热泵相关知识
1.热泵工作原理
在夏季空调降温时,按制冷工况运行,由压缩机排出的高压蒸汽,经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进入蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空气冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸入,这样周而复始,实现制冷循环。
在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵工作位置,于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽,经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用),制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空气加热,达到室内取暖目的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用)。
吸收外界热量而蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入,完成制热循环。
扩展资料:
热泵的优点
1、环境和经济效益显著
热泵机组运行时,不消耗水也不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比也可以减少40%以上;与电供暖相比可以减少70%以上,它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%。
2、一机多用,应用广泛
热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。地源热泵有着明显的优点。
3、维护费用低并可无人值守
热泵系统运动部件要比常规系统少,因而减少维护,其系统不是埋在地下就是安装在室内,不暴露在风雨中,机组紧凑、节省空间,也可免遭损坏,更加可靠,延长寿命。自动控制程度高,可无人值守、远程管理,无需雇佣人员看管。
4、污染小
热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少38%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,真正的实现了节能减排节能减排是减少能源浪费和降低废气排放更多。
参考资料来源:搜狗百科-热泵
2.有关水源热泵的知识
以下是我为公司写的材料、不管怎样请相信我是原创、风冷热泵机组是由压缩机——换热器——节流器——吸热器——压缩机等装置构成的一个循环系统。
冷媒在压缩机的作用下载系统内循环流动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100℃),它进入换热器后释放出高温热量加热水,同时自己被冷却并转化为流液态,当它运行到吸热器后,液态迅速吸热蒸发再次转化为气态,同时温度下降至零下20℃——30℃,这时吸热器周边的空气就会源源不断的将低温热量传递给冷媒。
冷媒不断的循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程。风冷式热泵机组缺点:1、冬季环境温度越低,机组供热量越小,而对用户来讲,环境温度越低,需要的供热量反而越大,特别是当冷凝器表面温度低于0℃时,此时机组必须进行除霜,而重复性的除霜不仅降低了机组的供热性能系数,并且还会造成机组出水温度的波动,相关文献显示除霜损失约占热泵总能耗损失的10%左右;夏季情况则相反,环境温度越高,用户需要的制冷量越大,而此时机组的制冷量反而要降低。
因此风冷式热泵机组的制冷制热系数都偏低。2、在选择风冷热泵机组时还应考虑建筑物的蓄冷(热)符合。
一般公共建筑,空调设备往往是间歇运行,白天运行、夜间关闭,这样在第二天运行时,由于建筑物的蓄冷(热),房间温度需要运行一定的时间后才达到设定值,如果要求算端着一时间,在选择祭祖时就要考虑蓄冷(热)符合,与预冷(热)时间有关,一般冷(热)时间按2~3h考虑。3、安装风冷式热泵机组是,其周围必须有一定的工作空间,以防止机组排出的空气又从机组的进风口吸入,从而造成机组冷凝压力不正常上升(冬季蒸发温度出现不正常的下降),使机组制冷(热)性能恶化。
4、当机组露天设置在建筑物屋顶时,必须考虑台风或强风的防护。沿海地区以及有很强季节风的地区,当采用侧吹风风冷热泵机组,并且台风或强风正面吹向机组出风口时,机组的出风量会减少,从而造成冷凝压力上升,直至高压保护开关将机组关闭,同时强大的逆向压力可能使运行中的风机受损。
5、当机组用于冬季有雪地区时,积雪可能对机组造成一系列危害。其一是当机组间歇运行时,积雪可能将进风口堵塞,这是因为风冷热泵机组所用的轴流风机风压较小,所以当风机再次启动时,可能无法将积雪吹散;契尔氏机组上部的积雪融化时,可能在机组四周和空气热交换器表面形成冰凌,使机组除霜时都无法除去;其三是如果机组下部未设支架,积雪可能将机组下部覆盖,影响机组的正常运行。
6、COP=2.57~3.8,偏低的能效比。7、风冷式热泵机组体型较大,占地面积大,同时室外机噪声较高,并存在热岛效应,使得外界局部空间环境条件恶化。
注:噪声≈80dB,每增加一台增加3dB,故台数不宜超过5台,适用于200~10000㎡的建筑物,不宜在大型空调工程中使用。8、压缩机工况变化范围大,可靠性得不到保障。
全负荷时,风冷式冷水机组冷凝温度高,故风冷式冷水机组的压缩机需要较大的功率,但是空调负荷在整个夏季的分布式是不均匀的,所以机组在最大负荷下运行的时间是极其有限的。风冷式冷水机组的冷凝温度取决于室外干球温度。
在一天之内,室外空气干球温度的变化比湿球温度要大得多,在干旱地区甚至可以达到15℃—16℃,所以可以认为风冷式机组的冷凝温度当室外干球温度下降时随之下降。9、外界气温较低时冷却水温度很低,此时开机运行会发生低压故障:机组运行是,由于没有足够的预热,冷冻油温度低,制冷剂没有充分分离,就会发生低压故障。
故冬季风冷式热泵机组无法正常运行,在室外温度低于-8℃时,机组效率极低,甚至无法开机。
10、风冷式机组的初投资低但单位制冷耗电量要高,但风冷机组的年度综合费用与水源热泵机组基本持平或稍低,当年运行时间较长时水源热泵机组更经济。水源热泵是目前我国应用较多的热泵形式,它是以水(包括江、河、湖泊、地下水,甚至是城市污水等)作为冷热源体,通过输人少量的高品位能源(如电能),实现低温位或高温位的能量转移,在冬季利用热泵吸收其热量向建筑供暖,在夏季热泵将吸收到的热量向其排放,实现对建筑物的供冷。
其工作原理大都是通过外部管道及阀门的切换来实现冬夏工况的转换,夏季空调供回水走蒸发器,水源水走冷凝器,冬季空调供回水走冷凝器,水源水走蒸发器。水作为能源载体十分廉价,具有量大面广、无处不在、清洁可再生、温度一年四季相对稳定的特点。
在我国华北地区,它在冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源。这种温度特性使得水源热泵比传统空调系统运行效率要高出许多,因此可以节约能源和节省运行费用。
另外,水源温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。水源热泵系统可供暖、制冷,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉和空调两套装置或系统;可应用于各种建筑中。
水源热泵的优点1、高效节能 水源热泵是目前空调系统中能效比(COP值)最高的制。
3.什么是热泵技术
热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵的工作原理 作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温区流向低温区。但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。
所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。 热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
参考资料:芬尼克兹百科。
4.空气热泵相关问题有哪些
由于空气源热泵冬季采用空气作为热源,所以,随着室外温度的降低其蒸发温度也随之降低,蒸发器表面温度随之下降甚至低于0℃。
此时当室外空气在流经蒸发器被冷却时其所含的水分就会析出并依附于蒸发器表面形成霜层。结霜对热泵是极其不利的。
随着霜层的形成蒸发器传热热阻增加蒸发温度下降机组的性能下降工况恶化制热量也将下降这将严重影响压缩机以及热泵整体的性能同时除霜带来的额外费用还将降低空气源热泵的经济性这也就是为什么空气源热泵在寒冷、潮湿地区的应用受到限制的原因。 所以说结霜机理、化霜方法一直是空气源热泵研究与应用中要解决的重点与难点。
目前有不少关于空气源热泵机组冬季运行状况的研究主要分析供热时不同工况下空气盘管表面湿空气结霜、结露及干冷却特性并结合结霜过程进行试验和模拟分析了迎面风速、环境温湿度、翅片间距、管排数等参数对结霜性能的影响及其所可能产生的一系列后果。 了解结霜的机理的主要目的是要解决如何除霜的问题。
传统的除霜控制方法主要包括:定时除霜法时间—温度(压力)法空气压差控制除霜法霜层传感器控制除霜法声音震荡器控制除霜法最大平均供热量控制除霜法最佳除霜时间控制法等。这些方法各有利弊有待完善。
近年来由于计算机技术的发展将模糊控制技术引入空气源热泵除霜问题的研究作为一项先进可行的新技术逐渐引起了人们的注意。 这主要是因为空气源热泵结霜问题的影响是多因素非线性的而模糊控制技术的优势就是处理多维、非线性、时变问题。
这样一来将模糊控制技术引入空气源热泵的除霜控制通过对除霜过程的系统响应分析,可以使除霜控制能够自动适应机组工作环境的变化达到智能除霜的控制要求。 此外还有考虑环境工况变化的双温度传感器智能化除霜控制方法等。
尽管空气源热泵具有很多优点但受室外环境的限制也比较大这也是空气源热泵目前仅在我国黄河以南地区得到了广泛应用的主要原因。而在黄河以北地区应用空气源热泵则根据所处地区不同有其特殊要求。
目前关于西安、胶东以及寒冷地区空气源热泵的实际应用情况已有研究并就所遇到的如压缩比过大等具体问题提出了一些相应的改进措施可在相应地区的实际应用中作为参考。 此外为了对空气源热泵结霜除霜所带来的损失进行量化的分析有研究提出了不同地区、不同使用情况下的平均结霜除霜损失系数的概念平均结霜除霜损失系数越大的地区应用空气源热泵越不经济。
据此将我国空气源热泵使用地区根据平均结霜损失系数分成4类:低温结霜区:如济南、北京、郑州、西安、兰州等;轻霜区:如成都、桂林、重庆等;重霜区:如长沙;一般结霜区:如杭州、武汉、上海、南京、南昌、宜昌等。 这些都可以作为热泵设计选用中重要的参考依据。
` 空气源热泵节能问题的研究 火用是对系统能的质与量的综合评价。对系统进行火用分析可以揭示出系统中火用损失的部位、类型和数量以便设法减少这些损失。
通过火用计算分析可知压缩功只有20%被利用而有80 %被损失其中压缩机火用损失占30。 7 % 冷凝器占20。
14 % 蒸发器占17。15 % 毛细管占10%。
由此我们可以看出空气源热泵系统节能的主要部件是压缩机提高压缩机本身的技术指标是提高整个系统火用效率的关键而冷凝器和蒸发器火用优化措施主要是设法降低传热温差。当然系统的节能改进与经济性是相互制约的仅从能效进行分析有一定的局限性。
从这个角度出发有关研究人员提出供热最佳经济平衡点的概念以期在此最佳经济平衡点温度条件下整个供热系统(热泵+辅助热源)的初投资与运行费最少从而合理实现热泵节能优化。此外通过空气源热泵机组与水冷冷水+锅炉机组、溴化锂吸收式机组(+锅炉)这3种方案的经济性比较可以得出空气源热泵相对于其它两种形式而言经济性上具有显着的优越性。
空气源热泵有待解决的问题及改进方向: 对于空气源热泵而言除了具有种种优点之外仍存在很多不足及有待解决的问题。空气源热泵的性能受室外气候条件变化影响较大随着室外环境的恶化而恶化。
夏季随着室外空气温度的升高制冷负荷增大但热泵系统冷凝温度升高热泵温差增加机组整体效率降低;冬季随着空气温度的降低供热负荷增大而蒸发温度随之降低热泵温差增大导致机组整体效率降低。 同时随着室外条件的恶劣热泵的工作性能急剧下降又反过来加剧了室外环境的恶劣程度。
进一步研究应考虑采取相应措施来合理改善机组的性能。
5.什么是热泵
热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。
通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水,或者是从工业生产设备中排出助工质,这些工质常与周围介质具有相接近的温度。热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的;在小型空调器中,为了充分发挥它的效能,在夏季空调降温或在冬季取暖,都是使用同一套设备来完成的。
在夏季空调降温时,按制冷工况运行,由压缩机排出的高压蒸汽,经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进入蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空气冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸入,这样周而复始,实现制冷循环。在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵工作位置,于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽,经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用),制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空气加热,达到室内取暖目的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用),吸收外界热量而蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入,完成制热循环。
这样,将外界空气(或循环水)中的热量“泵”入温度较高的室内,故称为“热泵”。 目前很多行业都使用空气能热泵的,你可以上网查询一些相关热泵的资料和厂商。
6.地源热泵热水系统相关知识有哪些
生活中离不开热水,女孩子需要每天都用热水洗脸和刷牙,尤其是在寒冷的冬天,如果家里连一点热水都没有,可想而知是一件多么悲哀的事;如果是在炎热的夏季,每个人都可能会汗流浃背,在工作了一天之后是多么期待能冲上一个热水澡,因此家庭中安装一台热水器是非常必要的。
我想你应该需要一台地源热泵,地源热泵热水能提供全天候无间断的热水服务,虽然很多人以为地源热泵只是单纯的空调系统,其实地源热泵集空调、热水器和家庭取暖设备于一体,既可以制冷制热,又可以提供热水,功能齐全,深受消费者的喜欢。 地源热泵热水采用的是地热,地热是地球内部的能量,资源充足。
地源热泵将管道埋于地下,这就是为什么在安装地源热泵时会存在钻孔、埋管等操作,从井中获得水,添加了一定的防冻剂,水在管道中循环流动,在地下流动的过程中与土壤发生置换热量的过程,管道中的水获得热量,温度就会有所上升,通过管道,这些传输了的热水就运送到了室内供用户使用。 在水循环过程中,地热起到绝对性的作用,电能输入起到辅助作用,输入电能实现从低品位能向高品位能的转换。
每输入1kw的电能就能获得4kw以上的热量,十分节能。地源热泵热水充分利用了地热,不发生燃烧过程,不会产生污染气体或者是温室气体,整个过程十分环保,在一些写字楼或者是医院、学校等公共场所应用的就比较广泛,小区由于种种问题普及化并不高,一方面是受到经费的影响,另一方面则是因为小区面积有一定的限制。
地源热泵热水另外的一个重要特点就是地源热泵的运行系统比较稳定,不会受到天气的影响,一般来讲,很多的热水器虽然能提供热水,但是却不能常年的提供,经常会出现故障,而地源热泵热水系统由于运行在地下,不受风吹日晒,所以从使用寿命和用户体验上会更好。
7.地源热泵知识有哪些
地源热泵是一种采用新技术的空调系统,通过输入少量的低品位能,比如电能,实现从低品位能向高品位能的转换,以地热为冷热源,在地下钻孔铺设管道,形成循环系统,这些管道在土壤中,通过这些管道就可以实现冷量或者是热量的交换,达到室内控制温度的效果,在夏季将室内的热量转移到土壤中,存储下来,存储下来的热量就可以在冬天的时候供暖使用,同样的,在冬季将土壤中将土壤中的热量转移到室内,与室内空气的冷量进行热量交换,起到升温的效果。
地源热泵研究-地源热泵的现状 地源热泵在发展过程中也遇到了一些问题,比如土壤热不平衡的问题,南方地区更加侧重于制冷的效果,常年向地下进行的注入热量,而北方地区更加侧重于制热的效果,冬季的时候供暖需求大,导致要从土壤中吸收热量,向土壤中注入的是冷量,长期以往,就会导致土壤温度的失衡,土壤温度失衡导致周围环境生态的不平衡,另一方面是由于地源热泵在不同的安装地区所需的费用差异比较大,并且对于地下水要求比较高,要有大面积进行钻孔和埋管。
8.如何理解热泵
人们所熟悉的“泵”是一种能提高位能的机械设备,比如水泵主要是提高水位或增加水压,而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热,经过电力做功,输出可被人们所用高品位热的设备,是一种节能、环保、清洁的采暖和热水设备,热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。
举个例子,汽车耗几升汽油就可以把几吨货物从一个地方运到另一个地方,热泵机组可从自然界中吸收热量经过热泵的“搬运”(电力驱动热泵),获得可用于生产、生活的热能。根据热源不同,热泵可分为空气源热泵、水源热泵和地源热泵。
9.空气能热泵的工作原理是什么
空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经系统高效集热整合后成为高温热源,用来取(供)暖或供应热水。
l 热泵产品的工作原理是什么?
产品用制冷剂作为媒介,制冷剂汽化温度低,在-40℃即可汽化,故此,它与外界温度存在着温差,冷媒吸收了外界的温度后汽化,通过压缩机压缩制热,变成高温高压气体,再经热交换器与水交换热量后,经膨胀阀释放压力,回到低温低压的液化状态,通过制冷剂的不断循环并与水交换热量,将水罐中的水加热。
l 热泵产品属于太阳能产品吗?
从工作原理上讲,不属于传统太阳能产品。热泵产品与常规太阳能产品区别较大,常规太阳能产品利用水为介质,必须依靠太阳光的直射或辐射才能达到供热效果,而产品,利用制冷剂吸收空气中的热能和太阳辐射能,并通过压缩机压缩制热后与水交换热量来达到供热效果,因此产品与空调原理相同。
l 热泵产品需要用电吗?
一定要用电,压缩机用电能来压缩制热,不是直接加热,空气源热泵还有风扇,也需要用电,但用电量较少。
l 热泵产品的特点为何?
1、不受环境影响,一年四季可用;
2、节能效果突出,投资回收期短;
3、环保型产品,无任何污染;
4、使用寿命长,运行费用低;
5、运行安全,无人操作;
6、模块化设计,安装方便。
l 热泵与常规太阳能产品相比的优点在哪几方面?
1、适用范围广,产品适用温度范围在-10-40℃,并且一年四季全天候使用,不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响,都可正常使用
2、可连续加热,与传统太阳能储水式相比,热泵产品可连续加热,持续不断供热水,满足用户需求。
3、运行成本低:与常规太阳能相比,在春、夏、秋季阳光较好时,运行费用高于太阳能,但在阴雨天和夜晚,热效率远远高于太阳能的电辅助加热。全年平均下来,常规太阳能辅助系统全年耗能比产品全年总耗能还要高出很多。
4、安装方便:空气源热泵占地空间很小,外形与空调室外机相似,可直接接保温水箱或与供暖管网连接,适合于大中城市的高层建筑,对于大型中央供热问题,产品是最好的选择。
5、综上所述:以南京为例,南京每年平均有117天是阴雨天无法使用太阳能热水器,普通太阳能只能使用电辅助加热器进行加热,而满足同样供水量的热泵运行一年也会比电辅助加热器节能。若业主预算足够,用太阳能加上空气源热泵是目前最为节能的使用方式。
l 热泵产品与锅炉相比的优点是什么?
1、热效率高:产品热效率全年平均在300%以上,而锅炉的热效率不会超过100%。
2、运行费用低:与燃油,燃气锅炉比,全年平均可节70%的能源,加上电价的走低和燃料价格的上涨,运行费用低的优点日益突出。
3、环保:热泵产品无任何燃烧排放物,制冷剂选用了环保制冷剂R417A,对臭氧层零污染,是较好的环保型产品。
4、运行安全,无需值守:与燃料锅炉相比,运行绝对安全,而且全自动控制,无需人员值守,可节省人员成本。
5、模块式安装,便于增添设备:产品采用多台机组并联的安装模式,当用户用水量增大时,可随时增添设备。
l 热泵产品与锅炉相比的缺点是什么?
1、加热速度慢:热泵产品是以制冷剂为媒介,采用压缩机压缩制热方式,与锅炉直接加热模式相比,速度相对较慢。
2、一次性投入大:与燃油,燃气锅炉比,当用水量大于10吨时,一次性投入大于锅炉,用水量越大,产品相对投入越大。
3、加热水温有限制:热泵出水温度一般在60℃(水源热泵可达80℃),不能产生80℃以上高温水或蒸汽。