一、熱泵的理解與基本概念
熱泵是一種在高位能(一般為電能、熱量)的推動(dòng)下,將低位熱原(通常是氣體、水或土壤)的熱量遷移到低位熱原的環(huán)保節(jié)能設(shè)備,進(jìn)而為住房、商業(yè)服務(wù)和工業(yè)和農(nóng)業(yè)采暖、制冷及給予開(kāi)水等服務(wù)項(xiàng)目。
二、普遍的三種熱泵機(jī)組特性
1、空氣能熱泵機(jī)組以戶外氣體為供暖系統(tǒng)的熱泵機(jī)組,稱之為空氣能熱泵機(jī)組??諝饽軣岜檬蔷邆淦毡橐饬x的熱泵方式??諝饽軣岜脵C(jī)組的安裝和運(yùn)用都非常簡(jiǎn)單和便捷,發(fā)電機(jī)組運(yùn)作有一定噪音。一方面,空氣能熱泵機(jī)組一般不用排架結(jié)構(gòu),布局在戶外;一方面,氣體的熱導(dǎo)率比水小,在相同的換發(fā)熱量規(guī)定下,空氣能熱泵機(jī)組所必須氣量比水大許多,那樣所采用的離心風(fēng)機(jī)也比較大,造成空氣能熱泵機(jī)組的噪音擴(kuò)大。戶外氣體側(cè)熱交換器表層溫度小于周邊氣體的漏點(diǎn)溫度且小于0℃時(shí),熱交換器表層便會(huì)起霜,機(jī)組起霜可能減少室兩側(cè)熱交換器的導(dǎo)熱系數(shù),提升氣體側(cè)的流通摩擦阻力,造成設(shè)備的COP及供暖能力降低。2、地源熱泵以地底常溫下土壤或提溫巖土工程體為熱源機(jī)組,稱之為地源熱泵機(jī)組。 地源熱泵根據(jù)掩埋于房屋建筑周邊的管線系統(tǒng)軟件,冬天從土壤中地?zé)岵膳蚍课萁ㄖ膳?夏天向土壤散熱,為房屋建筑致冷。相對(duì)性于地面水和氣體,土壤的溫度全年度起伏較小,可以各自在夏冬天給予相對(duì)性較低的冷疑溫度和較高的揮發(fā)溫度,促使熱泵發(fā)電機(jī)組運(yùn)作更為高效率、平穩(wěn)、靠譜。通常地源熱泵耗費(fèi)1kWh的動(dòng)能,客戶可以獲得4kWh以上的發(fā)熱量/制冷量。對(duì)比空氣能熱泵,地源熱泵不會(huì)有化霜問(wèn)題,熱泵發(fā)電機(jī)組一般布局在房間內(nèi),有良好的隔聲實(shí)際效果和減噪對(duì)策。土壤的換熱特性較差,通常必須很大的換熱總面積,造成穿管占地總面積比較大或基礎(chǔ)埋深較深,長(zhǎng)久看還要考慮到穿管對(duì)將來(lái)土地開(kāi)發(fā)的危害。此外在地底鋪設(shè)管路成本費(fèi)較高,運(yùn)作中若造成常見(jiàn)故障也不容易維修。地源熱泵冬天從地底地?zé)岵膳?,夏天向地底散熱,?dāng)一年四季取熱和排耗熱量不平衡或發(fā)熱量填補(bǔ)和集中處理不完全時(shí),長(zhǎng)期性應(yīng)用易導(dǎo)致地溫高或減少,促使熱泵的傳熱實(shí)際效果降低。因此設(shè)計(jì)方案時(shí)需開(kāi)展熱力循環(huán)測(cè)算,必需時(shí)可選用協(xié)助制冷和電加熱的方式 操縱土壤長(zhǎng)期性溫度起伏在容許區(qū)域內(nèi)。
3、水源熱泵以地表或地表水源為熱源的機(jī)組,稱之為水源熱泵機(jī)組。水源熱泵的水源關(guān)鍵來(lái)源于地表水、地下水、廢水和污水等。同別的熱泵對(duì)比,水源熱泵機(jī)組水質(zhì)的溫度比較穩(wěn)定,其起伏范疇低于氣體,可使用的水質(zhì)溫度能在夏/冬天給予相對(duì)性較低的冷疑溫度和較高的揮發(fā)溫度。因而水源熱泵機(jī)組運(yùn)作平穩(wěn)靠譜,也不會(huì)有空氣能熱泵的冬天化霜等問(wèn)題。采水建筑物繁雜,較適用中規(guī)模性工程項(xiàng)目。
大中型水資源熱泵機(jī)組供暖能力通常在1000~3000kW上下,供大中型熱泵站用的水源熱泵機(jī)組供暖能力可實(shí)現(xiàn)15MW、20MW、25MW、30MWV。水源熱泵的運(yùn)用,應(yīng)先掌握本地水源狀況,對(duì)水源情況開(kāi)展充足調(diào)研,明確自來(lái)水計(jì)劃方案。若運(yùn)用地表水,務(wù)必考慮到地下井問(wèn)題,且應(yīng)融合本地的地層狀況考慮到地下井方法。地下井艱難是當(dāng)前大部分工程項(xiàng)目碰到的問(wèn)題,地表水地源熱泵的運(yùn)用應(yīng)謹(jǐn)慎。
三、熱泵運(yùn)作能力與環(huán)保節(jié)能
主要參數(shù)考量為衡量熱泵機(jī)組和系統(tǒng)軟件的制暖/制冷能力、高效率和節(jié)能環(huán)保實(shí)際效果,通常采取下列主要參數(shù)對(duì)熱泵機(jī)組和操作系統(tǒng)開(kāi)展點(diǎn)評(píng):
(1)供熱量(Qh)熱泵按制暖工作狀況運(yùn)作時(shí),單位時(shí)間內(nèi)向型熱客戶(熱匯)提供的發(fā)熱量,即制暖工作狀況熱泵發(fā)電機(jī)組中冷卻器所供應(yīng)的發(fā)熱量。供熱量用于衡量熱泵機(jī)組的供暖功能。大連空氣源熱泵
(2)空調(diào)制冷量(Qc)熱泵按制冷工作狀況運(yùn)作時(shí),單位時(shí)間內(nèi)從被制冷物件中提煉的發(fā)熱量,即制冷工作狀況熱泵機(jī)組的空調(diào)蒸發(fā)器所汲取的發(fā)熱量??照{(diào)制冷量用于衡量熱泵機(jī)組的制冷功能。
(3)特性指數(shù)(COP)界定為熱泵機(jī)組的供熱量(或空調(diào)制冷量)與其說(shuō)耗費(fèi)輸出功率之比,其值用W表明,無(wú)因次量。COP值是同運(yùn)作工作狀況相關(guān)的量,在熱泵特性評(píng)估中,通常用其額定值工作狀況的COP值,其值體現(xiàn)了熱泵額定值工作狀況特性。
(4)制暖時(shí)節(jié)能效等級(jí)(HSPF)在制暖時(shí)節(jié)中,熱泵開(kāi)展制暖運(yùn)作時(shí)為房間內(nèi)送進(jìn)的發(fā)熱量總數(shù)與損耗的低位能總數(shù)之比,其值用kWh/kWh表明,通稱HSPF。大連太陽(yáng)能
(5)全年度技術(shù)參數(shù)(APF)因?yàn)闊岜靡话闶侨甓榷?、夏兩個(gè)季節(jié)運(yùn)作(制暖和制冷工作狀況),APF為考評(píng)其綜合能,其理解為:以一年為測(cè)算周期時(shí)間,同一臺(tái)熱泵在制冷時(shí)節(jié)從房間內(nèi)去除的發(fā)熱量及制暖時(shí)節(jié)向房間內(nèi)送進(jìn)的發(fā)熱量總數(shù)與同一期內(nèi)內(nèi)耗費(fèi)的低位能總數(shù)之比,其值用kWh/kWh表明,通稱APF。在熱泵特性評(píng)估中引進(jìn)APF可能使消費(fèi)者掌握更貼近具體應(yīng)用情況的熱泵耗能和年耗費(fèi)電量的是多少。
(6)電力能源可利用率(E)界定為熱泵發(fā)電機(jī)組的供熱量(空調(diào)制冷量)與損耗的初中級(jí)電力能源之比。通常用E來(lái)點(diǎn)評(píng)熱泵的節(jié)能環(huán)保實(shí)際效果。