空氣源熱泵機(jī)工作原理

工作原理

空氣源熱泵機(jī)組由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)、膨脹閥四大主要部件構(gòu)成封閉系統(tǒng)，其內(nèi)充注有適量的工質(zhì)。機(jī)組運(yùn)行基本原理依據(jù)是逆卡循環(huán)原理:液態(tài)工質(zhì)首先在蒸發(fā)器內(nèi)吸收空氣中的熱量而蒸發(fā)形成蒸汽(汽化)，汽化潛熱即為所回收熱量，而后經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓氣體，進(jìn)入冷凝器內(nèi)冷凝成液態(tài)(液化)把吸收的熱量發(fā)給需要的加熱的水中，液態(tài)工質(zhì)經(jīng)膨脹閥降壓膨脹后重新回到膨脹閥內(nèi)，吸收熱量蒸發(fā)而完成一個(gè)循環(huán)，如此往復(fù)，不斷吸收低溫源的熱而輸出所加熱的水中，直接達(dá)到預(yù)定溫度。相比于普通熱泵在-10℃及更低溫度下，由于蒸發(fā)溫度過低，引起蒸發(fā)量較少，導(dǎo)致壓縮機(jī)回氣量少，從而影響冷凝放熱。超低溫?zé)岜迷黾恿艘粭l聯(lián)通壓縮機(jī)的噴射增焓支路，當(dāng)壓縮機(jī)回氣不夠時(shí)，噴射增焓支路會(huì)給壓縮機(jī)補(bǔ)氣，這樣冷凝器的放熱量就會(huì)提高，因此在極低的溫度下仍能正常制熱。

產(chǎn)品特點(diǎn)

在低溫下制熱能效比比常規(guī)機(jī)組高50%-80%，機(jī)組在環(huán)境溫度大幅下降時(shí)而制熱量衰減很少，充分保證制熱效果。機(jī)組在制冷、制熱、待機(jī)模式下，生活熱水都優(yōu)先制取在-25℃可以正常制取熱水，-25℃能效比達(dá)1.8以上，充分保證低溫工況下制取熱水效果。在華北寒冷地區(qū)也可作為供暖單獨(dú)使用。

●機(jī)組主要零部件均采用國(guó)際著名品牌元件。

●水電分離、無廢氣、廢渣、安全可靠、高效節(jié)能、綠色環(huán)保。

●多重保護(hù)，一體式設(shè)計(jì)，機(jī)組運(yùn)行更穩(wěn)定。

●具有斷電自動(dòng)記憶功能，來電后自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)組運(yùn)行，無需專人看管。

●在環(huán)境溫度較低時(shí)，微電腦自動(dòng)啟動(dòng)化霜功能。

●無需專用機(jī)房，全天候運(yùn)行。

●工程安裝簡(jiǎn)便，運(yùn)行及維護(hù)成本低廉。

超寬的運(yùn)行范圍

超高的出水溫度

出水溫度高達(dá)65℃，適用于傳統(tǒng)的暖氣片加熱。

超高能效比

國(guó)標(biāo)制熱工況能效比達(dá)到3.8，在保證制熱高能效的同時(shí)，其制冷能效達(dá)到3.1以上。

動(dòng)態(tài)控溫、更加人性化采用新一代微電腦全自動(dòng)智能控制器，配合人性化設(shè)計(jì)的觸摸式點(diǎn)陣液晶操控器，可實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)行模式

核心技術(shù)

噴氣增焓系統(tǒng)

1.1噴氣增焓系統(tǒng)，是由噴氣增焓壓縮機(jī)、噴氣增焓技術(shù)、高效過冷卻器組成的新型系統(tǒng)，這三個(gè)技術(shù)的組合可提供高效的性能。這是一個(gè)有機(jī)的整體，即高效的噴氣增焓壓縮機(jī)、高效過冷卻器及電子膨脹閥形成的經(jīng)濟(jì)器、高效換熱器共同構(gòu)成了高效節(jié)能的噴氣系統(tǒng)。

1.2噴氣增焓壓縮機(jī)是谷輪最新一代渦旋壓縮機(jī)專利技術(shù)，噴氣增焓技術(shù)是指以噴氣增焓壓縮機(jī)為基礎(chǔ)，優(yōu)化了中壓段冷媒噴射技術(shù)。原理是過中間壓力吸氣孔(VapourInjection)吸入一部分中間壓力的氣體，與經(jīng)過部分壓縮的冷媒混合再壓縮，實(shí)現(xiàn)以單臺(tái)壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)兩級(jí)壓縮，增加了冷凝器中的制冷劑流量，加大了主循環(huán)回路的焓差，從而大大提高了壓縮機(jī)的效率。

1.3高效過冷卻器在整個(gè)系統(tǒng)中也起到了關(guān)鍵性的作用，一方面對(duì)主循環(huán)回路冷媒進(jìn)行節(jié)流前過冷，增大焓

差;另一方面，對(duì)輔助回路(這路冷媒將由壓縮機(jī)中部導(dǎo)入直接參與壓縮)中經(jīng)過電子膨脹閥降壓后的低壓低溫冷媒進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以達(dá)到合適的中壓，提供給壓縮機(jī)進(jìn)行二次壓縮。

高效換熱器

(S&C專利技術(shù))

1)結(jié)構(gòu)緊湊，高效率:

高效換熱管,換熱面積是光管的3.7倍，管外肋片引起冷媒的強(qiáng)烈紊流，因此傳熱效率大大提高。

2)逆流布置:

冷卻水回路和冷媒回路逆流布置，可保證出口冷媒過冷度，提高了系統(tǒng)效率;

3)適應(yīng)較大的進(jìn)出水溫差:

減少了冷凝水循環(huán)量，縮小冷凝水水管尺寸和循環(huán)泵規(guī)格;降低了泵功率以及運(yùn)行費(fèi)用;

4)可冷凍清洗:

螺旋盤管，水流通暢，便于實(shí)施冷凍清洗;5)制冷劑回路與殼體間隙小:不會(huì)造成潤(rùn)滑油滯留，可保證回油;

智能除霜

先進(jìn)的除霜控制模式，確保有霜除霜，無霜不誤除。除霜條件:

1)盤管溫度45分鐘。3)制熱量衰減20%(可調(diào))(四)采用進(jìn)口的配件

主要配件:日本鷺宮電子膨脹閥，LS電器，卡樂電控系統(tǒng)

按鍵操作及設(shè)置

1、開/關(guān)鍵(ON/OFF):

按此鍵一次，控制系統(tǒng)在待機(jī)狀態(tài)和運(yùn)行切換。

2、模式鍵(MODE):

按此鍵一次，控制系統(tǒng)在"制冷-制熱-自動(dòng)-制冷"間切換。

3、回復(fù)鍵(RESET)

有故障報(bào)警時(shí)，當(dāng)故障排除后，按此鍵可清除故障顯示代碼，使控制系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

4、增鍵(∧)

直接按此鍵一次，設(shè)定溫度在原來的基礎(chǔ)上加1℃

如果設(shè)定溫度已經(jīng)為最大植，再按此件無效。

5、減鍵(∨)

直接按此鍵一次，設(shè)定溫度在原來的基礎(chǔ)上減1℃

如果設(shè)定溫度已經(jīng)為最小植，再按此件無效。

6、設(shè)置鍵(SET)

直接按此鍵，則進(jìn)行參數(shù)設(shè)置查詢，而此時(shí)如機(jī)組為1號(hào)，則顯示查詢主機(jī)數(shù)據(jù)，否則為從機(jī)數(shù)據(jù)

按此鍵10秒鐘，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，經(jīng)"增/減"減可調(diào)整參數(shù)設(shè)置。

(進(jìn)入以上設(shè)置后，如果停止操作按鍵達(dá)10秒鐘，則自動(dòng)退出設(shè)置。)

7、定時(shí)鍵(TIMR)

單操作此鍵，則進(jìn)入主機(jī)定時(shí)開/關(guān)機(jī)設(shè)置:

定時(shí)開小時(shí)位閃爍，閃爍時(shí)操作增/減鍵調(diào)整定時(shí)開的小時(shí):

再按該鍵，則定時(shí)開分鐘位閃爍，閃爍時(shí)操作增/減鍵調(diào)整定時(shí)開的分鐘;

再按該鍵，則定時(shí)關(guān)小時(shí)位閃爍，閃爍時(shí)操作增/減鍵調(diào)整定時(shí)關(guān)的小時(shí);

再按該鍵，則定時(shí)關(guān)分鐘位閃爍，閃爍時(shí)操作增/減鍵調(diào)整定時(shí)關(guān)的分鐘;

再按該鍵，則退出定時(shí)時(shí)間設(shè)置。

定時(shí)開和定時(shí)關(guān)時(shí)間是以當(dāng)前時(shí)鐘為基準(zhǔn)的。

定時(shí)開和定時(shí)關(guān)時(shí)間完全設(shè)置相同時(shí)則取消定時(shí)功能。

當(dāng)定時(shí)開和定時(shí)功能有效時(shí)，則每天執(zhí)行其定時(shí)開關(guān)機(jī)功能。

長(zhǎng)按此鍵5S則進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整，然后配合增/減鍵將時(shí)鐘調(diào)整到當(dāng)前時(shí)間。

8、機(jī)組選擇鍵:

按此鍵，則進(jìn)入數(shù)據(jù)查詢機(jī)組選擇(機(jī)組1~10號(hào))，不操作時(shí)10S自動(dòng)退出。

應(yīng)用場(chǎng)所

◆生活熱水，出水溫度要求高◆沐浴、洗滌、清潔、桑拿、工業(yè)用水;

◆采暖，出水溫度要求高◆散熱片，風(fēng)機(jī)盤管;◆舒適采暖，出水溫度要求低

◆地板采暖。

◆由于北極星的低環(huán)溫，高水溫的運(yùn)行特性，北極星非常適用于中國(guó)的華北，華東的長(zhǎng)江流域，西北等地區(qū)，配合輔助熱源，也適用于東北的大多數(shù)地區(qū)。

型號(hào)和規(guī)格

型號(hào) 制冷量*

(KW) 制熱量*

(kW) 備注

PASRW060SB-D-PS 13.5 17.5 整體式側(cè)出風(fēng)

PASRW120SB-D-PS-V 27 35 整體式上出風(fēng)

PASRW180SB-D-PS-V 40.5 52 整體式上出風(fēng)

PASRW250SB-D-PS-V 54 70 整體式上出風(fēng)

PAXRW060+PASRF060SB-D-PS 13.5 17.5 分離式側(cè)出風(fēng)

PAXRW060*2+PASRF120SB-D-PS 27 35 分離式側(cè)出風(fēng)

PAXRW060*3+PASRF180SB-D-PS 40.5 52 分離式側(cè)出風(fēng)

PAXRW060*4+PASRF250SB-D-PS 54 70 分離式側(cè)出風(fēng)

應(yīng)用實(shí)例

本工程為中國(guó)電信西藏那曲分公司的機(jī)房和宿舍樓工程，其中機(jī)房面積6290m2,宿舍樓建筑面積3800m2,機(jī)房設(shè)計(jì)溫度為0℃,宿舍樓的設(shè)計(jì)溫度為18℃，下表是那曲采暖季節(jié)的平均溫度:

月份 10 11 12 1 2 3 4 5

月平均溫度℃ -1.0 -8.4 -13.2 -13.8 -10.3 -6.3 -1.3 3.2

由于其采用鋼鋁暖氣片供暖，所以其水溫要求在60-65℃。

本工程采用平板式太陽能集熱板+熱泵+保溫儲(chǔ)熱水箱的方式，白天通過太陽能和熱泵對(duì)保溫水箱的水加熱(水箱容積為220立方米)，夜晚和早上通過水箱水的儲(chǔ)熱給宿舍和機(jī)房供暖。本工程共采用了10臺(tái)分離式的PAXRW060*4+PASRF250SB-D-PS機(jī)組。

空氣源熱泵機(jī)組供暖項(xiàng)目失敗的原因很多，其中最重要的是需考慮空氣源熱泵供暖本身的特性。

特性一、供水溫度平均水溫與原采暖形式供水平均水溫有差距，空氣源熱泵機(jī)組理想供回水溫差5℃，原采暖可能是10℃。

特性二、末端設(shè)計(jì)需要與空氣源熱泵機(jī)組匹配，原采暖設(shè)計(jì)末端可能已經(jīng)不適合了。

舉例：

某工廠有2個(gè)廠房，每個(gè)建筑面積約2萬平米。大家考慮下該怎么做？

是不是用熱指標(biāo)乘以面積，得到熱負(fù)荷，然后再考慮COP，比如取2.5-3.1。折算出需要多少匹的空氣源熱泵機(jī)組。

大家可能遇到一個(gè)問題，熱指標(biāo)取多少合適呢，我們參考下表

再考慮間歇供暖的附加。間歇供暖時(shí)，應(yīng)根據(jù)熱平衡進(jìn)行折算。即間歇熱指標(biāo)=連續(xù)熱指標(biāo)X24日供暖小時(shí)數(shù)。最終的熱指標(biāo)可能取到1.2-1.5倍。

大家考慮下是不是考慮這么多就算合格了？

我的回答是不對(duì)，還要考慮末端的形式，不同的末端的散熱能力是不一樣的。普通暖氣片比系數(shù)

可試算，當(dāng)負(fù)荷1200W時(shí)，鑄鐵四柱760散熱器，不同水溫下所需片數(shù)。

注：上表不適用所有暖氣片，僅適用760散熱器。

簡(jiǎn)化公式估算：所需片數(shù)=采暖負(fù)荷/標(biāo)準(zhǔn)散熱量X片比系數(shù)。

也可用軟件計(jì)算所需片數(shù)。

要知道，原廠房采暖系統(tǒng)按散熱器設(shè)計(jì)的，一般不會(huì)考慮空氣源熱泵機(jī)組這么低的水溫。我們用空氣源熱泵機(jī)組采暖時(shí)，必須考慮末端的實(shí)際散熱能力，是否與熱泵的制熱能力相匹配；我們必須考慮散熱器的實(shí)際散熱能力，是否滿足建筑耗熱量的需求。

——END—— 不定期分享技術(shù)方案，歡迎評(píng)論點(diǎn)贊！

1）機(jī)組名義工況制冷、制熱性能系數(shù)應(yīng)高于國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

2）具有先進(jìn)可靠的融霜控制，融霜所需時(shí)間總和不應(yīng)超過運(yùn)行周期時(shí)間的20％。

3）在冬季寒冷、潮濕的地區(qū)，需連續(xù)運(yùn)行或?qū)κ覂?nèi)溫度穩(wěn)定性有要求的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)按當(dāng)?shù)仄胶恻c(diǎn)溫度確定輔助加熱裝置的容量。

4）對(duì)于夏熱冬冷、夏熱冬暖、溫和地區(qū)，可采用復(fù)合式冷卻的熱泵機(jī)組。

5）對(duì)于有同時(shí)供冷、供熱要求場(chǎng)合，可選用熱回收式熱泵機(jī)組。

注：復(fù)合式冷卻熱泵機(jī)組設(shè)有風(fēng)冷冷凝器和水冷卻冷凝器，夏季一般使用水冷卻冷凝器，冬季時(shí)則切換至風(fēng)冷冷凝器。

1）室外計(jì)算溫度低于－10℃的地區(qū)，應(yīng)采用低溫空氣源熱泵機(jī)組。

2）室外溫度低于空氣源熱泵平衡點(diǎn)溫度（即空氣源熱泵供熱量等于建筑耗熱量時(shí)的室外計(jì)算溫度）時(shí)，應(yīng)設(shè)置輔助熱源。使用輔助熱源后，應(yīng)注意防止冷凝溫度和蒸發(fā)溫度超出機(jī)組的使用范圍。

3）在有集中供熱的地區(qū)，不宜采用。

4）在有集中供熱的地區(qū)，過渡季節(jié)需要供熱時(shí)可采用。

5）非連續(xù)運(yùn)行時(shí)，空調(diào)水系統(tǒng)應(yīng)考慮防凍措施。