一、泵與熱泵的工作原理
1、泵的概念:所謂泵是一種把分散物質(zhì)集中并提高其位能的裝置?!盁帷辈皇俏镔|(zhì),而是能,“熱”的集中和提高位能必須通過(guò)載體來(lái)實(shí)現(xiàn),載體就是冷媒。熱泵就是利用少量高品位的電能作為驅(qū)動(dòng)能源,從低溫分散的熱源高效吸收低品位熱能并傳輸給高溫?zé)嵩?,達(dá)到“泵熱”的目的。
2、熱泵的概念:熱泵目前應(yīng)用最普遍的是蒸汽壓縮式熱泵。這種熱泵系統(tǒng)的工作原理:冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱后蒸發(fā),蒸發(fā)成過(guò)熱蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī),在壓縮機(jī)中經(jīng)絕熱壓縮變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w,經(jīng)冷凝器定壓冷凝為低溫高壓液體,液態(tài)冷媒經(jīng)節(jié)流為低溫低壓液體,再進(jìn)入蒸發(fā)器定壓吸熱,依次往復(fù)循環(huán)。熱泵熱水器就是把空氣中熱能搬運(yùn)到水中將水加熱。
熱泵技術(shù)是一種提高能量品位的技術(shù),它不是能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程,所以不受能量轉(zhuǎn)換效率極限100%的制約,而是遵守逆卡諾原理。其搬運(yùn)的能量與驅(qū)動(dòng)熱泵的電能之比稱為制熱性能系數(shù)又稱為能效比(用COP來(lái)表示)。能效比COP值越大越節(jié)能。
二、空氣源的核心技術(shù)問(wèn)題
空氣源熱泵熱水設(shè)備的核心技術(shù)問(wèn)題是能效比COP值,考察選定空氣源熱泵熱水設(shè)備的重要指標(biāo)也應(yīng)是COP值的大小,COP值越大越節(jié)能。
1、怎樣才能得到高的能效比COP值:
1)在熱泵整個(gè)系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用的是載熱體冷媒,(它好像汽車?yán)?。拉的要多;跑的快;裝卸要快;又省油)這就要求載熱體冷媒除具有制冷劑的性質(zhì)外,還應(yīng)具有①單位吸熱量要大、吸放熱要快而多;②蒸發(fā)溫度(冷媒的兩態(tài):液態(tài)和氣態(tài)轉(zhuǎn)換溫度點(diǎn))要低(-10??C時(shí)仍能吸熱);③在能產(chǎn)生65℃熱水的同時(shí)又要求冷媒的臨界壓力要低,低于普通熱泵系統(tǒng)保護(hù)壓力2.6MPa,(壓縮機(jī)保護(hù)壓力2.8MPa)。否則壓力太高對(duì)壓縮機(jī)不利或使壓縮機(jī)進(jìn)入高壓保護(hù)而不能制高溫?zé)崴?,甚至壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在高壓下工作而損壞。
2)要求有較大換熱面積的蒸發(fā)器,與空氣接觸的表面積越大,在同等條件下能搬運(yùn)到的熱量就越多,能效比COP值就會(huì)越高越節(jié)能。
3)熱泵熱水機(jī)組中關(guān)鍵部件壓縮機(jī),要求壓縮機(jī)排氣量、排冷量、能效比、旋轉(zhuǎn)率等性能指標(biāo)好,并且要和整個(gè)系統(tǒng)及采用的冷媒相匹配,否則冷媒對(duì)銅產(chǎn)生腐蝕作用,損壞熱泵系統(tǒng),豪瓦特.大赫采用美國(guó)谷輪壓縮機(jī),再和高效的冷媒,增加了表面積的蒸發(fā)器相匹配,所以其能效比COP值高,能效比COP值可達(dá)到4.7
4)冷媒必須是環(huán)保型:我們委托上海市環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總站對(duì)冷媒進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果:純度99.99%;水分0.001%;蒸發(fā)殘?jiān)?.0012%;消耗臭氧潛能值ODP值小于0.11。
2、和空調(diào)的區(qū)別:有人說(shuō)熱泵就是空調(diào)的反用,這句話對(duì)也不對(duì),它們都是應(yīng)用逆卡諾原理這是對(duì)的,不對(duì)的是:
1)使用的溫度范圍不一樣;空調(diào)的調(diào)整溫差十幾度,熱泵的溫差30-40度,有時(shí)要達(dá)到60度,這么大的溫差范圍就要求兩者不同。
2)由于溫差大,熱量搬運(yùn)量大,所以選擇運(yùn)輸工具就是載熱體(冷媒)不同。
3)系統(tǒng)不同:載熱體(冷媒)不同, 運(yùn)輸工具不同與之匹配的系統(tǒng)就不同。
三、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
1、熱能來(lái)源豐富。太陽(yáng)的能量是巨大的,取之不盡用之不竭,而且有大部分能量是以地流熱、輻射熱等形式存在于空氣中。特別在中國(guó)南方地區(qū)環(huán)境溫度高,優(yōu)勢(shì)更加明顯。
2、運(yùn)行費(fèi)用低??諝庠礋岜脽崴到y(tǒng)利用很少的電搬運(yùn)幾倍的熱量到水中,年節(jié)約率可高達(dá)70%以上。
3、使用效果好??諝庠礋岜脽崴到y(tǒng)采用容積儲(chǔ)熱方式,特別是集中供熱系統(tǒng)采用定溫放水、溫差循環(huán)系統(tǒng)后,運(yùn)行更可靠、節(jié)能效果更明顯。
4、環(huán)境效益明顯??諝庠礋岜脽崴到y(tǒng)無(wú)論在制作過(guò)程還是在使用過(guò)程中,都沒(méi)有任何污染,特別在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天,更為重要。