降的應(yīng)對(duì)措施有5點(diǎn):

1、更大的換熱面積;

2、變頻技術(shù);

3、雙級(jí)壓縮技術(shù);

4、復(fù)疊壓縮技術(shù);

5、噴氣增焓焓技術(shù).

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針對(duì)上面的問題——結(jié)霜性能下降,則有4個(gè)解決方法:

1、更大的換熱面積-延緩結(jié)霜;

2、合理的翅片換熱器設(shè)計(jì)-延緩結(jié)霜;

3、好的化霜方法模式-縮短化霜時(shí)間;

4、準(zhǔn)確的化霜進(jìn)入點(diǎn)和退出點(diǎn)-減少熱損。

五、空氣源熱泵的應(yīng)用前景

空氣源熱泵的應(yīng)用其實(shí)很廣泛,可以概括為2點(diǎn):采暖,生活熱水及工業(yè)用途。關(guān)于空氣源熱泵的應(yīng)用業(yè)績(jī)專業(yè)人士也一個(gè)設(shè)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(duì)傳統(tǒng)方案,我們提出獨(dú)棟集中設(shè)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(shì)相對(duì)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(chǎng)所使用,制冷可達(dá)7℃,制熱可達(dá)45℃,可在環(huán)境溫度-12℃以上穩(wěn)定運(yùn)行。

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

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

4. 煤改電用空氣源熱泵:性價(jià)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(shè)定,控溫,保持水溫恒定,控制先進(jìn),操作簡(jiǎn)單,無(wú)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?zé)豳Y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(kuò)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(dá)6.6以上,適用于集中供暖等項(xiàng)目。

四、工業(yè)冷水機(jī)組

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

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