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介绍空气源热泵技术

浏览次数: 日期:2018-04-23

         4月3日,由山东省建筑节能协会主办2018山东清洁供暖创新发展高层论坛》在济南禧悦东方酒店举行,来自省市住建部门、科研院所和全国知名热泵厂家等400余人出席会议,共同探讨山东清洁供暖的议题 近年来,随着冬季雾霾天气不断,北方地区推进冬季清洁供暖,成为事关“蓝天保卫战”成败与群众冷暖的民生工程。而山东省是实施清洁能源的重要省份,去年取得了巨大的成就今年,我省被批复为新旧动能转换综合试验区,这对推进我省清洁供暖产业发展意义重大。

    这次论坛重点介绍空气源热泵清洁供暖情况,空气源热泵供暖目前技术成熟可靠,近年来政府进行了推广,得到百姓认可,如2017年北京市1000个村煤改清洁能源供暖工作,煤改电为主,其中空气源热泵占总体煤改清洁能源的70%2016年11月山东省政府选择确定全省5个县(市、区)和10个建制镇开展农村供暖试点;要求2018年底,全部农村幼儿园、中小学、卫生室、养老院、便民服务中心和农村新型社区实现冬季供暖;到2020年底,全省70%以上的村庄实现冬季清洁供暖,并给予政策激励我省空气源热泵供暖工作已在多个地区开展多年,取得了良好的效果。2013年以来,我国使用该技术供暖面积成倍增加,已成为热电联产集中供暖未覆盖区域的有力补充。

    下面就热泵技术及应用情况做如下介绍
    一、概述

    空气源热泵是一种将低温热源的热能(空气热能)转移到高温热源的装置来实现制冷和供暖一种新型的设备。空气源热泵不仅功能强大,而且被家庭、酒店、写字楼等场所广泛应用,可以在-25~40℃温度范围内正常工作。不仅仅是可以作为暖使用,更可以作为中央空调制冷使用,能充分满足一年四季的生活与热水需要,对比传统的采暖方式相比,空气源热泵具备多种优势,同样也赢得了广大消费者的喜爱。  

二、空气源热泵工作原理

         1空气源热泵制热的工作原理:

            消耗一份电能               得到2~4份热能(按可比单位)

 

 热泵热水器的基本原理:它主要是由压缩机、蒸发器、冷凝器膨胀阀轴流风扇、水泵和电子自动控制器等组成其运行按照“逆卡诺”循环原理接通电源后,轴流风扇开始运转,室外空气通过蒸发器进行热交换,温度降低后的空气被风扇排出系统,同时,蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机,压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器,被水泵强制循环的水也通过冷凝器,被工质加热后送去供用户使用,而工质被冷却成液体,该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器,如此反复循环工作,空气中的热能被不断“泵”送到水中,使保温水箱里的水温逐渐升高,达到一定温度后即可实现供暖

 从空气源热泵的工作原理,我们就可以看到,空气源热泵实质是一种能量搬运工具,即从空气中搬运热量属于可再生能源在搬运过程中,电能实现了数倍的热量转化,具体来说,用一度电驱动压缩机做,将实现两部分热能的转化,第一,压缩机做——电能转化为热能,理想条件下电能可以实现100%的热能转化(但一般条件会有热量损失),即消耗一度电产生3600kJ的热能。第二,压缩机驱动——空气中的热能的搬运(吸收太阳能相当于数倍于一度电产生的能量)空气源热泵所产生的热量是这两种形式转化的能量总和,从这一转化形式中,可以看出,空气源热泵是一个能量增值、节能的装置。

 2、空气源热泵制冷工作原理

 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。

三、不同地区供暖适应的空气源热泵的技术形式

1、严寒地区

对于东北、西北、内蒙等严寒地区,采用单机双级螺杆压缩技术;

 2、寒冷地区

对于华北京、津、冀中东部晋、鲁、豫、陕等地区采用喷气增焓技术;

 3夏热冬冷地区

淮河以南至粤、桂、滇、闽之间相关地区,采用普通压缩技术。

四、特点

(一)、优点

    1、适用范围广适用温度范围-2540℃,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,可连续加热,持续不断供热水,适合各类用户使用

 2、运行成本低节能效果突出,投资回报期短,空气源热泵可节省70%的能源运行费用低,供暖费用为~18元/m2,是燃气供热的1/3左右、电直接供热1/4左右短期可收回投资。

 3、环保型产品消耗电能和空气中的免费热量,零排放,零污染,绿色环保不会环境和人体造成损害。   

 4、性能稳定不受环境时间影响,运行可靠

 5、方便空气能热泵占地空间很小,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,是最好的选择。

 6、安全性能好与电和燃气热水器不同,其采用间接加热方式与水交换热量,没有漏电、漏气等安全隐患。    

 7、组合方式灵活,容量选择范围大。可根据供暖面积需要任意组合,可一组、几组或多组组合把多组相同型号的热泵机组并联使用,可安装建立独立的或中央热水系统,单机功率可由1.5最大到40匹,供热量减少时,可以进行调频或关闭一组或几组而不影响效果。

 8、实现系统运行自动化可实现无人值守,全自动运行

 9、功能强大。可实现供暖、制冷;适应各类地区;适应各种不同供热量需要;节能环保。

    10、使用寿命长、维护费用低主机使用寿命长达10年以上,设备性能稳定。

  (二)、缺点

    1、设备一次性投资高;

  2、制热温度高时效率低;

  3、较低温下制热效率低;

  4、冬季要做好防冻工作;

  5、设备需定期维护保养;

  6、有一定噪音,对设备要求精良。