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空氣能熱泵基礎(chǔ)知識解析

2022-05-25 14:26:58

1、什么是泵?

泵:就是一種把分散物質(zhì)集中,并提高其位能的裝置。 例如: 水泵:就是把水集中,從低處提到高處。


2、什么是熱泵

熱泵:是一種熱量集中和提升的裝置。 熱不是物質(zhì),而是能;熱的集中和提高位能必須通過載體來實(shí)現(xiàn)。 載熱體就是制冷劑(冷媒),熱泵:利用少量高品位電能作為驅(qū)動,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。


3、蒸汽壓縮式熱泵工作原理

熱泵目前應(yīng)用普遍的是蒸汽壓縮式熱泵,由四部分組成,有四個過程:


1.冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱后蒸發(fā)成過熱蒸汽到壓縮機(jī)


2.在壓縮機(jī)中經(jīng)絕熱壓縮為高溫高壓的氣體到冷凝器;


3.在冷凝器定壓(放熱)冷凝為低溫高壓液體到節(jié)流閥;


4.液態(tài)工質(zhì)經(jīng)節(jié)流閥節(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)。大連空氣源熱泵


4、熱泵技術(shù)

是一種把熱集中并提高品位的技術(shù),它不是能量轉(zhuǎn)換的過程,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。比喻:好比汽車運(yùn)輸貨,熱泵是把熱量運(yùn)輸?shù)嚼淠鞯?壓縮機(jī)用電驅(qū)動就好比汽車用油。


5、能效比——COP值

運(yùn)輸?shù)臒崃颗c驅(qū)動熱泵的電能之比,稱為制熱性能系數(shù),又稱為能效比(用COP來表示)。能效比COP值越大越節(jié)能。COP=Q/E

Q—運(yùn)輸?shù)臒崃?;單位:KW

E一驅(qū)動的電能;單位:KW


6、太陽能量的分布

太陽在向地球輻射能量過程中,將30%的能量留在空氣中,60?70%的能量被土壤、地球水體所吸收。這種能源比地球所有能源總和還要大幾千倍。


7、熱泵的分類

根據(jù)熱源介質(zhì)分類

熱泵可分為:地源熱泵、空氣源熱泵。

地源熱泵又分為:水源熱泵、土壤源熱泵


8、什么是地源熱泵?

運(yùn)用逆卡諾循環(huán)原理用電能驅(qū)動壓縮機(jī),制冷劑到地球淺層,如土壤、地下水、地表水中吸熱或放熱。夏季:制冷劑在空調(diào)空間(設(shè)有空調(diào)的地方)中蒸發(fā)吸收熱量然后放熱給封閉環(huán)流中的低溫水源。冬季:制冷劑蒸發(fā)吸收水源的熱量 通過空氣或水提升溫度后在冷凝器中放熱給空調(diào)空間。


9、土壤源熱泵和水源熱泵

以地下水、地表水和土壤作為熱源和熱匯的熱泵系統(tǒng)稱為地源熱泵。

以土壤為熱源和熱匯的熱泵系統(tǒng),稱為土壤源熱泵。

以地下水、地表水為熱源和熱匯的熱泵系統(tǒng)稱為水源熱泵。


10、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)

主要有三部分


1、室外能量換熱系統(tǒng)

2、水源熱泵機(jī)組

3、空調(diào)末端系統(tǒng)


三系統(tǒng)間熱量傳遞介質(zhì),水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水,與空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。


11、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)——優(yōu)勢


優(yōu)勢之一 :以地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源


1、地球水體收集了47%的太陽輻射能量;

2、地球水體是人類每年利用能量的500倍以上;

3、地球水體是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng)。水源熱泵是一種利用清潔的可再生能源的技術(shù)。


優(yōu)勢之二:地球水體溫度


冬季:為12?22°C,比環(huán)境空氣溫度高,所以循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高, 能效比也提高。


夏季:為18?35°C,比環(huán)境空氣溫度低, 所以循環(huán)的冷凝溫度降低, 能效比提高。


優(yōu)勢之三:地球水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定, 地球水體溫度波動的范圍很小,比較恒定, 所以熱泵機(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。 而且不存在冬季除霜等難點(diǎn)問題。


優(yōu)勢之四:使用的是電能,電能是清潔的能源, 從環(huán)保方面,沒有污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。從節(jié)能方面,平均節(jié)約30?40 %空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。


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