空气源热泵热水机组工作原理图
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空气源热泵工作原理空气源热泵技术的工作原理就是:通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。
外界大气分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源。
即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到外界大气中去,由于外界空气温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过低温空气源热泵机组,从空气中“提取”热能,送到建筑物中采暖。
空气源热泵是根据逆卡诺循环原理,采用电能驱动,通过传热工质把空气中无法被利用的低品位热能有效吸收,并将吸收回来的热能提升至可用的高品位热能并释放到水中的设备。
在不同的工况下空气源热泵每消耗1kW电能就从低温热源中吸收2~4kW的免费热量,节能效果非常显著。
空气能热泵压缩机把低温低压气态冷媒转换成高压高温气态,压缩机压缩功能转化的热量为Q1,高温高压的气态冷媒与水进行热交换,高压的冷媒在常温下被冷却、冷凝为液态。
这过程中,冷媒放出热量用来加热水,使水升温变成热水。
水吸收的热为Q3,高压液态冷媒通过膨胀阀减压,压力下降,回到比外界低的温度,具有吸热蒸发的能力。
低温低压的液态冷媒经过蒸发器(空气热交换器)吸收空气中的热量自身蒸发,由液态变为气态,冷媒从空气中吸收的热为Q2。
吸收了热量的冷媒变成低温低压气体,再由压缩机吸入进行压缩,如此往复循环,不断地从空气中吸热,而在水侧换热器放热,制取热水。
这个循环过程由空气源热泵机组来完成。
空气源热泵作为高效集热并转移热量的系统装置,可以把压缩机所消耗的电力变为数倍的热能(即Q1+Q2=Q3的道理)。
空气源热泵工作过程:进入蒸发器吸收热量前状态为低温低压的液体→通过蒸发器吸收空气中的热量(气化)→制冷剂变成低温低压的气体→通过压缩机做功压缩→变成高温高压气体→经过换热器跟水交换热量→变成低温高压的液体→经过节流装置节流→变成变成低温低压的液体→进入蒸发器重复循环该过程。
细说空气能热水器工作原理(图解)
细说空气能热水器工作原理(图解)
根据卡诺顿循环原理图解进行能量的转换
四大部件分别为,压缩机,冷凝器,节流阀,蒸发器。
低压气态工质进入压缩机,经过压缩成为高温高压气体,这时工质沸点随压力升高也升高(就像水在海平面烧开时温度最高的性质一样)。
高沸点的工质进入冷凝器开始液化,这时工质放出热量,变成液体。
接下来在进入蒸发器前先经过节流阀,节流阀又使工质压力降低,压力降低的工质在蒸发器中又开始蒸发,这时工质吸收热量,又变为低压的气体。
再进入压缩机,冷媒就这样一直循环下去。
下面我们来看科霖空气能热水器,热泵机组工作原理图:
科霖空气能热水器热泵热水机组工作原理图空气能热水器热地暖机组工作原理图
空气能热泵热水器工作原理图
科霖空气能热水器家用机工作原理图(配水箱)
家用空气能热水器工作原理图1
科霖家用空气能热水器工作原理详解(彩图)
家庭中央热水工作原理图
空气能热水器家庭中央热水工作原理图
从上面的图片可以看出空气能热水器的工作原理就是通过空气能热水器组的通电工作,将周围环境的热量吸收到换热器上,通过换热器,将热量通过热传递原理将热量传递到水里,将水进行加热,达到加热的作用,这就是空气能热水器的加热工作原理。
随着人们生活水平的提高,不管是在北方还是南方,采暖、热水、空调都已为日常生活的必需。
同时局限于室内空间及美学设计,能够实现采暖、热水、空调三大功能,一机多用的产品将是未来趋势。
拥有这样的产品,人们再也不需要在有限的空间内装个热水器,再装个空调,最后还需要安装采暖设备,使得好不容易还完房贷想要温馨生活的人们感到自己多年的努力,最终得到的不过是个拥挤的“小蜂窝”。
为符合现代生活要求,中国热泵行业领军品牌-德能空气能研发生产了空气能三联供热泵机组,这是一款集供暖、热水、制冷三大功能为一体的先进节能设备,广泛用于绿色建筑、智能家居行业,大大节省安装空间,能充分利用空气能和冷凝热,其高效、节能、安全、环保的特性,是普通的空气能热泵不能相比的,低投入、高回报是它的重要优势,可广泛应用于学校、医院、工厂以及大型商场、酒店等场所。
德能DERON空气源热泵三联供系统原理图德能DERON空气源热泵三联供系统具有以下优势:(1)功能强大,热水、采暖、制冷集于一身:空气源热泵三联供热泵系统有多种工作模式,即制冷、采暖、热水、制冷+热水等,一台机组完全可以解决各种场所的空调、采暖、热水要求,其功能强大。
(2)稳定可靠,近百项热泵专利技术支持:德能空气能全新的系统设计,克服了传统热回收系统回路长等缺点,配合国际知名品牌谷轮热泵专用压缩机及近百项德能DERON热泵专利技术,高级套管换热器,制冷、制热更加强劲,机组运行稳定可靠。
(3)智能控制,全自动运行模式切换:德能空气源热泵三联供系统可采用电脑模块远程智能控制系统,智能液晶控制器,运行模式全自动切换,使用更省心。
(4)高效节能,全热回收技术:德能空气源热泵三联供系统在夏季制冷运行时,通过全热回收技术将原来排放至环境中的热量全部回收,用来加热生活热水,既缓解了热岛效应又降低了热水费用,达到节能降耗目的。
空气能经济价值对比表(按电费1元/度计)(5)初投资低、节能,使用期限长:德能DERON空气源热泵三联供系统符合国家绿色节能标准,高效节能,零污染排放,德能品牌知名度高,质保时间长,售后服务有保障,DERON热泵机组性能稳定性高,使用时间也长,经济效益高,初投资和运行费用就可节省30%费用。
空气能热泵原理:●空气能热泵热水机器是最新第四代热水器,是当今世界上最先进、能效比最高的热水设备,它成功地运用逆卡诺循环原理,采用电能驱动,通过传热工质把自然界的空气、水、土壤或其它低温热源中无法被利用的低品位热能有效吸收,并将吸收回来的热能提升至可用的高品位热能并释放到水中的设备。
在不同的工况下热泵热水机组每消耗1kW电能就从低温热源中吸收2~6kW的免费热量,节能效果非常显著。
●空气能热泵热水机组由压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器等部件组成。
热泵热水器的工作过程如下:如上图所示,压缩机通过消耗一部分电能,将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的气体,高温高压的气体在冷凝器中放出热量将水加热,自己温度被降低,经过膨胀阀节流降压后,变成低温低压的气液混合物,在蒸发器中制冷剂吸收其他介质(如空气、井水、土壤)中的热量,变成低温低压的气体,然后再被压缩机吸收,压缩成高温高压的气体加热热水。
●传热工质是一种特殊的物质,在实际运行当中,传热工质的蒸发温度可达-20℃左右,因此即使-5℃的环境温度相对于它来说也是“高温热源”,也能正常吸热。
此外工质的冷凝温度可达75℃,确保产出60℃的热水。
●吸收空气中的热量,为空气源热泵;吸收土壤中的热量,为地源热泵;吸收水中的热量为水源热泵。
美的空气能热泵中央热水机组(Air-Source Heat Pump Hot Water Unit)是当今世界上开拓利用新能源最好的设备之一,是继锅炉、燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的新一代热水制取装置。
在能源供应日益紧张的今天,空气能热泵热水机组凭借其高效节能、环保、安全等诸多优势迅速在市场上得以推广;美的已经具备高温直热循环系列、中温循环系列、家庭系列热水机组,全面满酒店、宾馆、学校、工厂、采矿、医院、洗浴中心、别墅、家庭等场所热水需要。
机组根据逆卡诺循环原理,以少量电能为驱动力,以制冷剂为载体,源源不断地吸收空气或自然环境中难以利用的低品位热能(-7-43℃),转化为高品位热能,实现低温热能向高温热能的转移;再将高品位热能释放到水中制取生活热水(55℃,最高达65℃),通过热水供应管路输送给用户满足热水供应、供暖需求。
热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。
通常用于热泵装置的低温热源改是我们周围的介质——空气、河水、海水,或者是从工业生产设备中排出助工质,这些工质常与周围介质具有相接近的温度。
热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的;在小型空调器中,为了充分发挥它的效能,在夏季空调降温或在冬季取暖,都是使用同一套设备来完成的。
在冬季取暖时,将空温器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作,见图2一17。
热泵工作原理图[1]由图2—17中可看出,在夏季空调降温时,按制冷工况运行,由压缩机排出的高压蒸汽,经换向阀(又称四通阀进入冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进入蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空气冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸入,这样周而复始,实现制冷循环。
在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵工作位置,于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽,经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用,制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空气加热,达到室内取暖目的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用,吸收外界热量而蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入,完成制热循环。
这样,将外界空气(或循环水中的热量“泵”入温度较高的室内,故称为“热泵”。
上海冰箱厂生产的CKT 一3A型窗式空调器,就是一种热泵式空调器。
在图2—17 的热泵循环中,从低温热源(室外空气或循环水,其温度均高于蒸发温度to中取得Q。
kcal/h的热量,消耗了机械功ALkcal/h,而向高温热源(室内取暖系统供应了Qlkcal/h的热量,这些热量之间的关系是符合热力学第一定律的,即Q1=Q0十AL kcal/h如果不用热泵装置,而用机械功所转变成的热量(或用电能直接加热高温热源,则所得的热量为ALkcal/h,而用热泵装置后,高温热源(取暖系统多获得了热量:Q1—AL=Q0,kcal/h此一热量是从低温热源取得的,如果不用热泵装置,就无法取得这一热量。
空气源热泵热水机组工作原理及节能分析一、空气能热水中心机组工作原理空气源热泵热水机组是一种新型、可替代热水锅炉的热水装置。
与传统太阳能相比,空气能源热泵热水机组不仅可吸收空气中的热量,还可吸收太阳能,它是将电热水器和太阳能热水器的优点完美的结合于一体的新型热水器。
该产品以制冷剂为媒介,通过制冷剂状态、温度的变化和压缩机压缩制取热量,通过换热装置将热量传递给水,使水的温度升高来,升高温度的水通过水循环系统送入用户散热器进行采暖或直接用于卫生热水的供应。
空气源热热泵热水机组技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。
空气源热泵热水中机组系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经热泵系统高效集热整合后成为高温热源,用来制取供暖或卫生热水。
整个系统集热效率较电热水机组(锅炉)、燃油、燃气热水机组有了很大提高。
空气源热热泵热水中心机组遵循能量守恒定律和热力学第二定律,运用热泵的原理,只需要消耗一小部分的机械功(电能),将处于低温环境(大气)中的热量转移到水中,去加热制取高温的热水。
热泵可以与水泵相比拟,水是不能自发地从低处流向高处,要将低处的水输送到高处,必须用一台水泵,消耗一部分电力,才能将水送到高处的水箱中。
同样,根据热力学第二定律,热量也是不能自发地从低温环境向高温环境中转移(传送),而要实现这个目的,必须要有一台机器,消耗一部分机械功(例如电能),才能将低温环境中的热量传送到高温环境中去。
这样的机器就称之为“热泵”。
热泵的作用是将空气中的热量取出,连同本身所用的电能转变成的热能,一起送到水中。
空气源热泵热水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等部件组成。
它运用逆卡诺循环原理,通过压缩机做功使工质产生相变(气态—液态—气态),在这种往复循环相变的过程中,通过蒸发器不间断的从环境吸取热量,通过冷凝器(换热器)不间断的放出热量,使冷水逐步升温,制取的热水通过热水管网循环装置输出到用户使用终端。
热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。
通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水,城市污水,地表水,地下水,中水,消防水池,或者是从工业生产设备中排出助工质,这些工质常与周围介质具有相接近的温度。
根据低温热源的不同,热泵一般可分为:空气源、水源、地源。
空气源热泵热水器的基本原理它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、节流装置和电子自动控制器等组成。
接通电源后,轴流风扇开始运转,室外空气通过蒸发器进行热交换,温度降低后的空气被风扇排出系统,同时,蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机,压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器,被水泵强制循环的水也通过冷凝器,被工质加热后送去供用户使用,而工质被冷却成液体,该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器,如此反复循环工作,空气中的热能被不断热泵送到水中,使保温水箱里的水温逐渐升高,最后达到55℃左右,正好适合人们洗浴,这就是空气源热泵热水器的基本工作原理。
机组主要部件及作用热泵热水器是由:压缩机、冷凝器、蒸发器、轴流风扇、储液罐、过滤器、截流装置和电子自动控制器等组成。
其中压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置称为四大部件。
压缩机作用:将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。
是制冷系统的心脏,它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供动力,从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。
常见种类:旋转式;涡旋式;螺杆式家用机组一般采用旋转式。
商用机组一般采用涡旋式和螺杆式。
代表企业:谷轮、三洋、美芝、大金、三菱、海立等。
节流装置作用:(1)节流降压将来自冷凝器的中温高压液态制冷剂进行节流,以降低其温度和压力,使进入蒸发器的制冷剂成为饱和温度较低的湿蒸气,确保制冷剂在低温下沸腾,以降低进入车内空气的温度。
(2)调节流量根据制冷负荷和发动机转速的变化情况自动调节制冷剂流量,使制冷系统始终保持最适宜的制冷量。
空气源热泵热水机组工作原理图
冷水水源直接进入热水机组入水口,热水机组按设定的温度进行加热,加热后的热水进贮水保温水箱,然后通过循环泵从保温水箱抽水送入系统中。
它是吸收空气中的热能,利用电能驱动压缩机工作,把空气中的低品位热能吸收并提升,再传输到热水中。
它是以电能来驱动工作,而非电能来制热。
燃油锅炉由于燃油的价格高,产生的效能并不高。
电资源虽丰富,但用电直接制热的方式不但耗电量大,运行成本高,而且电热管容易损坏。
热泵是通过消耗一部分高品质的能量从低温热源(空气)转移到高温热源(热水)中的一种装置。
转移到高温热泵(热水)中的热量QH包括消耗掉的高品质电能W和从低温热源(空气)中吸收的热量QL,根据能量守恒原理及热力学第一定律,有QH=W+QL (1)
(1)式两边同除以W则QH=1+QL ……(2)式中QH为机组所获得的能量,储存于热水中;W为机组所消耗的电能;QL为来自空气中的热量,这部分能量来自于大自然的馈赠,不论环境温度如何变化,它总是以热焓的形式寄存于空气之中,所以热泵是一种高效节能的制热装置。
定义能效比(COP)为热泵机组产出的热量与投入的电能之比,即产出投入比COP=QH代入(2)式,即WCOP=1+QL ……
(3)WCOP是与低温热源的热力参数相关的函数,对空气源热泵而言,其值随空气的温度、湿度等参数的改变而变化,但无论如何变化,由(3)式可知:显然COP值恒大于1,即热泵的热效率突破了传统加热设备的热效率极限100%,这就是热泵节能的热力学依据。
热泵不是热能的转换而是热量的搬运设备,热泵制热的效率,不受能量的转换效率(100%为其极限)的制约,而是受到逆向卡诺循环效率的制约,其理论上的最高效率为(工作温度+273.15)/高低温差。
只要有效降低工作温差就可以提高制热效率。