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簡(jiǎn)要描述:熱泵機(jī)組從低溫?zé)嵩次鼰崴屯邷責(zé)嵩吹难h(huán)設(shè)備。以消耗一部分低品位能源(機(jī)械能、電能或高溫?zé)崮埽檠a(bǔ)償,使熱能從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩磦鬟f的裝置。其實(shí)質(zhì)是借助降低一定量的功的品位,提供品位較低而數(shù)量更多的能量。由于熱泵能將低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換為高溫?zé)崮埽岣吣茉吹挠行Ю寐?,因此是回收低溫余熱、利用環(huán)境介質(zhì)(地下水、地表水、土壤和室外空氣等)中儲(chǔ)存的能量的重要途徑。
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川本斯特空氣能熱泵
一,風(fēng)冷式熱泵機(jī)組相關(guān)簡(jiǎn)介
1.工作模式:制熱模式-zui高溫度85℃
2.加熱方式:
采用316L不銹鋼、純鈦、特佛龍等換熱器直接加熱槽液,自動(dòng)控溫,無(wú)換熱溫差,溫度均勻。
3.性能特點(diǎn):
超高水溫—制熱恒溫高達(dá)85℃,滿足大部分鍍液要求
節(jié)能—代替電加熱節(jié)能率高達(dá)50%-70%
安全—采用電力驅(qū)動(dòng),超溫、超壓保護(hù),無(wú)干燒、漏電危險(xiǎn),
環(huán)保—機(jī)組有大量的冷氣排放,大幅改善工作環(huán)境
精確控溫—全自動(dòng)精確控溫±1℃,提高工藝流程的穩(wěn)定性
耐腐蝕—采用紫銅翅片換熱器,吸熱更快,更耐酸堿腐蝕
節(jié)約人工—全自動(dòng)溫控、定時(shí)開/關(guān)+自動(dòng)聲響故障報(bào)警功能
——適用于電鍍工藝中溫度要求比較高的藥水槽,比如化學(xué)鎳、高溫除油、除蠟、真空電鍍超聲波清洗恒溫,PCB除 膠渣、塑膠粗化,冷風(fēng)10米內(nèi)距離回收至包裝部或生產(chǎn)車間降溫 。
風(fēng)冷式熱泵機(jī)組經(jīng)濟(jì)對(duì)比
表一
供熱方式 | 燃油鍋爐 | 燃?xì)鉄崴?/span> | 電熱器 | 空氣能熱泵 |
燃料種類 | 柴油 | 液化氣 | 電 | 空氣加電 |
是否污染環(huán)境 | 有 | 有 | 有 | 無(wú) |
有無(wú)危險(xiǎn)性 | 較為危險(xiǎn) | 危險(xiǎn) | 危險(xiǎn) | 無(wú) |
占地面積 | 中 | 少 | 少 | 少 |
燃值 (kcal/kg\m\kwh) | 10200 | 10800 | 860 | 860 |
熱效率 | 75% | 80% | 90% | 400% |
燃料單價(jià) | 6 | 7 | 1 | 1 |
10噸水需要燃料 (kh\m\度) | 52.3 | 46.3 | 516.8 | 116 |
10噸水燃料費(fèi)用 | 313.8 | 324.1 | 516.8 | 116 |
年燃料費(fèi)用(元) 按360天/年算 | 112968 | 116676 | 186048 | 41760 |
設(shè)備使用年限 | 5-7年 | 5-6年 | 5年 | 10-15年 |
表二
每噸熱水成本對(duì)比(以15℃的冷水機(jī),加熱到55℃的熱水,需要40000千卡的熱量為例 | |||||
1升水溫升1℃需1kcal熱量。1000升水溫升1℃需要1000kcal熱量,則1000升水溫升40℃需40000kcal熱量 | |||||
名稱 | 每噸水耗量 | × | 能源單價(jià) | = | 每噸水成本 |
電熱水器 | 40000千卡÷774千卡/度 | × | 0.80元/度 | = | 41.30元 |
燃?xì)忮仩t | 40000千卡÷7560千卡/千克 | × | 5.60元/千克 | = | 29.60元 |
燃油鍋爐 | 40000千卡÷7140千卡/升 | × | 4.90元/升 | = | 27.50元 |
煤氣熱水器 | 40000千卡÷2470千卡/立方 | × | 1.30元/立方 | = | 21元 |
燃煤鍋爐 | 40000千卡÷1600千卡/千克 | × | 0.64元/千克 | = | 16元 |
太陽(yáng)能熱水器 | 40000千卡÷2322千卡/度 | × | 0.80元/度 | = | 13.80元 |
空氣能熱泵 | 40000千卡÷3956千卡/度 | × | 0.80元/度 | = | 8.10元 |
高川空氣能熱泵選型技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目\型號(hào) | CBE-12ALHC | CBE-18ALHC | CBE-36ALHC | CBE-72ALHC | |||
輸入功率 | 2.29 | 4 | 8 | 16.5 | |||
電源 | 3N-380V/50HZ | ||||||
名義制熱量KW | 12 | 18 | 36 | 72 | |||
額定出水溫度℃ | 75 | 75 | 75 | 75 | |||
zui高出水溫度℃ | 85 | 85 | 85 | 85 | |||
額定小時(shí)產(chǎn)水量L | 100 | 150 | 300 | 600 | |||
壓縮機(jī) | 類型 | 高效柔性渦旋式 | |||||
品牌 | 美國(guó)谷輪 | ||||||
數(shù)量 | 1 | 1 | 2 | 2 | |||
冷媒 | R134A | ||||||
風(fēng)機(jī) | 類型 | 內(nèi)轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī) | |||||
冷風(fēng)風(fēng)量(m3/h) | 3000 | 5000 | 10000 | 20000 | |||
功率W | 90 | 250 | 250×2 | 750×2 | |||
熱交換器 | 高效套管換熱器 | ||||||
循環(huán)水管徑DN | 25 | 25 | 32 | 50 | |||
外形尺寸 (L×W×H)mm | 720×720×870 | 720×720×1070 | 1420×720×1070 | 2000×1000×2200 | |||
機(jī)組重量KG | 100 | 135 | 260 | 650 | |||
機(jī)組控制方式 | 微電腦處理控制器(線控) | ||||||
保護(hù)功能 | 高壓保護(hù)、低壓保護(hù)、缺相保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、水流、防凍保護(hù) | ||||||
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1,熱水工況:冷水溫度20℃,環(huán)境溫度28℃
2,以上相關(guān)規(guī)格參數(shù)僅供參考,如有變動(dòng),恕不另行通知,機(jī)組實(shí)際外形請(qǐng)以實(shí)物為準(zhǔn)。
熱泵機(jī)組從低溫?zé)嵩次鼰崴屯邷責(zé)嵩吹难h(huán)設(shè)備。以消耗一部分低品位能源(機(jī)械能、電能或高溫?zé)崮埽檠a(bǔ)償,使熱能從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩磦鬟f的裝置。其實(shí)質(zhì)是借助降低一定量的功的品位,提供品位較低而數(shù)量更多的能量。由于熱泵能將低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換為高溫?zé)崮?,提高能源的有效利用率,因此是回收低溫余熱、利用環(huán)境介質(zhì)(地下水、地表水、土壤和室外空氣等)中儲(chǔ)存的能量的重要途徑。
熱泵技術(shù)是近年來(lái)在*倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。人們所熟悉的“泵”是一種可以提高位能的機(jī)械設(shè)備,比如水泵主要是將水從低位抽到高位。而“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能,經(jīng)過(guò)電力做功,提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。
熱泵機(jī)組工作原理
熱泵是一種將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹难b置。通常用于熱泵裝置的低溫?zé)嵩锤氖俏覀冎車慕橘|(zhì)——空氣、河水、海水,或者是從工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中排出助工質(zhì),這些工質(zhì)常與周圍介質(zhì)具有相接近的溫度。熱泵裝置的工作原理與壓縮式制冷機(jī)是*的;在小型空調(diào)器中,為了充分發(fā)揮它的效能,在夏季空調(diào)降溫或在冬季取暖,都是使用同一套設(shè)備來(lái)完成的。在冬季取暖時(shí),將空溫器中的蒸發(fā)器與冷凝器通過(guò)一個(gè)換向閥來(lái)調(diào)換工作,
在夏季空調(diào)降溫時(shí),按制冷工況運(yùn)行,由壓縮機(jī)排出的高壓蒸汽,經(jīng)換向閥(又稱四通閥)進(jìn)入冷凝器,制冷劑蒸汽被冷凝成液體,經(jīng)節(jié)流裝置進(jìn)入蒸發(fā)器,并在蒸發(fā)器中吸熱,將室內(nèi)空氣冷卻,蒸發(fā)后的制冷劑蒸汽,經(jīng)換向閥后被壓縮機(jī)吸入,這樣周而復(fù)始,實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。在冬季取暖時(shí),先將換向閥轉(zhuǎn)向熱泵工作位置,于是由壓縮機(jī)排出的高壓制冷劑蒸汽,經(jīng)換向閥后流入室內(nèi)蒸發(fā)器(作冷凝器用),制冷劑蒸汽冷凝時(shí)放出的潛熱,將室內(nèi)空氣加熱,達(dá)到室內(nèi)取暖目的,冷凝后的液態(tài)制冷劑,從反向流過(guò)節(jié)流裝置進(jìn)入冷凝器(作蒸發(fā)器用),吸收外界熱量而蒸發(fā),蒸發(fā)后的蒸汽經(jīng)過(guò)換向閥后被壓縮機(jī)吸入,完成制熱循環(huán)。這樣,將外界空氣(或循環(huán)水)中的熱量“泵”入溫度較高的室內(nèi),故稱為“熱泵”。川本生產(chǎn)的CBE熱泵型窗式空調(diào)器,就是一種熱泵式空調(diào)器。
在圖2—17的熱泵循環(huán)中,從低溫?zé)嵩?室外空氣或循環(huán)水,其溫度均高于蒸發(fā)溫度to)中取得Q。kcal/h的熱量,消耗了機(jī)械功ALkcal/h,而向高溫?zé)嵩?室內(nèi)取暖系統(tǒng))
供應(yīng)了Qlkcal/h的熱量,這些熱量之間的關(guān)系是符合熱力學(xué)*定律的,即
Q1=Q0十AL kcal/h
如果不用熱泵裝置,而用機(jī)械功所轉(zhuǎn)變成的熱量(或用電能直接加熱高溫?zé)嵩矗瑒t所得的熱量為ALkcal/h,而用熱泵裝置后,高溫?zé)嵩?取暖系統(tǒng))多獲得了熱量:
Q1—AL=Q0, kcal/h
此一熱量是從低溫?zé)嵩慈〉玫?,如果不用熱泵裝置,就無(wú)法取得這一熱量。故用熱泵裝置旨可節(jié)省燃料,又可利用余熱。
熱泵的工作循環(huán)與熱機(jī)的工作循環(huán)正好相反,熱機(jī)是利用高溫?zé)嵩吹哪芰縼?lái)產(chǎn)生機(jī)械功的,而熱泵是靠消耗機(jī)械功將低溫?zé)嵩吹臒崃哭D(zhuǎn)移到高溫物體中去。若熱泵與熱機(jī)具有兩個(gè)相同的熱源溫度,則
熱機(jī)循環(huán)的熱效率η=AL╱Q1
熱機(jī)循環(huán)的能量指標(biāo)----熱量轉(zhuǎn)換系數(shù)φ=Q1╱AL
故φ=1╱η 。η值總是小于1的,故φ值是大于1的。
若制冷機(jī)與熱泵具有兩個(gè)相同的熱源溫度,則它們之間的關(guān)系為:
φ=Q1╱AL=Q0+AL╱AL=ε+1,ε 是制冷機(jī)的制冷系數(shù)。由此可看出,熱量轉(zhuǎn)換系數(shù)的zui小值是吁=1,在此極限情況下Q。=o,即沒(méi)有從低溫?zé)嵩次崃俊?/span>
作為自然界的現(xiàn)象,正如水由高處流向低處那樣,熱量也總是從高溫區(qū)流向低溫區(qū)。但人們可以創(chuàng)造機(jī)器,如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣,采用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量,并把它傳遞給被加熱的對(duì)象(溫度較高的物體),其工作原理與制冷機(jī)相同,都是按照逆卡諾循環(huán)工作的,所不同的只是工作溫度范圍不一樣。
熱泵在工作時(shí),它本身消耗一部分能量,把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘,通過(guò)傳熱工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)提高溫度進(jìn)行利用,而整個(gè)熱泵裝置所消耗的功僅為輸出功中的一小部分,因此,采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量高品位能源。
在運(yùn)行中,蒸發(fā)器從周圍環(huán)境中吸取熱量以蒸發(fā)傳熱工質(zhì),工質(zhì)蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后溫度和壓力上升,高溫蒸氣通過(guò)冷凝器冷凝成液體時(shí),釋放出的熱量傳遞給了儲(chǔ)水箱中的水。冷凝后的傳熱工質(zhì)通過(guò)膨脹閥返回到蒸發(fā)器,然后再被蒸發(fā),如此循環(huán)往復(fù)。
余熱利用的強(qiáng)力工具--熱泵
水從高處流向低處,熱由高溫物全傳遞到低溫物體,這是自然規(guī)律。然而,在現(xiàn)實(shí)生活中,為了農(nóng)業(yè)灌溉、生活用水等的需要,人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣,在能源日益緊張的今天,為了回收通常排到大氣中的低溫?zé)釟狻⑴诺胶哟ㄖ械牡蜏責(zé)崴戎械臒崃?,熱泵被用?lái)將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中,然后高溫物體來(lái)加熱水或采暖,使熱量得到充分利用。
熱泵的工作原理和家用空調(diào)、電冰箱等的工作原理基本相同,通過(guò)流動(dòng)媒體(以前一般為氟利昂,現(xiàn)在由替代氟利昂所代替)在蒸發(fā)器、壓縮機(jī),冷凝器和膨脹閥等部品中的氣相變化(沸騰和凝結(jié))的循環(huán)來(lái)將低溫物體的熱量傳遞到高溫物體中去。?
具體工作過(guò)程如下:①過(guò)熱液體媒體在蒸發(fā)器內(nèi)吸收低溫物體的熱量,蒸發(fā)成氣體媒體。②蒸發(fā)器出來(lái)的氣體媒體經(jīng)過(guò)液壓縮機(jī)的壓縮,變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w媒體。③高溫高壓的氣體媒體在冷凝器中將熱能釋放給給高溫物體、同時(shí)自身變?yōu)楦邏阂后w媒體。④高壓液體媒體在膨脹閥中減壓,再變?yōu)檫^(guò)熱液體媒體,進(jìn)入蒸發(fā)器,循環(huán)zui初的過(guò)程。
熱泵的性能一般用制冷系數(shù)(COP)來(lái)評(píng)價(jià)。制冷系數(shù)的定義為由低溫物體傳 到高溫牧體的熱量與所需的動(dòng)力之比。通常熱泵的制冷系數(shù)為3-4左右,也就是說(shuō),熱泵能夠?qū)⒆陨硭枘?量的3到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體。現(xiàn)在歐美日都 在競(jìng)相開發(fā)新型的熱泵。據(jù)報(bào)導(dǎo)新型的熱泵的制冷系數(shù)可6到8。如果這一數(shù)值能夠得到普及的話,這意味著能源將得到更有效的利用。熱泵的普及率也將得到驚人的提高。
由于氟利昂對(duì)地球大氣臭氧有破壞作用,為了保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境,除了提高熱泵的成現(xiàn)系數(shù),有效利用能源以外,各國(guó)科學(xué)還致力于新型冷媒的開發(fā)。目前已有替代氟利昂的冷媒得到應(yīng)用。
熱泵熱水系統(tǒng)包括熱泵主機(jī)和換熱儲(chǔ)水箱兩部分。熱泵主機(jī)部分包括風(fēng)冷式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)及膨脹閥;換熱儲(chǔ)水箱為內(nèi)置冷凝盤管的儲(chǔ)熱水箱。冷媒(工質(zhì))在蒸發(fā)管內(nèi)吸收環(huán)境空氣中的熱量,通過(guò)熱泵循環(huán)由冷凝盤管在水箱內(nèi)釋放熱量,加熱水箱中的水。
要搞清楚熱泵的工作原理,首先要懂得制冷系統(tǒng)的工作原理。制冷系統(tǒng)(壓縮式制冷)一般由四部分組成:壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。其工作過(guò)程為:低溫低壓的液態(tài)制冷劑(例如氟利昂),首先在蒸發(fā)器里從低溫?zé)嵩矗ɡ缋鋬鏊┪鼰岵饣傻蛪赫魵?。然后制冷劑氣體在壓縮機(jī)內(nèi)壓縮成高溫高壓的蒸氣,該高溫高壓氣體在冷凝器內(nèi)被高溫?zé)嵩矗ɡ缋鋮s水)冷卻凝結(jié)成高壓液體。再經(jīng)節(jié)流元件(毛細(xì)管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥等)節(jié)流成低溫低壓液態(tài)制冷劑。如此就完成一個(gè)制冷循環(huán)。
對(duì)于一臺(tái)分體式熱泵空調(diào)來(lái)說(shuō),夏天制冷時(shí)就是以室外機(jī)為冷凝器、室內(nèi)機(jī)為蒸發(fā)器,運(yùn)行時(shí)就把室內(nèi)的熱量輸送到了室外。而冬季則以室內(nèi)機(jī)為冷凝器、室外機(jī)為蒸發(fā)器,這樣就把室外的熱量輸送到了室內(nèi),通常這些是通過(guò)四通換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
熱泵空調(diào)里面有一個(gè)四通換向閥。在制冷工況下,室內(nèi)熱交換器就是蒸發(fā)器,室外熱交換器(夏天往外呼呼出熱風(fēng)的那個(gè)東西)就是冷凝器。冬季供熱的時(shí)候,四通換向閥切換,改變冷媒的流向,此時(shí),室內(nèi)熱交換器就是冷凝器,室外熱交換器(冬天往外呼呼出冷風(fēng)的那個(gè)東西)就是蒸發(fā)器。由于冬季往外出冷風(fēng),換熱器要結(jié)霜,所以等結(jié)霜到一定程度時(shí),四通換向閥再切換,空調(diào)變成夏季制冷工況,室外熱交換器得到熱量,化霜,化霜完畢后,四通閥再切換到制熱狀態(tài)。除霜時(shí),為了防止向室內(nèi)吹冷風(fēng),故室內(nèi)機(jī)的風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。(當(dāng)然這種逆向除霜對(duì)舒適性有一定影響,所以又有了熱氣旁通除霜、蓄熱除霜等不需要切換工況的方式)
熱泵是以冷凝器放出的熱量來(lái)供熱的制冷系統(tǒng),它被形象的稱為“熱量倍增器”。目前在市場(chǎng)上廣泛出現(xiàn)的家用冷暖空調(diào)器上,就已經(jīng)廣泛地應(yīng)用了熱泵制熱,其制熱系數(shù)已高達(dá)3以上。那么,利用熱泵的原理來(lái)制取熱水,消耗一度電所獲得的熱水,比普通電熱水器消耗三度電所獲得的熱水還要多,這是傳統(tǒng)熱水器所不能企及的。
熱泵熱水器
熱泵工業(yè)發(fā)展歷史
20世紀(jì)70年代以來(lái),熱泵工業(yè)進(jìn)入了黃金時(shí)期,世界各國(guó)對(duì)熱泵的研究工作都十分重視,諸如能源機(jī)構(gòu)和歐洲共同體,都制定了大型熱泵發(fā)展計(jì)劃,熱泵新技術(shù)層出不窮,熱泵的用途也在不斷的開拓,廣泛應(yīng)用于空調(diào)和工業(yè)領(lǐng)域,在能源的節(jié)約和環(huán)境保護(hù)方面起著重大的作用。
相對(duì)世界熱泵的發(fā)展,中國(guó)熱泵的研究工作起步約晚20-30年左右。新中國(guó)成立后,隨著工業(yè)建設(shè)新高潮的到來(lái),熱泵技術(shù)才開始引入中國(guó)。進(jìn)入21世紀(jì)后,由于中國(guó)沿海地區(qū)的快速城市化、人均GDP的增長(zhǎng)、2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)等因素拉動(dòng)了中國(guó)空調(diào)市場(chǎng)的發(fā)展,促進(jìn)了熱泵在中國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,熱泵的發(fā)展十分迅速,熱泵技術(shù)的研究不斷創(chuàng)新。
從2001年熱泵起步開始,經(jīng)過(guò)5年的培育,中國(guó)熱泵行業(yè)開始從導(dǎo)入期轉(zhuǎn)入成長(zhǎng)期。熱泵行業(yè)快速發(fā)展,一方面得益于能源緊張使得熱泵節(jié)能優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯,另一方面與多方力量的加入推動(dòng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新有很大關(guān)系。
歷史
1824年法國(guó)科學(xué)家卡諾(Sadi karnot)發(fā)表卡諾循環(huán)理論,成為熱泵技術(shù)的起源
1850年 英國(guó)科學(xué)家開爾文(L.Kelvin)提出將逆卡諾循環(huán)用于加熱的熱泵設(shè)想
熱泵的理論起源于十九世紀(jì)早期法國(guó)科學(xué)家薩迪.卡諾(Sadi karnot),卡諾在 1824年*以論文提出“卡諾循環(huán)”理論,30年后,英國(guó)科學(xué)家開爾文(L.Kelvin)于1850年初提出:冷凍裝置可以用于加熱,之后許多科學(xué)家和工程師對(duì)熱泵進(jìn)行了大量研究,研究持續(xù)80年之久。
1912年瑞士的蘇黎世成功安裝一套以河水作為低位熱源的熱泵設(shè)備用于供暖,這是早期的水源熱泵系統(tǒng),也是世界上*套熱泵系統(tǒng)。熱泵工業(yè)在20世紀(jì)40年代到50年代早期得到迅速發(fā)展,家用熱泵和工業(yè)建筑用的熱泵開始進(jìn)入市場(chǎng),熱泵進(jìn)入了早期發(fā)展階段。
21 世紀(jì),隨著“ 能源危機(jī) ”出現(xiàn),燃油價(jià)格忽升,經(jīng)過(guò)改進(jìn)發(fā)展成熟的熱泵以其高效回收低溫環(huán)境熱能,節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),重新登上歷史舞臺(tái),成為當(dāng)前zui有價(jià)值的新能源科技。
前熱能署專門成立熱泵中心,設(shè)立熱泵推廣工程(Heat Pump Programme),向世界上各國(guó)推廣協(xié)調(diào)熱泵技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。美、 加、瑞典、德、日、韓等國(guó)政府均發(fā)出專門指引,促進(jìn)熱泵技術(shù)的社會(huì)應(yīng)用。
熱泵技術(shù)的*性
節(jié)能: 熱效率460%, 運(yùn)行費(fèi)用是燃?xì)?、燃油鍋爐的1/3, 是電熱水器的1/4,比太陽(yáng)能低40%。
安全: 水電分離,無(wú)漏電危險(xiǎn)
適用: -5~50℃環(huán)境
環(huán)保: 無(wú)廢熱、廢水、廢氣
注:但是,目前我國(guó)大部分廠家所采用的熱媒(冷媒)還是R22,采用環(huán)保熱媒(冷媒)R417A、1394A的未到來(lái)。而日本等一些國(guó)家已*采用CO2作為熱媒(冷媒),不對(duì)臭氧層造成破壞(所以在安裝時(shí),銅管務(wù)必要連接緊密,防止R22漏出。若R22*不漏出,將對(duì)環(huán)境無(wú)任何負(fù)面影響)。另外,以上所述的R22、R417A、1394A、CO2皆對(duì)人體不造成傷害的,即使有漏出,整套熱水設(shè)備都是安全的。
熱泵的分類:
熱泵按熱源獲取來(lái)源的種類可分為:水源熱泵,地源熱泵,空氣源熱泵,雙源熱泵(水源熱泵和空氣源熱泵結(jié)合)
川本主打水源熱泵機(jī)組,詳情。
水源熱泵的原理
地球表面淺層水源(一般在1000 米以內(nèi)),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,吸收了太陽(yáng)進(jìn)入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰?,并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵技術(shù)的工作原理就是:通過(guò)輸入少量高品位能源(如電能),實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源,即在夏季將建筑物中的熱量“取”出來(lái),釋放到水體中去,由于水源溫度低,所以可以高效地帶走熱量,以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的;而冬季,則是通過(guò)水源熱泵機(jī)組,從水源中“提取”熱能,送到建筑物中采暖。
水源熱泵的優(yōu)點(diǎn)
水源熱泵與常規(guī)空調(diào)技術(shù)相比,有以下優(yōu)點(diǎn):
1、高效節(jié)能
水源熱泵是目前空調(diào)系統(tǒng)中能效比(COP值)zui高的制冷、制熱方式,理論計(jì)算可達(dá)到7,實(shí)際運(yùn)行為4~6。 水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為12~22℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。而夏季水體溫度為18~35℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式,從而提高機(jī)組運(yùn)行效率。水源熱泵消耗1kW.h的電量,用戶可以得到4.3~5.0kW.h的熱量或5.4~6.2kW.h的冷量。與空氣源熱泵相比,其運(yùn)行效率要高出20~60%,運(yùn)行費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的40~60%。
2、屬可再生能源利用技術(shù)
水源熱泵是利用了地球水體所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。其中可以利用的水體,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水體不僅是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器,收集了47%的太陽(yáng)輻射能量,比人類每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過(guò)土壤間接的接受太陽(yáng)輻射能量),而且是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng),地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對(duì)的均衡。這使得利用儲(chǔ)存于其中的近乎無(wú)限的太陽(yáng)能或地能成為可能。所以說(shuō),水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。
3、節(jié)水省地
以地表水為冷熱源,向其放出熱量或吸收熱量,不消耗水資源,不會(huì)對(duì)其造成污染;省去了鍋爐房及附屬煤場(chǎng)、儲(chǔ)油房、冷卻塔等設(shè)施,機(jī)房面積大大小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng),節(jié)省建筑空間,也有利于建筑的美觀。
4、環(huán)保效益顯著
水源熱泵機(jī)組供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)?、然油等鍋爐房系統(tǒng),無(wú)燃燒過(guò)程,避免了排煙、排污等污染;供冷時(shí)省去了冷卻水塔,避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以,水源熱泵機(jī)組運(yùn)行無(wú)任何污染,無(wú)燃燒、無(wú)排煙,不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵,不會(huì)產(chǎn)生城市熱島效應(yīng),對(duì)環(huán)境非常友好,是理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
5、一機(jī)多用,應(yīng)用范圍廣
水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào),還可供生活熱水,一機(jī)多用,一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對(duì)于同時(shí)有供熱和供冷要求的建筑物,水源熱泵有著明顯的優(yōu)點(diǎn)。不僅節(jié)省了大量能源,而且用一套設(shè)備可以同時(shí)滿足供熱和供冷的要求,減少了設(shè)備的初投資。其總投資額僅為傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的60%,并且安裝容易,安裝工作量比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)少,安裝工期短,更改安裝也容易。 水源熱泵可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑,小型的水源熱泵更適合于別墅、住宅小區(qū)的采暖、供冷。
6、運(yùn)行穩(wěn)定可靠,維護(hù)方便
水體的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定,其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng),水體溫度較恒定的特性,使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性;采用全電腦控制,自動(dòng)程度高。由于系統(tǒng)簡(jiǎn)單、機(jī)組部件少,運(yùn)行穩(wěn)定,因此維護(hù)費(fèi)用低,使用壽命長(zhǎng)。
7、符合國(guó)家政策,獲得政策性支持
國(guó)家十分重視可再生能源開發(fā)利用工作,《中華人民共和國(guó)可再生能源法》已于2006年1月1日起實(shí)施;同時(shí),在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中,又把大力發(fā)展和規(guī)?;瘧?yīng)用新能源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題。從國(guó)家立法和發(fā)展戰(zhàn)略的高度,對(duì)可再生能源的發(fā)展應(yīng)用予以強(qiáng)力推動(dòng)?! 「鶕?jù)國(guó)家建設(shè)部政策規(guī)定,凡采用水源熱泵空調(diào)技術(shù)的建筑物,通過(guò)向當(dāng)?shù)亟ㄎ陥?bào),可獲得政府的政策性支持,減免建筑配套費(fèi)用140~200元/m2。 與鍋爐(電、燃料)和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在: 與鍋爐(電、燃料)和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比,水源熱泵具明顯的優(yōu)勢(shì)。鍋爐供熱只能將90%~98%的電能或70%~90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量,供用戶使用,因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量;由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定,一般為10~25℃,其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5~4.4,與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比,要高出40%左右,其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的50%~60%。因此,近十幾年來(lái),水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美及中、北歐等國(guó)家取得了較快的發(fā)展,尤其是近五年來(lái),中國(guó)的水源熱泵市場(chǎng)也日趨活躍,使該項(xiàng)技術(shù)得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,成為一種有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。
水源熱泵對(duì)水源系統(tǒng)的要求
水源系統(tǒng)的水量、水溫、水質(zhì)和供水穩(wěn)定性是影響水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效果的重要因素。應(yīng)用水源熱泵時(shí),對(duì)水源系統(tǒng)的原則要求是:水量充足,水溫適度,水質(zhì)適宜,供水穩(wěn)定。具體說(shuō),水源的水量,應(yīng)當(dāng)充足夠用,能滿足用戶制熱負(fù)荷或制冷負(fù)荷的需要。如水量不足,機(jī)組的制熱量和制冷量將隨之減少,達(dá)不到用戶要求。水源的水溫應(yīng)適度,適合機(jī)組運(yùn)行工況要求。例如,清華同方GHP型水源中央空調(diào)系統(tǒng)在制熱運(yùn)行工況時(shí),水源水溫應(yīng)為12—22℃;在制冷運(yùn)行工況時(shí),水源水溫應(yīng)為18—30℃。水源的水質(zhì),應(yīng)適宜于系統(tǒng)機(jī)組、管道和閥門的材質(zhì),不至于產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕損壞。水源系統(tǒng)供水保證率要高,供水功能具有長(zhǎng)期可靠性,能保證水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)長(zhǎng)期和穩(wěn)定運(yùn)行。
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