空氣源熱泵，這是我見過的最全面的解釋
時(shí)間:2022-02-15
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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：熱力學(xué)第一定律：能量守恒定律。熱力學(xué)第二定律：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:
高壓鍋：大于1個(gè)大氣壓,水的沸點(diǎn)會超過100℃,換言之,在高壓下,水蒸氣會在超過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)會低于100℃,換言之,在低壓下,水會在低于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。
蒸汽機(jī)開啟了第一次工業(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,能效永遠(yuǎn)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?能效永遠(yuǎn)大于1，熱泵是節(jié)約能源的最佳方式之一。各種能源形式的密度最高的是電力
二、空氣源熱泵的優(yōu)勢
空氣源有很多優(yōu)勢，最基本的就是安全，高效，無污染，方便。坊間有專家稱，要稱熱泵為可再生能源，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不對，目前中國的電力70%來自煤，從這點(diǎn)來講，專家是對的，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，太陽能風(fēng)電等清潔能源，這時(shí)熱泵的應(yīng)用是非常環(huán)保的；
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)間很長的地區(qū)(如西藏,云南),在中國大多數(shù)地區(qū)熱泵都比光熱式太陽能更有優(yōu)勢, ?熱泵是主角，同時(shí)投資熱泵和太陽能沒有經(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，那么針對這2個(gè)缺點(diǎn)也有相應(yīng)的應(yīng)對措施。
四、如何克服空氣源熱泵的缺點(diǎn)?
針對低溫性能下降的應(yīng)對措施有5點(diǎn):
1、更大的換熱面積;
2、變頻技術(shù);
3、雙級壓縮技術(shù);
4、復(fù)疊壓縮技術(shù);
5、噴氣增焓焓技術(shù).
目前,有些一些大廠家擁有相關(guān)項(xiàng)技術(shù)。
針對第二個(gè)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、有效的化霜方法模式-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。適人居的最基本要求包括：熱水充分、空氣新鮮、飲水安全、冬暖夏涼.
舒適人居傳統(tǒng)解決方案也存在一些弊端:
傳統(tǒng)解決方案的其他弊端還包括能耗大、投資大、占空間:
針對傳統(tǒng)方案,我們提出獨(dú)棟集中設(shè)備解決方案
而通過熱泵來提供舒適人居節(jié)能解決方案,優(yōu)勢相對明顯。
這就是空氣源熱泵。
1. 小型空氣源熱泵：適合家用、飯店、辦公室等小型場所使用，制冷最低可達(dá)7℃，制熱最高可達(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)，最高可達(dá)到65℃。
3. 超高溫型空氣源熱泵：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.浴池專用污水源熱泵：最節(jié)能的熱水系統(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，精準(zhǔn)控溫，保持水溫恒定，控制先進(jìn)，操作簡單，無需專人看管；
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)能環(huán)保；
?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，采用清潔能源作為中央空調(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：高效節(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
針對印染、紡織、化工、醫(yī)藥、食品、電鍍、塑料、電子等行業(yè)對設(shè)備降溫、冷藏保鮮、冷庫制冷的需求，提供最優(yōu)化能源節(jié)能方案。
