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【摘 要】通过对工作原理的描述让人们了解什么是空气源热泵;通过详细对比其与传统燃料锅炉之间的优缺点,让人们更深入认识空气源热泵,进而让更多的人选择使用这种节能、环保、无污染的新型供热设备,从而减少城市石化燃料的使用,改善城市空气质量。
【关键词】空气源热泵;环保;热效率;直热式;循环式
长期以来,我国一直主要采用燃料锅炉作为建筑热水集中供应系统的热源,近年来,随着人们环保意识的增强,为了减少空气污染,人们已经开始淘汰燃料锅炉作为建筑物的集中供热源,有些地方甚至出台强制规定不允许再使用燃料锅炉。空气源热泵则作为一种高效环保的供热设备而被越来越多的人们使用。
一、空气源热泵的工作原理
空气源热泵是由电动机驱动的,利用蒸汽压缩制冷循环工作原理,以环境空气为冷(热)源制取冷(热)风或者冷(热)水的设备,主要零部件包括热侧换设备、热源侧换热设备及压缩机等。空气源热泵利用空气中的热量作为低温热源,经过传统空调器中的冷凝器或蒸发器进行热交换,然后通过循环系统,提取或释放热能,利用机组循环系统将能量转移到建筑物内,满足用户对生活热水、地暖或空调等需求。
1、处于低压液态循环制热剂(如R32或CO2)经过蒸发器,在蒸发器中制热剂吸收空气中的热量后,变成蒸汽进入压缩机。
2、制热剂经过压缩机压缩、升温后,变成高温、高压的蒸汽进入冷凝器,在换热器中和水进行充分的热交换,使水温迅速提高。
3、然后,低温高压液态制热剂经过膨胀阀节流降压后,变成低温低压液体,低温低压液态制热剂再次进入蒸发器,吸收空气中的热量,依此不断地循环工作。整个工作过程是热量吸收转移过程,是将低温热源(空气)中的热量连续不断的转移至储热水箱(水)中的过程。
二、热泵与锅炉相比优点
1、热效率高。空气能热水器器热效率全年COP平均在3.0以上,而锅炉的热效率不会超过1.0。
2、初期投资一般低于同规模的锅炉系统。
3、运行费用低。与燃油,燃气锅炉比,全年平均可节约70%的能源,运行费用低的优点日益突出。
4、环保。空气能热水器器无任何燃烧排放物,制冷剂选用了环保制冷剂R404A,对臭氧层零污染。
5、运行安全,无需值守。
6、模块式安装,便于增添设备。空气能热水器器采用多台机组并联的安装模式,当用户用水量增大时,可随时增添设备。
7、设备装于屋顶或避难层,不需设专用机房,而锅炉需设专用锅炉房、排烟通道等。
三、空气源热泵的应用范围
1、酒店、学校、医院、住宅、水疗SPA、工厂宿舍。
2、游泳池初加热及恒温系统。
3、冬季采暖、地暖系统。 4、空气源热泵与太阳能系统的联合应用。 5、空气源热泵与空调系统的联合应用。 6、蔬菜大棚恒温系统。
四、空气源热泵系统的几种分类
1、直热式。
优点:可适当减少水罐的存储容积
缺点:稳定性不强,设备压力调节阀频繁变化;能耗高,由低位温度瞬间升到高位温度,频繁出现“瞬间电流值高峰”;应用范围窄,不能应用于闭式系统;价格相对高。
图4.1 循环机型系统连接示意图
2、循环式。
优点:稳定性好,设备的电流值恒定;节能性好,设备排气压力均衡;应用范围广,适用开式系统与闭式系统;价格相对直热式有优势。
缺点:储热水罐需要考虑一定的富余量。
图4.2 一次性加热(直挂式)系统连接示意图
五、空气源热泵系统的设计要求
1、热泵机组的 选择 需符合下列要求:
1)、应根据低温热源和耗热量的最不利情况选择热泵机组。
2)、根据气温和负荷变化情况确定机组数量,医院、酒店等建筑宜为同型号且可不少于 2台,机组备用;小型建筑可设1台。
3)、宜按拟选厂家产品的性能曲线和实际工况选择热泵机组制热量。
2、六热泵机组的布置与要求
1)、应考虑机组运行气流和噪音对环境的影响,不得将其布置在人流较密集处。
2)、机组进风面距墙宜大于1.5m,顶部出风机组其上部净空宜大于2.0m。(对于小型机组,进风面距尺寸要求可适当减小)。
3)、假如地下室或空气流通不畅的安装条件情况下,应考虑强制引风装置。
4)、机组周围只允许一侧墙面高度高于机组高度。
5)、机组基础高度应不小于300mm,且大于当地积雪厚度。
参考文献:
[1]建筑给水排水设计规范 GB50015-2003(2009年版)
[2]热泵热水系统设计、安装及使用规范 CRAA 311-2009
[3]热泵热水系统选用与安装 06SS127
[4]太阳能集中热水系统选用与安装 06SS128
论文作者:田博睿
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/9/2
标签:空气论文; 机组论文; 系统论文; 源热泵论文; 热源论文; 设备论文; 锅炉论文; 《低碳地产》2016年第8期论文;