熱泵原理

空氣源熱泵原理特點

逆卡諾原理

制冷劑從空氣中提取低品位的熱量，被蒸發(fā)變成氣態(tài)，進入壓縮機的吸氣腔，被壓縮機絕熱壓縮后，壓力升高，溫度升高，成為高溫高壓的氣體，從壓縮機的排氣口，排到冷凝器內，在冷凝器中，把熱量交換給低溫的水，制出高溫的水，自身冷凝成高壓的液態(tài)，并通過節(jié)流裝置，成為低溫低壓的液態(tài)，回到蒸發(fā)器蒸發(fā)，回到壓縮機，周而復始的循環(huán)。逆卡諾循環(huán)原理，就是將低品位的熱量傳到高品位的熱量中去，通過壓縮機做功。利用的液態(tài)制冷劑能夠儲存大量熱量，所謂潛熱的特性，能夠消耗一份壓縮機功率，帶上三份的空氣中的熱量，一起釋放到水，產(chǎn)生四份的可利用的能量，也就是四倍能效。

熱泵采暖是繼電采暖、太陽能采暖、燃氣燃煤采暖外的第四種采暖方式。熱泵，使用一倍電能可以產(chǎn)生三到四倍熱量，是當今非常節(jié)能的一個采暖設備。我們正常家里使用熱泵空調也是利用逆卡諾循環(huán)原理，與空氣源熱泵同宗同源。

與空調的區(qū)別

1、熱泵是通過冷凝器放出熱量的熱力過程，不同的是，空調機是把熱量釋放到空氣中，加熱空氣，達到提高室內溫度的效果；空氣源熱泵是把熱量釋放到水中，加熱水，進而提供生活熱水或生活采暖用。使用端目的不同，溫度要求不一樣，也決定兩種產(chǎn)品選擇的制冷劑和壓縮機不同。

2、還有一個就是使用的環(huán)境不同，在不同的環(huán)境溫度下使用。熱泵空調在制熱時，環(huán)境溫度最高21度，國標規(guī)定，也就21度到零下七度的使用環(huán)境。但空氣源則不同，對于熱水機來說，春秋天也要使用，按空氣源熱泵的國標要求，它的使用范圍是43度到零下-20度。由于空氣源熱泵的使用環(huán)境溫度區(qū)間更寬廣，所以它使用的零部件規(guī)格選型比空調要求更高。

特點

說到空氣源熱泵和空調區(qū)別，由于使用環(huán)境和目的的不同，決定了零部件選型要求不同，空氣源熱泵在溫度和壓力方面要求更高。

空調最高出風溫度或出水溫度也就50度，這時候冷凝壓力也就是1.8-2兆帕?？諝庠礋岜靡?0度甚至65度，這時的冷凝壓力達到了2.5-2.8兆帕。百分之三四十壓力差，再加上低溫環(huán)境下，特別是零下二十度，蒸發(fā)壓力也非常低，0.2-.0.15兆帕，水溫還是要加熱到超過五十度，還是要60度甚至65度，這時候冷凝壓力還是2.7-2.8兆帕。壓縮比遠大于15。大于空調壓縮機的壓縮比使用范圍。

空氣源熱泵和空調的區(qū)別就是壓縮機和換熱器，也就是適應這各種壓力和壓差，還有就是換向閥，一般的容易壞，承受不了這么的的壓力長時間的工作。熱泵換熱器的大小和換熱器的效率，決定了空氣源熱泵的性能和可靠性。特別是翅片換熱器，主要功能是蒸發(fā)，產(chǎn)生大量的冷凝水，所以，蒸發(fā)器表面親水處理要求非常高，冷凝水一定要流動，不能搭橋，否則會結冰。

空氣源用于采暖

空氣源用于采暖來說，它的使用范圍和空氣源熱水器有很大的不一樣，主要體現(xiàn)在，一是節(jié)能，二是低溫使用效果好。

空氣源熱泵用于采暖，主要解決低溫下的效率低的問題，低于零下七度的制熱效果。這時候要達到使用效果，有時還要出高水溫，由于供熱設備的未端不一樣，要適用于地暖和散熱片等形式的采暖設備，如中溫散熱片也要達到50-55度的進水溫度，所以要求空氣源熱泵采暖，在低溫環(huán)境下，也要出水溫度達到50—55度。對于散熱片，進水溫度越高，單位面積制熱量越大，進水溫度低，就需要增加散熱器的數(shù)量，使用成本會相對增加。為取得相比較好的經(jīng)濟性，所以空氣源熱泵做散熱片采暖，一定要達到50度以上。而對于地暖，進水溫度要求低些。這就是空氣源熱泵采暖機和空氣源熱泵熱水器的區(qū)別，就是低氣溫，高水溫。

熱泵用于采暖的分類也很多，有水源熱泵、地源熱泵、太陽能復合熱泵等都有。地源熱泵受環(huán)境影響較小，空氣源熱泵受環(huán)境影響更大，空氣源熱泵的設計條件更惡劣一些，但它有它的優(yōu)勢：一是安裝方便，二是初期投資少。一旦解決低溫下制熱效果差的問題時，一樣可以和地源水源熱泵相似的制熱效果。

空氣源前景和應用場所：空氣源熱泵主要是符合節(jié)能要求，而且安裝方便，不用像地源熱泵那樣考慮打井的地理條件?？諝庠礋岜貌膳?，更多的應用是在低水溫的地暖采暖上使用，優(yōu)勢比較明顯，特別是節(jié)能性突出，而用在散熱片則相對復雜些，主要是節(jié)能性不是那么明顯。

現(xiàn)有的技術方法

空氣源熱泵采暖，為解決低溫衰減的問題，主要有兩種技術，一是噴液增焓，二是變頻。

1、噴液增焓，還有噴氣增焓，噴氣增焓應該是谷輪壓縮機應用多些，噴液增焓則是丹佛斯使用的多，它們都是渦旋壓縮方式，低背壓。而高背壓噴氣增焓則是海立壓縮機的專項，高背壓更適合于熱泵機組的使用，在零下十度到零下十五度，可以相對于普通壓縮機增加10%-20%以上制熱效率，這樣到了零下十五度，能效比還是2.0以上。

2、還有就是變頻技術。變頻技術用于空氣源熱泵上，提高壓縮機的轉速，也就是為低溫環(huán)境下增加排氣壓力，提高排氣溫度，增加出水溫度，提高制熱量。

空氣源熱泵使用在采暖上，除環(huán)保以外，最大的特點就是節(jié)能。當然，節(jié)能性和煤采暖不能比，煤是最基礎的能源，相對價格低，但環(huán)保性太差，正在退出采暖行業(yè)?？諝庠礋岜貌膳饕容^對象是燃氣采暖，隨著燃氣用量的增加，很多城市都實現(xiàn)了階梯氣價，氣價也會越來越高，燃氣采暖用氣量在增加，費用也越來越高，這樣，空氣源熱泵采暖的節(jié)能性就更能體現(xiàn)。

另外，空氣源熱泵在安全性上面是水電分離，并且也沒有有害氣體排放，空氣源安全性、環(huán)保性比較好。

對于以上兩種低溫采暖技術，增焓技術就是通過二次壓縮，把經(jīng)過冷凝后的部份制冷劑，再次排到壓縮機中壓腔，是部份制冷劑，不是全部制冷劑，所以，不是嚴格意義上的二級壓縮，應該叫次兩級壓縮，通過次二次壓縮，最后提高排氣壓力，增加排氣溫度，提高制熱量。

變頻技術的節(jié)能方面，更多體現(xiàn)在快達到設定溫度時，壓縮機降頻運行方面的，相對節(jié)能。

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