空气源热泵热水器的原理、优势和发展前景讨论
lly0409
lly0409 Lv.3
2014年07月04日 10:54:33
来自于热泵工程
只看楼主

前言: 本文主要讲一下空气源热泵的工作节能原理,以及突出优势和存在缺陷和发展前景。 空气源热泵热水器是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器的新一代热水装置,是可替代锅炉的供暖水设备。空气源热泵热水器是综合电热水器和太阳能热水器优点的安全节能环保型热水器,可一年三百六十五天全天候运转,制造相同的热水量,使用成本只有电热水器的1/4,燃气热水器的1/3,太阳热水器的1/2。高热效率是空气源热泵热水器最大的特点和优势,在能源问题成为世界问题时,这是空气源热泵热水器成为“

前言 : 本文主要讲一下空气源热泵的工作节能原理,以及突出优势和存在缺陷和发展前景。

空气源热泵热水器是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器的新一代热水装置,是可替代锅炉的供暖水设备。空气源热泵热水器是综合电热水器和太阳能热水器优点的安全节能环保型热水器,可 一年三百六十五天全天候运转 ,制造相同的热水量,使用成本只有电热水器的1/4,燃气热水器的1/3,太阳热水器的1/2。高热效率是空气源热泵热水器最大的特点和优势,在能源问题成为世界问题时,这是空气源热泵热水器成为“第四代热水器”的最重要的法宝之一。


空气源热泵热水器工作原理

   空气源热泵热水器内专置一种吸热介质——冷媒,它在液化的状态下低于零下20℃,与外界温度存在着温差,因此,冷媒可吸收外界的热能,在蒸发器内部蒸发汽化,通过空气源热泵热水器中压缩机的工作提高冷媒的温度,再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态,在转化过程中,释放出大量的热量,传递给水箱中的储备水,使水温升高,达到制热水的目的。


空气源热泵节能原理

下图更能帮助理解空气源热泵节能的必然性,因为吸收室外空气的热量是免费的,而且产热量是以它为主。
空气源热泵热平衡式为:
供热量=吸收室外空气的热量+消耗的电能
供冷量=吸收室外空气的冷量+消耗的电能



1.1.jpg

空气源热泵热水器具有以下特点:

1、超大水量:水箱容量根据具体要求量身订做,水量充足,可满足不同客户不同时段需求。

2、经济节省:从空气中获取大量的能源,能效比高达300%~400%。根据使用规律设定热水器自动运行时间,费用自然节省。

3、适用范围广:不受气候影响,在环境温度为-10℃~43℃下均能正常工作,可广泛应用于家庭、宾馆、酒店、学校、医院、集体宿舍、住宅小区、桑拿等集中供热。

4、持久恒温:使用非常简单,整个热水器采用自动化智能控制系统,用户只需在初次使用时开一下电源,在以后的使用过程中完全实现自动化运行,到达用户指定水温时自动停机,低于用户指定水温时系统自行开机运行,完全实现一天24小时随时有热水而不用等候。
5、安全环保:结构上水电完全分离,且无任何有害有毒气体排放或燃烧,不受台风等自然灾害的影响,绝对安全。

6、防冻功能:具有智能化霜功能,确保热水器在低气温环境下稳定运行,它可根据室外环境温度、蒸发器翅片温度和机组运行时间等多个参数综合、智能判断自动进入和退出化箱。

7、安装方便:体积小巧可以安装在任何地方,安装在室内不占用空间,也可以安装在室外,如屋顶、地面等露天放置,可以实现远程监控,占地面积小、安装简单,无需另设机房。

8、使用寿命长,维护费用低,设备性能稳定,使用寿命可达15年以上。

空气源热泵的优势

表1.jpg

限制及前景发展:

1、 空气源热泵冷热水机组在南京地区可以作为空调系统冷热源之一应用于各类工程;

2 、 一般情况下,按夏季负荷选定的热泵能满足冻季负荷要求,可不另设辅助加热器,但所选热泵应有良好的制热性能,热泵组应有不小于 4-6 个独立的制冷回路。另外建筑围护结构应有良好的保温性能

3 、 热泵系统的全年能耗低于水冷机组加锅炉的空调系统,但按目前的设备与能源价格,热泵系统的投资及全年运行费用高于水冷机组加锅炉方案。是否选用热泵型冷热水机组作为空调系统的冷热源,应根据各工程的具体特点作技术经济综合比较,并结合业主的具体要求而定。客房、病房、较大型工程慎用;

4、 采用热泵的工程应充分考虑其制冷与供热特点, 应充分注意其噪音和振动的影响及相应措施, 应保证良好的通风条件,应合理设计系统,优化各设备之选配,努力使投资和系统全年能耗最省;

5 尚有很多工程存在不少问题,急需加于解决,以改善效果,减少能耗,效益可观

一般说来,当一种产品进入市场时,总会存在某种缺陷,对于空气能热水器来说, 缺陷是:价格偏高、安装要求高、对环境有要求

价格偏高:由于使用高品质的贵重材料,空气能热水器的价格比电热水器价格高 30~60% ,价格比较高,但是因为它的节能,长期来讲还是比较划算的

安装要求高:由于空气能热水器冷媒运行的压力是空调的两倍,连接管与盘管之间近30米的铜管需要排除空气,上门安装的分体式散装空气能,需要携带专业设备安装才可以达到运行要求,并且受施工技术、天气条件、安装条件的限制,安装难度比较大;

对环境有要求:北方 -15 度以下环境,制热效果很差,通常不建议使用。

利用小温差换热末端可以大大降低冬季供暖时空气源冷热水机组的出口水温,降低机组冷凝温度,从而提高机组和系统的能效比 。

希望大家可以提出关于“适合于夏热冬冷地区的采用小温差末端的空气源热泵冷热水制冷、采暖以及热水供应的创新模式 ”的理解和研究。)


相关链接: 空气源热泵热水器维护与保养实用技巧【精选篇】

给排水必须知道的知识:空气源热泵热水器





表1.jpg


1.1.jpg

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牛马人生
2014年07月07日 14:30:36
2楼
刚有一个工程想采用这个空气源热泵,后面因为初投资太大,空调机组占地面积也大而放弃.
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lly0409
2014年07月07日 16:45:35
3楼
massai 发表于 2014-7-7 14:30 刚有一个工程想采用这个空气源热泵,后面因为初投资太大,空调机组占地面积也大而放弃.的确,前期投入很大,要求也高
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declalc
2014年07月08日 09:34:37
5楼
供冷量应该是 吸收室外空气的冷量-消耗的电能
空气源热泵热水机组的应用现在很广泛,小弟接触的酒店改造项目,就使用效果来看,节能是肯定的,但是肯定没有按COP理论测算的那么多。热泵制热水是需要较长时间的,为了满足业主热水大量需求,这样水箱会很大,造价及占地也相应的增大。就锅炉系统改造而言,原锅炉系统大部分都是密闭热水包(压力基本都是大楼屋顶水箱补水压力),改造热泵后,必须要有恒压泵,保证密闭热水包压力,此泵基本能耗也不低(节能测算都不会计算此部分)。
且南京地区空气源热泵制取热水,冬季最少3个月效率很低,很容易结霜,此时需锅炉投入使用,并且因锅炉长时间不运行(锅炉只制热水用)很容易出问题。
总的来说,目前来说还无法完全替代锅炉,且造价占地都是很大的问题!如需放置屋顶,更需考虑屋顶承重。
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a89091624
2014年07月08日 10:07:21
6楼
供冷量要往哪里供?供室内的话,实际上是吸收室内的热量,热平衡应该是 吸收室内热量+耗电量=向室外排放热量,这个应该不能混淆的吧
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lly0409
2014年07月08日 10:59:03
7楼
declalc 发表于 2014-7-8 09:34 供冷量应该是 吸收室外空气的冷量-消耗的电能 空气源热泵热水机组的应用现在很广泛,小弟接触的酒店改造项 …恩 你说的很对 我还没接触过工程 只有参观过,南京很多空气源热泵的项目啊但是,那个平衡式不是对的呢吗,不是+吗,好吧,只有理论知识的求指导
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lly0409
2014年07月08日 11:11:48
8楼
a89091624 发表于 2014-7-8 10:07 供冷量要往哪里供?供室内的话,实际上是吸收室内的热量,热平衡应该是 吸收室内热量+耗电量=向室外排放热 …亲,这个是空气源热泵哦,是逆卡诺哦
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shanxiaziji
2014年07月08日 11:21:20
9楼
学习一下,谢谢楼主
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declalc
2014年07月08日 14:57:51
10楼
lly0409 发表于 2014-7-8 10:59 恩 你说的很对 我还没接触过工程 只有参观过,南京很多空气源热泵的项目啊但是,那个平衡式不是对的 …消耗的电能是压缩机(电机类)消耗的,这种消耗只能产生热不可能产生冷。所以 空气能制热量=空气中吸收的热量+消耗的电能 空气能制冷量=空气中吸收的冷量-消耗的电能当然以上都是理论上的,消耗的电能不可能100%变成热的。
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lly0409
2014年07月08日 15:10:18
11楼
declalc 发表于 2014-7-8 14:57 消耗的电能是压缩机(电机类)消耗的,这种消耗只能产生热不可能产生冷。所以 空气能制热量=空气中吸收 …亲,是热泵系统哦
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lly0409
2014年07月08日 15:15:24
12楼
declalc 发表于 2014-7-8 14:57 消耗的电能是压缩机(电机类)消耗的,这种消耗只能产生热不可能产生冷。所以 空气能制热量=空气中吸收 …好吧,其实我问我们导师了,他说是+现在我脑子乱了,怎么说啊到底
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