空氣源熱泵
空氣能熱泵機(jī)組循環(huán)和直熱式的區(qū)別
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者:地大熱能 發(fā)表時(shí)間:2021-11-03 10:08:36瀏覽次數(shù):2868
一、直熱式的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、簡(jiǎn)單理解就是來自外界的冷水進(jìn)入熱泵機(jī)組后出來就是60℃的熱水。保溫水箱與設(shè)備之間直接利用自來 水的壓力,沒有循環(huán)水泵,設(shè)備的開啟與停止按照水箱的水位控制器來控制,減少能耗與故障幾率;
2、開機(jī)后就獲得源源不斷的60℃左右熱水,不需要等待,補(bǔ)水速度比循環(huán)式快,遇到用水量大的情況,安全系數(shù)更高;
3、不加任何輔助加熱設(shè)備情況下,出水溫度可達(dá)到65℃;
4、設(shè)備內(nèi)部冷凝系統(tǒng)在20KG壓力以下運(yùn)行,降低了系統(tǒng)高壓壓力,使壓縮機(jī)處于輕負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),延長(zhǎng)壓縮機(jī)壽命;
5、直熱式設(shè)備是直接補(bǔ)熱水到熱水水箱,即使遇到峰值最大用水量,客戶用水溫度不受任何影響。保溫水箱體積減少30%。由于直接補(bǔ)熱水,即使用戶把保溫水箱的水全部用完,水箱里面的水溫都維持在60℃左右,因此可以100%利用。循環(huán)式加熱由于補(bǔ)冷水,當(dāng)遇到大量用水時(shí),水箱溫度大幅度下降,水箱溫度已經(jīng)低于40℃。為了保證用戶要求,往往解決方法是增大水箱容積。
6、直熱式熱泵熱水機(jī)組,低溫自來水直接吸收高溫冷媒的熱量,使冷媒得到充分冷卻,系統(tǒng)高壓壓力降低,壓縮機(jī)克服系統(tǒng)壓力所消耗的電能比較少,從而延長(zhǎng)壓縮機(jī)的壽命,機(jī)組運(yùn)行效率高。
二、循環(huán)式加熱方式,總結(jié)起來有兩種:
1、首先把保溫水箱全部灌滿冷水,通過循環(huán)水泵把水箱的水打進(jìn)熱泵主機(jī)加熱。一般來說,每一次循環(huán)能夠把水升溫升高10℃左右。舉個(gè)例子,我們現(xiàn)在要把溫度20℃的水加熱至60℃,采用循環(huán)式熱泵則大概就需要熱水泵經(jīng)過5次左右循環(huán)。而且當(dāng)水箱的溫度達(dá)到40℃以上時(shí),由于溫差減少了,單位時(shí)間內(nèi)的熱傳遞效率就同時(shí)減少,從而導(dǎo)致后期的加熱效率大幅度降低。
2、在熱泵機(jī)組中裝配一個(gè)小型保溫水箱和一個(gè)大型水箱,熱泵機(jī)組先把小水箱灌滿水,把小水箱的水加熱至55℃后再通過循環(huán)水泵把熱水傳遞至大型水箱。一來,小水箱增加了設(shè)備的成本和故障幾率;二者,增加循環(huán)水泵也等于增加了設(shè)備的成本和故障幾率。 在過去對(duì)循環(huán)式熱泵的研究中得出,大部分時(shí)間,水箱里面的水溫都維持在50℃,當(dāng)冷水補(bǔ)進(jìn)水箱后,水箱溫度降低幅度在5℃左右。這個(gè)時(shí)候熱泵的溫度感應(yīng)器驅(qū)使熱泵與循環(huán)水泵啟動(dòng),當(dāng)溫度達(dá)到55℃后,設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣一來,設(shè)備每天啟動(dòng)與停止次數(shù)都是維持在一個(gè)相當(dāng)高的頻率,眾所周知,壓縮機(jī)的啟動(dòng)瞬間電流大,同樣壓縮機(jī)的高頻率啟動(dòng)與停止就意味著壽命減少與能耗的大幅度增加。循環(huán)式加熱系統(tǒng)是直接補(bǔ)冷水到熱水水箱,導(dǎo)致了水箱溫度不穩(wěn)定,客戶經(jīng)常投訴。
循環(huán)式熱泵熱水機(jī)組,水箱高溫熱水吸收冷媒熱量時(shí),冷媒?jīng)]有充分冷卻,系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高壓狀態(tài),壓縮機(jī)克服系統(tǒng)壓力所消耗的電能比較多,從而使壓縮機(jī)的壽命短:
a、通過風(fēng)扇降速減小吸熱;
b、通過減壓裝置降低系統(tǒng)壓力;
c、放少制冷劑降低系統(tǒng)壓力,機(jī)組運(yùn)行效率低。
循環(huán)式空氣能熱泵,指的是被加熱的水反復(fù)多次循環(huán)才能被加熱到設(shè)定的溫度;該技術(shù)70年代至今空調(diào)業(yè)就普遍采用。值得注意的是空調(diào)業(yè)限制最高水溫45℃是為什么?
直熱式空氣能熱泵,指的是被加熱的水循環(huán)一次就被加熱到設(shè)定的目標(biāo)溫度;該技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的需要反復(fù)多次進(jìn)出空氣能熱泵加熱才能達(dá)到設(shè)定溫度的循環(huán)式空氣能熱泵。其特點(diǎn)是:1、由于被加熱的水是一次性就被加熱到設(shè)定的熱水溫度,對(duì)于用戶來說用水舒適性得到可靠的保證,不會(huì)因?yàn)樵谟盟^程中水溫變化影響用水的舒適性。直熱式空氣能熱泵不僅可以提供恒溫恒壓,還增添了不少的人性化操作設(shè)計(jì),例如:產(chǎn)水量需求的設(shè)定(即水位設(shè)定),節(jié)省能源開支的自學(xué)習(xí)記憶功能,超低水位提示功能,多臺(tái)空氣能熱泵聯(lián)合工作由一個(gè)控制器即可監(jiān)控及操作的功能等等。直熱式空氣能熱泵在現(xiàn)實(shí)情況下加熱的水源是冷水而非45℃以上的水,這就符合了空調(diào)業(yè)限制最高進(jìn)水溫小于45℃的壓縮機(jī)保護(hù)溫度及壓力了,筆者7年前安裝在酒店的直熱式空氣能至今無任何故障運(yùn)行就可以說明一切。冷水可以吸收更多的熱量得到高cop值,也就是空氣能熱泵運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量,空氣能熱泵因?yàn)榈玫匠浞值睦鋮s就不會(huì)造成核心部件壓縮機(jī)的運(yùn)行工況惡劣而影響運(yùn)行效率和使用壽命,壓縮機(jī)克服系統(tǒng)壓力所消耗的電能也就比較少,這就是直熱式熱水機(jī)組所特有的高能效奧秘所在。
結(jié)論:配置100噸水的項(xiàng)目,設(shè)備工作12小時(shí)直熱式需98KW的空氣能熱泵,循環(huán)式需配置164KW。設(shè)備采購價(jià)格是不是經(jīng)銷商有利?
耗電量=Q÷COP 直熱式即:1175 KW?h(即:度) 循環(huán)式即:1974 KW?h
結(jié)論:100噸水的用戶使用直熱式比循環(huán)式每天多節(jié)約799度電。一年是多少?
再來看看誰的利益受到損失呢?廠家?廠家投入了更多的開發(fā)費(fèi)用而且少賣了設(shè)備?這就是很多廠家不愿開發(fā)高能效產(chǎn)品的原因吧! 我們還分析一下空氣能熱泵系統(tǒng)對(duì)經(jīng)銷商有沒有利?
直熱式靠水位高低控制機(jī)器起停,這就象我們喝茶,你喝一口我加一點(diǎn),根據(jù)這個(gè)道理保溫水箱可以按每天用量的60%至80%匹配。循環(huán)式呢?可能要配到100%至150%吧?
假如直熱式水溫設(shè)定到60 ℃或者65 ℃是不是蓄熱更多呢?對(duì)比循環(huán)式廠家50℃至55 ℃水溫,水箱可能還要加大才能滿足用戶每天所需求的熱量吧!
綜上所述,一款好的空氣能熱泵對(duì)用戶來說應(yīng)該是運(yùn)行效率高、節(jié)能省電的,使用起來舒心的,而且運(yùn)行壽命長(zhǎng)久的,以上對(duì)空氣能熱泵的關(guān)鍵部件和兩類空氣能熱泵的區(qū)別進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)。書寫上文是筆者站在一名設(shè)計(jì)工程師的角度向消費(fèi)者解析選擇空氣能熱泵應(yīng)該怎么看,哪里才是重點(diǎn),哪里才是關(guān)鍵點(diǎn),做到自己心里明明白白了就不會(huì)再被那些看不清摸不著的概念炒作蒙住雙眼。
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