空气源热泵工作原理、主要部件
空气能热水器目前有家用机,商用机之分,按工作方式分有直热式,循环式,分体直热式,第一代是直热式,冷水直接进入主机加热到55度的热水后送到保温水箱用保存,热水从水箱下面出来。第二代是循环式,冷水直接进入保温水箱后在循环泵的作用把水拉回到主机中进行热交换加热后再送回到水箱中,分层加热,热水从下面出去。第三代是空气能热水器分体直热式,冷水直接进入保温水箱后直接与水箱中的换热器进行热量交换加热,热水人上面出去。那样即不要用循环泵,热水也不要经过任何路径,热损最小,热效最高。直热式热泵热水机组,自来水直接进机组,低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温,压缩机的排气温度变化不大,对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用,从而延长压缩机的寿命。 循环式热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱,然后经过循环泵进入机组加热,它的进水温度不断的再改变,压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变,势必会对压缩机造成冲击,特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候,对压缩机冲击很大。因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。 循环式空气能热泵热水机,指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气能热泵,指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气能热泵加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。其特点是: 1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度,对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证,不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。 2、热泵系统简单:循环式热泵系统相比直热式系统水路要简单很多,也不牵涉到水位控制。相对故障率要低一些。 3、成本低:循环式的成本比直热式的成本要低一些。特别是一些螺丝批工厂,号称按国标工况做的机器,其成本更低,因为国标工况的环境温度是20℃,在这种环境温度下,条件是很好的,普通的空调外机换热器的设计就能满足要求。 直热式与循环式比较循环式和直热式的热交换工况原理对比图(如附图): 从附图所示工作原理上看,循环式与直热式之间的最大差别在于进水温度不同而使热泵的热交换工况完全不同: 1、循环式机组在始初工作时,进水温度也是20℃,水和工质的热交换温差大,换热效率高,吸热能力强;因其水流循环量比直热式的大,初时冷凝温度、排气温度、排气压力和运行电流均比直热式低;但随着循环交换加热,水温不断提高;随着温度的递升,机组的运行冷凝温度、排气温度、排气压力和运行电流也迅速增加;当水温到达55℃时,水和工质的热交换温差变小,吸热能力变小,换热效率差,便产生了如上图的工况。压缩机在长时间超负荷运行,导致压缩机的工作寿命减短。 2、直热式机组进水温度始终保持20℃,水和工质的热交换温差大,换热效率高,吸热能力强,冷凝温度、排气温度、排气压力和运行电流长期在压缩机正常使用条件下工作,大大延长压缩机的运行寿命。 空气源热泵热水器是运用逆卡诺循环原理,利用其加热称为热泵,利用在供冷上称为制冷。热泵热水器是通过热媒在吸热装置内气化吸收空气或其它低温源中的热量(低品位热能),通过少量电能驱动压缩机把热媒压缩成高温气体(高品位热能)进入放热装置内,把吸收的热能及本身所用电能转变的热能释放到水中,把水不断加热,热媒放热后变成液体又回到吸热装置,周而复始循环工作。
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