水源热泵是如何工作的?
众所周知,能源是人类社会存在与发展的物质基础,是人类生存的保障。人类社会发展和能源利用是密不可分。其中水源热泵供暖是国际空调和制冷行业的前沿课题之一,是太阳能、地热能等可再生能源利用的主要形式,而且也是***有前途的节能与环保的装置和系统。
水源热泵工作原理
地球表面浅层水源吸收了太阳进入地球的辐射能量,这些水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可以***地带走热量,而冬季,则从水源中提取能量,由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中。
通常水源热泵水泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。水源热泵无论是在制热还是制冷过程中均以水为热源和冷却介质,即用切换工质回路来实现制热和制冷的运行。水作为热泵制热、制冷过程的介质,满足以下两个条件即可利用-一是水的温度在7℃~30℃之间,二是水量要充足。水源水可以是各种工业用废水、生活用水、海水、江、河水等,甚至是各种工业余热。
空气源热泵采暖用电量很高,本不像宣传的那样节能!事实上,影响采暖耗电量有很多因素,建筑保温情况、主机的品质和选型,采暖末端、用户的使用习惯等等,不一而足,如果把所有问题都归结到空气源热泵主机上,就有些简单粗暴了。
先看房屋的保温好不好
采暖耗电量高低,首先要考虑的肯定是建筑的围护结构情况,门窗、层高、墙体有无保温等,这些都是重要的影响因素。
这样的保温,得配多大的主机才能满足……
门窗的大小和材料,玻璃是单层的还是双层的,如果窗户很大,而且是单层玻璃,那么散热量相对来说要高很多,相应的就需要更多的热量补充,在进行主机选型时,热负荷取值也要更高。
层高的影响在《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》G50736-2012里有明确规定:“房间高度大于4米时,每高出1米应附加2%,但总的附加率不应大于15%。”因为房间高度越高,散热量也会更大。
再说说墙体,24墙和37墙的散热速度是不一样的,24墙要快很多,另外同样的墙体,有做保温和没有做保温也有很大的差异,节能建筑和非节能建筑,在计算热负荷时甚至有50%的差异。
除了上面这些,此外像朝向、风速等等,也都会影响到建筑对热量的需求。
主机对比:空气源热水器制热更好
在一般人的认识中,认为氟机***空调理论上既可制冷,又能制热,但是从空气能热水器核心功能上来说,***空调的功能是制冷,制热只是它的第二功能,先天缺陷就是冬季制热效果不好,在—5℃以下制热效果较差。更多是依靠电辅热制热,耗电量非常大。就算能够启动运行,吹出来的经常却是冷风,舒适度极差。
业内有句话描述***空调的性能:“制冷是本分,制热是本事”,而空气源热泵从设计标准、零配件选用上,就是为制热而生的。让我们来看看两者的区别。
空气源热泵采暖机的暂行标准为:《GB/T 25127.2-2010低环境温度空气源热泵(冷水)机组第2部分:户用及类似用途的热泵(冷水)机组》。氟机***空调的标准为:《GB/T 18430.2-2008蒸气压缩循环冷水(热泵)机组第2部分:户用和类似用途的冷水(热泵)机组》。
两者各自标准中规定的设计条件,空气源热泵采暖机的制热名义工况,空气侧温度为“-12℃”;氟机***空调的制热名义工况,空气侧温度为“7℃”。空气源热泵采暖机制热时主要设计工况都是在0℃以下,而***空调制热时的所有设计工况都是在0℃以上。
这就可以看出二者本质的区别了,就是应用场景的不同:空气源热泵采暖机就是为冬季制热而生的,而***空调侧重于制冷,兼顾制热,其制热仅仅用于常温的场景。两者虽然外观差不多,但究其原理与应用方式,其实是两种不同的产品。
为了保证制热效果,热泵采暖机所用压缩机为热泵专用低温喷气增焓压缩机,***空调采用的是普通压缩机。热泵采暖机除传统的空调四大件(压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器)外,一般还会增加中间经济器或闪蒸器来给“喷气增焓”压缩机提供低温低压的冷媒“喷气”。