空氣源熱泵熱水機(jī)組工作原理及節(jié)能分析

1、、空氣能熱水中央機(jī)組工作原理空氣源熱泵熱水機(jī)組是一種新型、可替代熱水鍋爐的熱水裝置.與傳統(tǒng)太陽能相比,空氣能源熱泵熱水機(jī)組不僅可吸收空氣中的熱量,還可吸收太陽能,它是將電熱水器和太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)完美的結(jié)合于一體的新型熱水器.該產(chǎn)品以制冷劑為媒介,通過制冷劑狀態(tài)、溫度的變化和壓縮機(jī)壓縮制取熱量,通過換熱裝置將熱量傳遞給水,使水的溫度升高來,升高溫度的水通過水循環(huán)系統(tǒng)送入用戶散熱器進(jìn)行采暖或直接用于衛(wèi)生熱水的供給.空氣源熱熱泵熱水機(jī)組技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理建立起來的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術(shù).空氣源熱泵熱水中機(jī)組系統(tǒng)通過自然能空氣蓄熱獲取低溫?zé)嵩?經(jīng)熱泵系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩?用來制取供暖

2、或衛(wèi)生熱水.整個(gè)系統(tǒng)集熱效率較電熱水機(jī)組鍋爐、燃油、燃?xì)鉄崴畽C(jī)組有了很大提升.空氣源熱熱泵熱水中央機(jī)組遵循能量守恒定律和熱力學(xué)第二定律,運(yùn)用熱泵的原理,只需要消耗一小局部的機(jī)械功電能,將處于低溫環(huán)境大氣中的熱量轉(zhuǎn)移到水中,去加熱制取高溫的熱水.熱泵可以與水泵相比較,水是不能自發(fā)地從低處流向高處,要將低處的水輸送到高處,必須用一臺(tái)水泵,消耗一局部電力,才能將水送到高處的水箱中.同樣,根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱量也是不能自發(fā)地從低溫環(huán)境向高溫環(huán)境中轉(zhuǎn)移傳送,而要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,必須要有一臺(tái)機(jī)器,消耗一局部機(jī)械功例如電能,才能將低溫環(huán)境中的熱量傳送到高溫環(huán)境中去.這樣的機(jī)器就稱之為“熱泵.熱泵的作用是將空

3、氣中的熱量取出,連同本身所用的電能轉(zhuǎn)變成的熱能,一起送到水中.空氣源熱泵熱水機(jī)組由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥等部件組成.它運(yùn)用逆卡諾循環(huán)原理,通過壓縮機(jī)做功使工質(zhì)產(chǎn)生相變氣態(tài)一液態(tài)一氣態(tài),在這種往復(fù)循環(huán)相變的過程中,通過蒸發(fā)器不間斷的從環(huán)境吸取熱量,通過冷凝器換熱器不間斷的放出熱量,使冷水逐步升溫,制取的熱水通過熱水管網(wǎng)循環(huán)裝置輸出到用戶使用終端.空氣源熱泵熱水機(jī)組工作原理圖二、空氣源熱泵熱水機(jī)組特點(diǎn)：目前市場(chǎng)上空氣源熱泵熱水機(jī)組大局部屬于技術(shù)成熟產(chǎn)品,壓縮機(jī)一般采用渦旋式或活塞式,也有采用螺桿式的,每臺(tái)機(jī)組一般有單臺(tái)或兩臺(tái),一般機(jī)組有如下特點(diǎn)：1高效節(jié)能：其輸出能量與輸入電能之比即能效比

4、COP一般可到達(dá)3.0以上,而普通電熱水鍋爐的能效比COP不大于0.90,燃?xì)?、燃油鍋爐的能效比COP一般只有0.7-0.8,燃煤鍋爐的能效比COP更低一般只0.35-0.65o2平安有保證：加熱方式實(shí)現(xiàn)了完全的水電別離,從根本上杜絕了普通熱水器系統(tǒng)中的易燃、易爆、觸電、干燒、煤氣中毒等平安隱患.(3)環(huán)保：無廢水、廢渣、廢熱、廢氣排放,不會(huì)對(duì)大氣和環(huán)境產(chǎn)生任何污染.(4)安裝方便：可以安裝在室外空地、天面、陽臺(tái)、大型停車庫、設(shè)備層等處不需專門的設(shè)備房.(5)模塊化限制功能：可根據(jù)用戶的實(shí)際需要靈活添加多臺(tái)機(jī)組構(gòu)成的熱水供水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)模塊化限制,自動(dòng)限制調(diào)節(jié)每臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間和投入運(yùn)行的順序,

5、保證每臺(tái)機(jī)組總運(yùn)行時(shí)間一致,整個(gè)熱水供水系統(tǒng)的高效、優(yōu)化運(yùn)行.(6)操作使用簡(jiǎn)便：機(jī)組由微電腦限制自動(dòng)運(yùn)行,根據(jù)水箱水溫和用戶用水情況,自動(dòng)啟停,不需專人值守.(7)自動(dòng)化霜：智能柔性除霜,可以根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件設(shè)定除霜參數(shù)和限制方案,使除霜更徹底、更靈活、更節(jié)能.(8)自動(dòng)定時(shí)開機(jī)功能：用戶可以自己設(shè)定機(jī)組自動(dòng)開機(jī)時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)峰谷用電,運(yùn)行使用費(fèi)更省.(9)自動(dòng)防凍功能：保證機(jī)組在低氣溫環(huán)境條件下水系統(tǒng)不會(huì)被凍裂.(10)自動(dòng)能量調(diào)節(jié)功能：能依據(jù)模糊限制原理,動(dòng)態(tài)檢測(cè)用戶負(fù)荷,快速到達(dá)設(shè)定溫度后,保持負(fù)荷動(dòng)態(tài)匹配,平穩(wěn)運(yùn)行；保證機(jī)組夏天高溫環(huán)境條件下不會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷,冬天低氣溫環(huán)境條件下

6、機(jī)組穩(wěn)定保持較高的能效比,一年四季全天候運(yùn)行,不受夜晚、陰天、雨雪等惡劣天氣的影響.(11)有叫廣的使用范圍：特別適用于泳池、桑拿洗浴中央、招待所、學(xué)校、工礦職工洗浴、室內(nèi)泳池水加溫等場(chǎng)所.(12)質(zhì)量有保證：關(guān)鍵部件一般選用國際知名品牌產(chǎn)品,如COPELAINDSANYOALCODANFOSS,質(zhì)量有較好的保證,用壽命在10年以上.(13)可24小時(shí)提供熱水：熱泵機(jī)組通常由微電腦限制自動(dòng)運(yùn)行.根據(jù)水溫和用戶用水情況自動(dòng)啟停,保證用戶24小時(shí)即開水閥即有熱水.(一)不同加熱設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用比較按每日需熱水量10噸計(jì)算,以溫升40c計(jì)算,每日耗熱量為：Q=Ld(tr-ti)=10000X(5515

7、)=40Xl04kcal(Ld=10噸tr=55Cti=15C)以溫升50c計(jì)算,每日耗熱量為Q=Ld(tr-ti)=10000X(555)=50X104kcal(Ld=10噸tr=55Cti=15C)式中Ld-設(shè)計(jì)日熱水用量(L);tr-熱水計(jì)算溫度(C)；ti-冷水計(jì)算溫度(C)；Q設(shè)計(jì)日耗熱量(kcal);1、如果采用常規(guī)能源產(chǎn)熱水,不考慮其一次性投資,系統(tǒng)運(yùn)行按每年365天,溫升按40c計(jì)：電熱水鍋爐系統(tǒng)：(平電價(jià)格：1.0元/kwh)每度電有效得熱：860kcal/kwhx90%=774kcal/kwh(電熱水鍋爐效率為90%每天耗電量：400000kcal/天+774kcal/kw

8、h=516.8kwh/天每天運(yùn)行費(fèi)用516.8kwhX1.0元/kwh=516.8元全年費(fèi)用：516.8元/天X365天/年=188632元/年燃油熱水鍋爐系統(tǒng)：柴油：5.8元/Kg1kg柴油有效得熱：10200kcal/kgx80%=8160kcal/Kg燃油鍋爐熱效率一般為80%柴油燃燒值為10200kcal/kg每天耗油量：400000kcal/天+8160kcal/Kg=49Kg/天每天運(yùn)行費(fèi)用49Kg/天X5.8元/Kg=284元全年費(fèi)用：284元/天X365天/年=103660元/年燃?xì)鉄崴仩t系統(tǒng)：液化氣：6.0元/Kg1kg液化氣有效得熱：10800kcal/kgX80%=86

9、40Kg/天燃?xì)鉄崴仩t效率為80%每天耗油量：400000kcal/天+8640kcal/Kg=46.3Kg/天每天運(yùn)行費(fèi)用46.3Kg/天X6.0元/Kg=277.8元全年費(fèi)用：277.8元/天X365天/年=101397元/年2、采用空氣源熱泵熱水機(jī)組后,年運(yùn)行費(fèi)用分析如下：、使用平電根據(jù)1.0元/kwh計(jì)算：空氣源熱泵熱水機(jī)組每度電有效得熱：860kcal/kwhx3=2580kcal/kwh空氣源熱泵熱水機(jī)組年平均CO庚3,按3計(jì)算.每天耗電量：400000kcal/天+2580kcal/kwh=155.kwh/天每天運(yùn)行費(fèi)用155kwhx1.0元/kwh=155元全年費(fèi)用：155元

10、/天X365天/年=56575元/年使用谷電：按0.5元/kwh計(jì)算：3、費(fèi)用比照表全年平均每天加熱10噸熱水,溫升40C,所需費(fèi)用如下表:加熱設(shè)備電熱水鍋爐燃油鍋爐燃?xì)忮仩t空氣源熱泵熱水機(jī)組平電空氣源熱泵熱水機(jī)組谷電費(fèi)用188632元103660元101397元56575元28288四不同加熱設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)比較表供熱方式燃油鍋爐燃?xì)忮仩t電熱水器太陽能空氣源熱泵熱水器使用能源輕柴油液化氣電能太陽能電能環(huán)境污染嚴(yán)重/、嚴(yán)重?zé)o無無平安性能有漏油、爆炸等隱患有漏氣、爆炸等隱患有漏電隱患無無系統(tǒng)結(jié)垢有有有有無舒適方便性比較只能區(qū)域性使用只能區(qū)域性使用間斷性供水、需預(yù)先加熱受天氣影響較大,真空管易爆炸供水量大,連續(xù)供水,水溫恒定安裝方面