空氣能基礎(chǔ)知識(shí)及部件
目前應(yīng)用最普遍的蒸氣壓縮式熱泵,壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥為主要四大部件,其他輔助部件包括風(fēng)機(jī)、四通閥、儲(chǔ)液罐、氣液分離器、銅管以及為保證機(jī)器正常運(yùn)行用的保護(hù)器及電控部分等等。直熱式機(jī)型還包括一個(gè)水流量調(diào)節(jié)閥。
商用型空氣源熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
與空調(diào)器比較,在環(huán)境溫度從-10℃到45℃的變化區(qū)間內(nèi),空調(diào)器是以制熱、制冷兩種運(yùn)行模式來(lái)完成實(shí)時(shí)功能的需要,而空氣源熱泵熱水器是以制熱一種運(yùn)行模式適應(yīng)環(huán)境溫度變化的需要,因此熱泵熱水器所要適應(yīng)的環(huán)境更惡劣。
在GB 21362-2008《商業(yè)或工業(yè)用及類(lèi)似用途的熱泵熱水機(jī)》中,熱泵被分為普通型及低溫型。普通型工作環(huán)境溫度為0℃以上。而低溫型工作環(huán)境溫度為-10℃以上。
空氣源產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
壓縮機(jī):壓縮機(jī)是熱泵機(jī)組的重要部件之一,它的質(zhì)量直接關(guān)系到整機(jī)的熱效率,壓縮機(jī)在熱泵系統(tǒng)中的作用是把冷媒工質(zhì)蒸汽從低壓提升為高壓,這樣不僅使工質(zhì)在(進(jìn)氣口)低壓狀態(tài)下不斷蒸發(fā)吸收空氣中的熱量,在高壓端通過(guò)熱交換源源不斷給水加熱,所以壓縮機(jī)是系統(tǒng)的動(dòng)力中心。
常用壓縮機(jī)分活塞式、轉(zhuǎn)子式、渦旋式、螺桿式等。行業(yè)內(nèi)1-2匹家用機(jī)普遍采用了轉(zhuǎn)子式,而3-20匹商用機(jī)則采用渦旋式。螺桿式主要用于更大型的制冷制熱機(jī)組。
冷凝器:冷凝器是熱泵熱水器中的主要熱交換設(shè)備之一。在系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中,高溫高壓的制冷劑液體在冷凝器中放出熱量被水吸收,實(shí)現(xiàn)制冷劑和水的熱交換,水吸收熱量而溫度上升,制冷劑在冷凝器中從高溫高壓的液體變?yōu)榈蜏馗邏旱囊簯B(tài),這也是熱泵能產(chǎn)熱水的原因。
板式換熱器 :水和制冷劑在薄片中間隔流動(dòng),接觸充分,換熱效率高.適用于功率較大的機(jī)組 。價(jià)格較貴,防凍能力差,對(duì)水質(zhì)要求高,容易堵塞。
殼管式換熱器 :換熱效率高,體積小,不容易堵塞,可以使用于任何機(jī)組。
沉浸式盤(pán)管冷凝器:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,結(jié)水垢后不容易清洗,時(shí)間久,換熱效率差,紫銅管抗腐蝕性差,有可能導(dǎo)致盤(pán)管泄漏的可能。
泳池鈦管換熱器:由鈦管和PVC塑料外殼或者不銹鋼外殼組成最高溫度限制在45℃以下。
蒸發(fā)器:蒸發(fā)器和冷凝器的功能剛好相反,從能量轉(zhuǎn)換的角度分析:冷凝器加熱水所用的熱量是蒸發(fā)器從空氣中吸收來(lái)的熱量以及驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)等運(yùn)行所需的少量電能。熱水的熱量主要來(lái)自空氣中,所以熱泵產(chǎn)熱水比其它熱源設(shè)備更加節(jié)能。
蒸發(fā)器與冷凝器都是相對(duì)而言的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),不管形式結(jié)構(gòu)如何,我們習(xí)慣把常態(tài)工作過(guò)程中放熱的稱(chēng)為冷凝器,而吸熱的則成為蒸發(fā)器??諝庠礋岜迷诨獱顟B(tài)工作時(shí),蒸發(fā)器與冷凝器的作用是反過(guò)來(lái)的。
節(jié)流裝置:節(jié)流裝置主要是降溫、降壓作用,對(duì)冷媒流量進(jìn)行調(diào)節(jié)使液體流量在較低的壓力下更易蒸發(fā),蒸發(fā)效果的好壞直接影響蒸發(fā)器吸收空氣熱量的效率 。
目前在空氣源熱泵熱水器中,使用的節(jié)流裝置主要有毛細(xì)管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥。商用熱泵熱水機(jī)組中主要是使用熱力膨脹閥和電子膨脹閥
電子膨脹閥也是目前較普遍使用的一種節(jié)流裝置。它的優(yōu)點(diǎn)有:
1、流量調(diào)節(jié)不受冷凝壓力變化的影響;
2、對(duì)膨脹閥前制冷劑液體過(guò)冷度的變化具有補(bǔ)償作用;
3、執(zhí)行動(dòng)作快、準(zhǔn);
4、有效地控制過(guò)熱度,最大限度地發(fā)揮蒸發(fā)器的能力;
四通閥:四通閥的作用主要是在主機(jī)需要除霜時(shí)變換系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)流向,從而使制熱時(shí)的冷凝器成為蒸發(fā)器,從熱水中吸收熱量;而制熱時(shí)的蒸發(fā)器則成為冷凝器,放熱融霜。因此熱泵在除霜時(shí)不但不能加熱,而且還使水箱內(nèi)的熱水溫度降低,雙倍損失熱量。一般因主機(jī)除霜而浪費(fèi)的熱量占到總制熱量的20%左右。這也是冬季空氣源熱泵能效比低下的重要原因之一。
四通閥并非熱泵熱水器產(chǎn)品的必需部件,如采用其他除霜方式則可取消四通閥。
風(fēng)機(jī)及電控系統(tǒng)
風(fēng)機(jī):用來(lái)加大空氣中熱量與蒸發(fā)器之間的換熱效果,同時(shí)保證蒸發(fā)器不易結(jié)霜。
電控:用于控制整臺(tái)機(jī)器的正常運(yùn)行。
壓力開(kāi)關(guān)及壓力表
熱泵基礎(chǔ)知識(shí)
1、熱泵名稱(chēng)解釋
空氣源:熱能來(lái)源于空氣中;另外還有 水源、地源等。
空氣能:空氣不是一種能量,能量的形式有 電能、熱能、太陽(yáng)能等。
熱泵:一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置
2、空氣源熱泵熱水器原理
熱泵技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理實(shí)現(xiàn)的。主要由:壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器四個(gè)部分組成,工作過(guò)程如下:
3、熱泵熱水器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)介紹
空氣源熱泵:以空氣為低位熱源,從中吸收熱量到高位熱源的裝置。
水源熱泵:以水作為低位熱源,從中吸收熱量到高位熱源的裝置。
地源熱泵:以地下埋管為低位熱源,從中吸收熱量到高位熱源。
泳池機(jī)組:專(zhuān)門(mén)給泳池恒溫加熱的熱泵機(jī)組。
空調(diào)熱泵:能制冷,制熱,又生產(chǎn)生活熱水裝置(三聯(lián)供)。
冷熱水機(jī)組:能夠單獨(dú)產(chǎn)生冷水和熱水或者同時(shí)產(chǎn)生冷熱水的裝置。
空氣源-水源熱泵:可以單獨(dú)從空氣和水中吸收熱量或者同時(shí)從空氣和水中吸收熱量到高位熱源的裝置。
熱泵分類(lèi)
按供熱溫度分類(lèi):
高溫?zé)岜茫?5℃ 以上);
低溫?zé)岜茫?0℃ 以下)。
按加熱方式分類(lèi):
直熱式:一次性把冷水加熱到設(shè)定溫度。
循環(huán)式:多次循環(huán)把冷水加熱到設(shè)定溫度。
浸泡式:把換熱管直接放在保溫水箱內(nèi),冷水加熱到設(shè)定溫度。
按工作溫度分:
普通型一般工作溫度范圍:-5℃-43℃。
低溫型一般工作溫度范圍:-15℃-40℃適用長(zhǎng)江以北地區(qū)。
按工作電壓分:
單相220V。
三相380V。
按機(jī)器出風(fēng)類(lèi)型分:
頂出風(fēng)。
側(cè)(橫)出。
按冷媒加熱方式:
內(nèi)盤(pán)管。
外盤(pán)管。