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空氣源熱泵
空氣源熱泵常見(jiàn)答疑指南
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者:地大熱能 發(fā)表時(shí)間:2021-11-02 16:19:06瀏覽次數:1852
如何理解“熱泵”?熱泵有幾種?
人們所熟悉的“泵”是一種能提高位能的機械設備,比如水泵主要是提高水位或增加水壓,而“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低位熱,經(jīng)過(guò)電力做功,輸出可被人們所用高品位熱的設備,是一種節能、環(huán)保、清潔的采暖和熱水設備,熱泵技術(shù)是近年來(lái)在全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。根據熱源不同,熱泵可分為空氣源熱泵、水源熱泵和地源熱泵。
什么是空氣源熱泵技術(shù)?
空氣源熱泵技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理建立起來(lái)的一種節能、環(huán)保制熱技術(shù)。空氣源熱泵系統通過(guò)自然能(空氣蓄熱)獲取低溫熱源,經(jīng)系統高效集熱整合后成為高溫熱源,用來(lái)?。ü┡蚬獰崴?,整個(gè)系統集熱效率甚高。
空氣源熱泵有多長(cháng)的歷史?
空氣源熱泵技術(shù)從1924年發(fā)明到現在,在很長(cháng)的一段時(shí)間里面沒(méi)有被人類(lèi)充分地認識和運用,直到20世紀60年代,世界能源危機以后才給予充分的重視,世界經(jīng)濟持續發(fā)展,要給子孫后代留下能源、能量資源,一定要注意能源的節約和合理的使用。所以世界各國紛紛加大了研發(fā)力度,推廣熱泵技術(shù),目前在美、澳、瑞、日等國家已經(jīng)普及應用。
什么是逆卡諾循環(huán)原理?
1820年法國工程師卡諾構造了在加熱器與冷凝器之間的一個(gè)理想循環(huán),該循環(huán)由兩個(gè)等溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成,后來(lái)即被稱(chēng)為卡諾循環(huán)。逆卡諾循環(huán)是卡諾循環(huán)的逆過(guò)程,熱泵用逆卡諾循環(huán)原理,以極少的電能,吸收空氣中大量的低溫熱能,通過(guò)壓縮變?yōu)?a href="http://m.keyinmall.com/t/高溫.html" >高溫熱能,進(jìn)而實(shí)現滿(mǎn)足采暖、提供生活熱水等高耗能行為的目的。
空氣源熱泵為什么不受能量轉換效率極限100%的制約?
空氣源熱泵技術(shù)是一種提高能量品位的技術(shù),它不是能量轉換的過(guò)程,所以不受能量轉換效率極限100%的制約,而是遵守逆卡諾原理,其搬運的能量與驅動(dòng)熱泵的電能之比稱(chēng)為制熱性能系數,又稱(chēng)為能效比(COP)。能效比COP值越大越節能。
怎樣才能得到高的COP值?
(1)在熱泵整個(gè)系統中起關(guān)鍵作用的是載熱體冷媒,要求載熱體冷媒除具有制冷劑的性質(zhì)外,還應具有:
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)轉換溫度點(diǎn))要低(-10℃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,低于普通熱泵系統保護壓力2.6MPa(壓縮機保護壓力2.8MPa),否則壓力太高對壓縮機不利或使壓縮機進(jìn)入高壓保護而不能制高溫熱水,甚至壓縮機長(cháng)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到的熱量就越多,能效比COP值就會(huì )越高越節能。
(3)熱泵機組中關(guān)鍵部件壓縮機,要求壓縮機排氣量、排冷量、能效比、旋轉率等性能指標好,并且要和整個(gè)系統及采用的冷媒相匹配,否則冷媒對銅產(chǎn)生腐蝕作用,損壞熱泵系統。
(4)冷媒必須是環(huán)保型。
空氣源熱泵品質(zhì)優(yōu)劣鑒別主要看哪些地方?
任何一個(gè)產(chǎn)品,其指標不是一個(gè),而是多元的:
①使用材料②外觀(guān)商品性③幾何尺寸感觀(guān)④包裝運輸方便性⑤安裝可靠性⑥運行可靠性⑦經(jīng)濟性⑧運行壽命⑨各項技術(shù)指標,以綜合性能指標考核。
空氣源熱泵是大件家用耐用品,一旦買(mǎi)回家就有可能十幾年不換??諝庠礋岜玫牟牧?、技術(shù)、工藝不同,使用壽命的長(cháng)短也不同。壓縮機、保溫層、內膽、配件是影響熱泵壽命的主要因素。
空氣溫度那么低,空氣源熱泵怎么能夠把水加熱到45℃以上?
通常我們認為熱量總是從高溫熱源流向低溫熱源,而空氣的溫度僅在45℃以下,特別是寒冷的冬季如果要用空氣直接加熱水是不可能的。但是空氣源熱泵內設有特殊裝置,可以實(shí)現吸取空氣中的低溫熱量并轉化為高溫熱量的過(guò)程,并運用高溫熱量加熱水至55~60℃,最高可達到65℃。
如果是幾百人或更多人同時(shí)使用怎么辦?
可以采用將機器并聯(lián)的方法,并外加儲水箱以解決用水高峰期問(wèn)題,用水量越大,使用空氣源熱泵的效能就越高,越節省。
空氣源熱泵會(huì )不會(huì )把蓄熱水箱的熱水用光?
微電腦中央控制機電一體化,制熱、供水、補水全自動(dòng)運行,24小時(shí)全天候即用??諝庠礋岜每梢圆粩嗟难a水,可以提供相當多熱水。不過(guò),需要注意的是它畢竟是一個(gè)儲水系統,如果在一個(gè)很短時(shí)間里將熱水排光,它將需要在原設定的時(shí)間來(lái)重新加熱。
熱泵機組與其它供熱方式相比有什么優(yōu)勢?
熱泵機組供熱主要體現在:高效、節能、環(huán)保、安全。無(wú)可燃、可爆氣體,無(wú)電器推動(dòng)元件,絕對安全;無(wú)任何廢氣、廢水、廢渣排放,絕對環(huán)保,熱泵機組全年平均運行成本只需電直接加熱的1/4,燃油、燃氣加熱的1/3~1/2,常規太陽(yáng)能的1/1.5。按每天所需1噸550C生活熱水,傳統熱水設備運行一年平均費用表(按溫升400C)
一個(gè)擁有三百間客房的酒店需要投資多少?
如果只是考慮客戶(hù)用水的話(huà),主機投資估計在三十多萬(wàn),但是如果考慮到酒店的其他配套設施,如游泳池的保溫、桑拿按摩、酒店或客房冬季取暖等,則需根據實(shí)際供熱量追加。
空氣源熱泵產(chǎn)品水量的設計以什么為標準?
當下業(yè)內的設計一般是以解決天氣最寒冷、而用水量最大的時(shí)候為標準,當實(shí)際所用的熱水量沒(méi)有超出設計標準時(shí),部分機器將會(huì )自動(dòng)停止運作以節省電能。
系統在惡劣的天氣下是否仍能夠運作?
在設計時(shí)就已經(jīng)考慮到這個(gè)問(wèn)題,氣溫在-5℃以上,供水條件符合國家自來(lái)水標準的情況下,不需要任何加壓措施就可以實(shí)現全年運作。雨、風(fēng)、太陽(yáng)都是使元件有效運行的主要自然力量。因此,在相對惡劣的天氣里并不影響機器的正常工作。
空氣源熱泵是否需要經(jīng)常充注冷劑?
不需要!空氣源熱泵里的相關(guān)部件就像冰箱一樣是密封的,而且對銅接口都使用了銀焊接。這與其他一些系統是不同的,例如轎車(chē)的空調系統只使用軟管連接,而且長(cháng)期處于震動(dòng)狀態(tài)。
空氣源熱泵的節能效率與環(huán)境溫度有密切關(guān)系嗎?
空氣源熱泵以空氣為熱源,不受日照的限制,但它的節能效率與環(huán)境溫度有密切關(guān)系,在0~-5 ℃的低溫環(huán)境中,熱泵且有50%的節能率;在15~20℃的環(huán)境中,熱泵且有70%以上節能率??諝庠礋岜迷?a href="http://m.keyinmall.com/t/廣東.html" >廣東地區全年平均熱效能為550%,在夏季氣溫高時(shí),生產(chǎn)一噸熱水約損耗5~6度電,冬季寒冷的天氣約損耗電量13~14度電,全年平均不超過(guò)10度電。
壽命是多少年?
耦合換熱部分壽命50年,熱泵機組壽命25年。整個(gè)系統沒(méi)有室外機組,沒(méi)有風(fēng)吹、日曬、雨淋、不用頻繁的清洗,壽命遠遠長(cháng)于空氣源熱泵的室外機組或者是水冷機組的冷卻系統。
熱泵機組根據什么原理進(jìn)行吸收熱量的?
熱泵機組設備內專(zhuān)置一種吸熱介質(zhì)——冷媒,它在液化的狀態(tài)下低于零下20℃,與外界溫度存在著(zhù)溫差。因此,冷媒可吸收外界的熱能,在蒸發(fā)器內部蒸發(fā)汽化,通過(guò)熱泵機組中壓縮機的工作提高冷媒的溫度,再通過(guò)冷凝器使冷媒從汽化狀態(tài)轉化為液化狀態(tài),在轉化過(guò)程中,釋放出大量的熱量,傳遞給水箱中的儲備水,使水溫升高達到制熱水的目的,這便是該產(chǎn)品的獨特之處,也是市場(chǎng)潛力的理由所在。
地大熱能由中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)組建,依托中國地質(zhì)大學(xué)的學(xué)術(shù)優(yōu)勢,組建了一批由海內外學(xué)者組成的世界一流的交叉人才團隊,聚集了十大優(yōu)勢學(xué)科領(lǐng)域(地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)勘查、地球物理、地球化學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地理信息系統、管理科學(xué)與工程、旅游資源管理)三十多位專(zhuān)家學(xué)者,定期研討地熱科學(xué)問(wèn)題、問(wèn)診地熱實(shí)際難題,在地(水)源熱泵換熱不夠、冷熱不均、填充不實(shí)、漏水、土壤溫度過(guò)低、井深不夠、水質(zhì)不好、回灌量小、含沙量大造成塌陷等問(wèn)題有著(zhù)豐富的經(jīng)驗及客戶(hù)案例。
人們所熟悉的“泵”是一種能提高位能的機械設備,比如水泵主要是提高水位或增加水壓,而“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低位熱,經(jīng)過(guò)電力做功,輸出可被人們所用高品位熱的設備,是一種節能、環(huán)保、清潔的采暖和熱水設備,熱泵技術(shù)是近年來(lái)在全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。根據熱源不同,熱泵可分為空氣源熱泵、水源熱泵和地源熱泵。
什么是空氣源熱泵技術(shù)?
空氣源熱泵技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理建立起來(lái)的一種節能、環(huán)保制熱技術(shù)。空氣源熱泵系統通過(guò)自然能(空氣蓄熱)獲取低溫熱源,經(jīng)系統高效集熱整合后成為高溫熱源,用來(lái)?。ü┡蚬獰崴?,整個(gè)系統集熱效率甚高。
空氣源熱泵有多長(cháng)的歷史?
空氣源熱泵技術(shù)從1924年發(fā)明到現在,在很長(cháng)的一段時(shí)間里面沒(méi)有被人類(lèi)充分地認識和運用,直到20世紀60年代,世界能源危機以后才給予充分的重視,世界經(jīng)濟持續發(fā)展,要給子孫后代留下能源、能量資源,一定要注意能源的節約和合理的使用。所以世界各國紛紛加大了研發(fā)力度,推廣熱泵技術(shù),目前在美、澳、瑞、日等國家已經(jīng)普及應用。
什么是逆卡諾循環(huán)原理?
1820年法國工程師卡諾構造了在加熱器與冷凝器之間的一個(gè)理想循環(huán),該循環(huán)由兩個(gè)等溫過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成,后來(lái)即被稱(chēng)為卡諾循環(huán)。逆卡諾循環(huán)是卡諾循環(huán)的逆過(guò)程,熱泵用逆卡諾循環(huán)原理,以極少的電能,吸收空氣中大量的低溫熱能,通過(guò)壓縮變?yōu)?a href="http://m.keyinmall.com/t/高溫.html" >高溫熱能,進(jìn)而實(shí)現滿(mǎn)足采暖、提供生活熱水等高耗能行為的目的。
空氣源熱泵為什么不受能量轉換效率極限100%的制約?
空氣源熱泵技術(shù)是一種提高能量品位的技術(shù),它不是能量轉換的過(guò)程,所以不受能量轉換效率極限100%的制約,而是遵守逆卡諾原理,其搬運的能量與驅動(dòng)熱泵的電能之比稱(chēng)為制熱性能系數,又稱(chēng)為能效比(COP)。能效比COP值越大越節能。
怎樣才能得到高的COP值?
(1)在熱泵整個(gè)系統中起關(guān)鍵作用的是載熱體冷媒,要求載熱體冷媒除具有制冷劑的性質(zhì)外,還應具有:
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)轉換溫度點(diǎn))要低(-10℃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,低于普通熱泵系統保護壓力2.6MPa(壓縮機保護壓力2.8MPa),否則壓力太高對壓縮機不利或使壓縮機進(jìn)入高壓保護而不能制高溫熱水,甚至壓縮機長(cháng)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到的熱量就越多,能效比COP值就會(huì )越高越節能。
(3)熱泵機組中關(guān)鍵部件壓縮機,要求壓縮機排氣量、排冷量、能效比、旋轉率等性能指標好,并且要和整個(gè)系統及采用的冷媒相匹配,否則冷媒對銅產(chǎn)生腐蝕作用,損壞熱泵系統。
(4)冷媒必須是環(huán)保型。
空氣源熱泵品質(zhì)優(yōu)劣鑒別主要看哪些地方?
任何一個(gè)產(chǎn)品,其指標不是一個(gè),而是多元的:
①使用材料②外觀(guān)商品性③幾何尺寸感觀(guān)④包裝運輸方便性⑤安裝可靠性⑥運行可靠性⑦經(jīng)濟性⑧運行壽命⑨各項技術(shù)指標,以綜合性能指標考核。
空氣源熱泵是大件家用耐用品,一旦買(mǎi)回家就有可能十幾年不換??諝庠礋岜玫牟牧?、技術(shù)、工藝不同,使用壽命的長(cháng)短也不同。壓縮機、保溫層、內膽、配件是影響熱泵壽命的主要因素。
空氣溫度那么低,空氣源熱泵怎么能夠把水加熱到45℃以上?
通常我們認為熱量總是從高溫熱源流向低溫熱源,而空氣的溫度僅在45℃以下,特別是寒冷的冬季如果要用空氣直接加熱水是不可能的。但是空氣源熱泵內設有特殊裝置,可以實(shí)現吸取空氣中的低溫熱量并轉化為高溫熱量的過(guò)程,并運用高溫熱量加熱水至55~60℃,最高可達到65℃。
如果是幾百人或更多人同時(shí)使用怎么辦?
可以采用將機器并聯(lián)的方法,并外加儲水箱以解決用水高峰期問(wèn)題,用水量越大,使用空氣源熱泵的效能就越高,越節省。
空氣源熱泵會(huì )不會(huì )把蓄熱水箱的熱水用光?
微電腦中央控制機電一體化,制熱、供水、補水全自動(dòng)運行,24小時(shí)全天候即用??諝庠礋岜每梢圆粩嗟难a水,可以提供相當多熱水。不過(guò),需要注意的是它畢竟是一個(gè)儲水系統,如果在一個(gè)很短時(shí)間里將熱水排光,它將需要在原設定的時(shí)間來(lái)重新加熱。
熱泵機組與其它供熱方式相比有什么優(yōu)勢?
熱泵機組供熱主要體現在:高效、節能、環(huán)保、安全。無(wú)可燃、可爆氣體,無(wú)電器推動(dòng)元件,絕對安全;無(wú)任何廢氣、廢水、廢渣排放,絕對環(huán)保,熱泵機組全年平均運行成本只需電直接加熱的1/4,燃油、燃氣加熱的1/3~1/2,常規太陽(yáng)能的1/1.5。按每天所需1噸550C生活熱水,傳統熱水設備運行一年平均費用表(按溫升400C)
一個(gè)擁有三百間客房的酒店需要投資多少?
如果只是考慮客戶(hù)用水的話(huà),主機投資估計在三十多萬(wàn),但是如果考慮到酒店的其他配套設施,如游泳池的保溫、桑拿按摩、酒店或客房冬季取暖等,則需根據實(shí)際供熱量追加。
空氣源熱泵產(chǎn)品水量的設計以什么為標準?
當下業(yè)內的設計一般是以解決天氣最寒冷、而用水量最大的時(shí)候為標準,當實(shí)際所用的熱水量沒(méi)有超出設計標準時(shí),部分機器將會(huì )自動(dòng)停止運作以節省電能。
系統在惡劣的天氣下是否仍能夠運作?
在設計時(shí)就已經(jīng)考慮到這個(gè)問(wèn)題,氣溫在-5℃以上,供水條件符合國家自來(lái)水標準的情況下,不需要任何加壓措施就可以實(shí)現全年運作。雨、風(fēng)、太陽(yáng)都是使元件有效運行的主要自然力量。因此,在相對惡劣的天氣里并不影響機器的正常工作。
空氣源熱泵是否需要經(jīng)常充注冷劑?
不需要!空氣源熱泵里的相關(guān)部件就像冰箱一樣是密封的,而且對銅接口都使用了銀焊接。這與其他一些系統是不同的,例如轎車(chē)的空調系統只使用軟管連接,而且長(cháng)期處于震動(dòng)狀態(tài)。
空氣源熱泵的節能效率與環(huán)境溫度有密切關(guān)系嗎?
空氣源熱泵以空氣為熱源,不受日照的限制,但它的節能效率與環(huán)境溫度有密切關(guān)系,在0~-5 ℃的低溫環(huán)境中,熱泵且有50%的節能率;在15~20℃的環(huán)境中,熱泵且有70%以上節能率??諝庠礋岜迷?a href="http://m.keyinmall.com/t/廣東.html" >廣東地區全年平均熱效能為550%,在夏季氣溫高時(shí),生產(chǎn)一噸熱水約損耗5~6度電,冬季寒冷的天氣約損耗電量13~14度電,全年平均不超過(guò)10度電。
壽命是多少年?
耦合換熱部分壽命50年,熱泵機組壽命25年。整個(gè)系統沒(méi)有室外機組,沒(méi)有風(fēng)吹、日曬、雨淋、不用頻繁的清洗,壽命遠遠長(cháng)于空氣源熱泵的室外機組或者是水冷機組的冷卻系統。
熱泵機組根據什么原理進(jìn)行吸收熱量的?
熱泵機組設備內專(zhuān)置一種吸熱介質(zhì)——冷媒,它在液化的狀態(tài)下低于零下20℃,與外界溫度存在著(zhù)溫差。因此,冷媒可吸收外界的熱能,在蒸發(fā)器內部蒸發(fā)汽化,通過(guò)熱泵機組中壓縮機的工作提高冷媒的溫度,再通過(guò)冷凝器使冷媒從汽化狀態(tài)轉化為液化狀態(tài),在轉化過(guò)程中,釋放出大量的熱量,傳遞給水箱中的儲備水,使水溫升高達到制熱水的目的,這便是該產(chǎn)品的獨特之處,也是市場(chǎng)潛力的理由所在。
地大熱能由中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)組建,依托中國地質(zhì)大學(xué)的學(xué)術(shù)優(yōu)勢,組建了一批由海內外學(xué)者組成的世界一流的交叉人才團隊,聚集了十大優(yōu)勢學(xué)科領(lǐng)域(地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)勘查、地球物理、地球化學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地理信息系統、管理科學(xué)與工程、旅游資源管理)三十多位專(zhuān)家學(xué)者,定期研討地熱科學(xué)問(wèn)題、問(wèn)診地熱實(shí)際難題,在地(水)源熱泵換熱不夠、冷熱不均、填充不實(shí)、漏水、土壤溫度過(guò)低、井深不夠、水質(zhì)不好、回灌量小、含沙量大造成塌陷等問(wèn)題有著(zhù)豐富的經(jīng)驗及客戶(hù)案例。
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