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谈谈空气源热泵(一)

 梵心4466 2022-01-26

最近被热水系统设计给难为住了!!谁让热水项目不经常遇到呢,下定决心,分阶段把热水这根刺给拔了,以解心头之恨。先拿空气源开刀,为啥?因为近水楼台,楼下屋顶有个空气源热水系统,现成的案例!!在开始之前,先科普下一些基本概念。

1 R22

R22,二氟一氯甲烷,制冷剂氟利昂家族一优秀成员,沸点-40.8,熔点-160.0℃,这家伙常温常压下就是气体,通常以液体高压的形式储存在钢瓶中,为何增大压力,气体就变成液体了呢?气液固的区别在于分子间距差别,气体最大,固体最小,液体居中。高压压缩的话,就直接把分子间距减小了,分子聚集且密度增大,变成液体或固体。

2 逆卡诺循环

1)低温高压液态制冷剂(R22经膨胀机构节流处理后变为低温低压的液态制冷剂,进入空气交换机中蒸发吸热,从空气中吸收大量的热量。

2蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机,被压缩后,变成高温高压的制冷剂(此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分:一部分是从空气中吸收的热量,一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量。

3)被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器,将其所含热量释放给进入热换热器中的冷水,冷水被加热到60直接进入保温水箱储存起来供用户使用

4)放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构,节流降压......如此不间断进行循环。

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3 能效比(COP

能效比(COP)是热泵系统所能实现的制冷量(制热量)和输入功率的比值,在相同的工况下,其比值越大说明这个热泵系统的效率越高越节能。根据能量守恒定律:

Q输入能量=Q输出能量

Q制冷剂= Q冷水变热水

Q制冷剂=Q从空气中获得+Q电能驱动压缩机转化= Q冷水变热水

空气源热泵的工作原理是利用电能驱动,吸收空气中的低温热量,转化为可供使用的高温热量。一般消耗1KW电能,可以同时从空气中获取3.6KW的空气能,也即消耗1KW电能可以获得4.6KW的热能。

COP=4.6/1=4.6

注:由于空气能是免费的,上述分母不考虑这部分能量,只考虑额外需要输入的能量即电能。

4 参数解释

以下图美的的某些型号热泵参数为例,对一些概念进行解释。为啥选美的,因为图集《热泵热水系统选用与安装》(06SS127)是它家的产品。

额定功率:就是额定功率,比如17.4KW,那就是正常运行时的耗电量,这没什么说的,用电负荷,把此数据扔给电专业吧。

制热量:很好理解,就是这么多电能再加上免费的空气能所能转化的热能了,当然并非都是上述的4.6倍了,不同机子不同环境肯定不一样了,该机子就是75KW,那么算下来75/17.9=4.2,也即能效比COP=4.2了,当然这是机子在一定环境条件下所能实现的数据,下面人家也说了,室外环境温度干球温度20℃,湿球温度15℃,进水温度15℃,出水温度55℃。

/湿球温度:干球温度是接触球体表面空气的实际温度,湿球温度是球体表面附着有水时,水份蒸发带走热量后球体的温度。水的蒸发量跟空气的湿度有关,空气湿度越大蒸发量越小,带走的热量越少,干湿球温度差异越小;空气湿度越小水蒸发量越大,带走的热量也越大,干湿球温差也就越大,所以可以通过干湿球温差的变化规律来反映当前空气湿度状况。

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5 单位换算

Q KJ=cmΔt

1度(kW·h=3600000焦耳(J=3600KJ

1kW=3600KJ/h

1千卡(kcal=4185.85焦耳(J=0.0011627千瓦·时(kW·h =0.0011627度(kW·h

6 分类

一次加热式热泵热水机:使用侧进水流过热泵热水机内的换热器一次就达到用户设定温度的热水机,简称直热式热泵热水机。一般用这种的比较多一些,水箱和机组之间再加一套一次循环泵。

循环加热式热泵热水机:使用侧进水通过水泵循环,多次流过热泵热水机内的换热器逐渐达到用户设定温度的热水机,简称循环式热泵热水机。进出水温差不大;水温 45以下机组高效运转,适合热水要求 45以下地方使用,如恒温池、洗浴中心、桑拿热水加热等;40%的运转时间在高温水区(48-60),系统处于高冷凝温度工况下,压缩机能耗多,机组效率大幅降低,且高压段系统运转条件非常恶劣,降低了机组的安全性和使用寿命。

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7 规范内容

空气源热泵热水供应系统设置辅助热源应按下列原则确定:最冷月平均气温不小于10℃的地区,可不设辅助热源;最冷月平均气温小于10℃且不小于0℃时,宜设置辅助热源。

    空气源热泵的供热量计算:当设辅助热源时,宜按当地农历春分、秋分所在月的平均气温和冷水供水温度计算;当不设辅助热源时,应按当地最冷月平均气温和冷水供水温度计算。

知识搬运工

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