空氣源熱泵是怎么實現節能的?
一、空氣源熱泵是怎么實現節能的?
要想了解空氣源熱泵是怎么節能的,首先要了解空氣源熱泵的工作原理,通過工作原理我們就可以了解熱泵是怎么節能的了。
空氣源熱泵的組成是由壓縮機、蒸發器、風扇、冷凝器、節流裝置和電子自動控制系統等組成;原理是通過蒸發器中的冷媒自發的進行蒸發吸熱(這個過程是不需要消耗能量的),然后通過壓縮機將低溫低壓的氣態制冷劑經過壓縮變為高溫高壓的氣體(此過程消耗能量,消耗量為壓縮機電功率),輸送至冷凝器進行與低溫水進行換熱(此過程不消耗能量),冷凝為液體的制冷劑經過節流裝置后,進入蒸發器繼續循環。
空氣源熱泵的耗電量最主要的部件為壓縮機,而其他的換熱過程不需要消耗能量,所以空氣源熱泵節能效果十分明顯,其節能效果也與其使用的壓縮機性能有關,壓縮機的性能越好,其節能效果越好。
二、地源熱泵系統是怎樣實現環保的?
首先,地源熱泵系統不直接消耗煤或燃油、天然氣等,沒有任何的直排物;其次,地源熱泵將室內的熱量轉移到地下土壤中存放,從源頭上根除了熱量向人類賴以生存的空氣中排放;再次,高效的地源熱泵系統采用非常嚴格的控制系統,使能量輸出和需求直接對應,減少了剩余能量的損耗 ;第四,高效的地源熱泵系統,輸出同等量的有用能量,僅僅消耗30-60%的電功率,高效的一次能源利用率,是地源熱泵系統環保效果的最直接原因。
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高效節能,穩定可靠 地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定,土壤與空氣溫差一般為17度,冬季比環境空氣溫度高,夏季比環境空氣溫度低,是很好的熱泵熱源和空調冷源,這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40%~60%,因此要節能和節省運行費用40%-50%左右。通常地源熱泵消耗1KW的能量,用戶可以得到5KW以上的熱量或4KW以上冷量,所以我們將其稱為節能型空調系統。 無環境污染 地源熱泵的污染物排放,與空氣源熱泵相比,相當于減少40%以上,與電供暖相比,相當于減少70%以上,真正的實現了節能減排。 一機多用 地源熱泵系統可供暖、制冷,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。 維護費用低 地源熱泵系統運動部件要比常規系統少,因而減少維護,系統安裝在室內,不暴露在風雨中,也可免遭損壞,更加可靠,延長壽命。 使用壽命長 地源熱泵的地下埋管選用聚乙烯和聚丙烯塑料管,壽命可達50年。 要比普通空調高35年使用壽命。 節省空間 沒有冷卻塔、鍋爐房和其它設備,省去了鍋爐房,冷卻塔占用的寶貴面積,產生附加經濟效益,并改善了環境外部形象。 地源熱泵系統的能量來源于自然能源。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一種理想的“綠色空調”。被認為是目前可使用的對環境最友好和最有效的供熱、供冷系統。該系統無論嚴寒地區或熱帶地區均可應用。可廣闊應用在辦公樓、賓館、學校、宿舍、醫院、飯店、商場、別墅、住宅等領域(摘自百度百科)
三、空氣能熱泵是什么
空氣能熱水器,也稱“空氣源熱泵熱水器”。“空氣能熱水器”把空氣中的低溫熱量吸收進來,經過氟介質氣化,然后通過壓縮機壓縮后增壓升溫,再通過換熱器轉化給水加熱,壓縮后的高溫熱能以此來加熱水溫。 空氣能熱水器具有高效節能的特點,制造相同的熱水量,是一般電熱水器的4-6倍,其年平均熱效比是電加熱的4倍,利用能效高。 該新產品克服了太陽能熱水器依靠陽光采熱和安裝不便的缺點。由于空氣能熱水器的工作是通過介質換熱,因此其不需要電加熱元件與水直接接觸,避免了電熱水器漏電的危險,也防止了燃氣熱水器有可能爆炸和中毒的危險,更有效控制了燃氣熱水器排放廢氣造成的空氣污染。 空氣能熱水器不需要陽光,因此放在家里或室外都可以。太陽能熱水器儲存的水用完之后,很難再馬上產生熱水,如果電加熱又需要很長的時間,而空氣能熱水零下20攝氏度以上,就可以24小時全天候承壓運行。工作原理
空氣能熱水器是按照“逆卡諾”原理工作的,具體來說,就是“室外機”作為熱交換器從室外空氣吸熱,加熱低沸點工質(冷媒)并使其蒸發,冷媒蒸汽經由壓縮機壓縮升溫進入水箱,將熱量釋放至其中的水并冷凝液化,隨后節流降壓降溫回到室外的熱交換器進入下一個循環。簡單來說是吸收空氣中的熱量來加熱水,被吸收熱量的空氣也可被運用到廚房,解決悶熱問題。所以說這種空氣能的熱泵功能齊全。效果也是很不錯的。好多的地方都會購買這種空氣能熱泵。為人們的生活排憂解難。
運用熱泵工作原理制熱,與空調制冷相反――國家制冷標準是1000瓦,電制冷2800瓦。根據熱平衡的原理,同時最少產生2800瓦的熱量,加上輸入的1000瓦電,實際產生的熱量在3000――4000瓦,把這些熱量輸送到保溫水箱,其耗電量只是電熱水器的四分之一(電熱水器即使熱效率100%,輸入1000電也只有1000瓦的熱)。
空氣能熱水器則不需要陽光,因此放在家里或室外都可以。太陽能熱水器儲存的水用完之后,很難再馬上產生熱水。如果電加熱又需要很長的時間,而空氣能熱水器只要有空氣,溫度在零攝氏度以上,就可以24小時全天候承壓運行。這樣一來,即使用完一箱水,一個小時左右就會空氣能熱水器再產生一箱熱水。同時它也能從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃氣熱水器使用時產生有害氣體等安全隱患,克服了太陽能熱水器陰雨天不能使用及安裝不便等缺點,具有高安全、高節能、壽命長、不排放毒氣等諸多優點。空氣能熱水器的壽命一般可以達到15至20年。
優點
1、節能
空氣能熱水器
毋庸置疑,空氣能熱水器最大的優點就是節能。將空氣中的低溫熱能通過壓縮機轉化為高溫熱能,以相同的熱水制造量為基準,和電熱器熱水器相比,最大化節約電能,使用成本只有電熱水器的1/4,而和傳統的燃氣熱水器比,不用耗用任何的煤氣燃料,使用成本只是燃氣熱水器的1/3。以空氣為主體,節約能量,不僅可以節約人們的使用成本,更是順應了世界節能的主體,這就是空氣能熱水器最大的亮點之一。
2、便捷
空氣能熱水器的賣點是空氣,而對于家居用品來說,人們最基本的需求之一就是使用方便,因此,便捷成為了空氣能熱水器的第二大亮點。因為空氣的數量不受室內室外、晴天陰天的影響,和太陽能熱水器相比,空氣能熱水器就顯得非常便捷,無論是安裝在室內或室外,更不論陰天晴天,溫度在零攝氏度以上,都可以使用。此外,用完一箱水后,空氣能熱水器只需要不超過一小時的時間便可以再制造一箱熱水,可供一家人全天候使用。
3、安全
電熱熱水器存在漏電的安全隱患,燃氣熱水器存在煤氣中毒的憂患,和這兩種熱水器相比,空氣能熱水器通過介質換熱,避免了電加熱元件和水直接接觸,這樣一來就解決了電熱熱水器存在的漏電隱患,其次,因為原料是空氣,因此也排除了燃氣熱水器煤氣爆炸或者煤氣中毒的可能性,讓人們使用得更加舒適無憂。
4、環保
節能和環保是相輔相成的,而環保是空氣能熱水器在節能優勢上的又一加分點。首先,空氣能熱水器利用電能壓縮空氣制造熱能,不排放廢氣和有毒氣體,不僅安全,更營造了一個無污染的沐浴環境。其次,空氣能熱水器的使用時間長達15-20年,高壽命不僅可以減少人們更換熱水器的成本和麻煩,在某種意義上來說,更是減少了垃圾制造,這也是環保的一個重要方面。我們應該好好的利用它的這種功能。
一般講的新能源大致上可以分為兩大項:一項就是可再生能源像太陽能,風力以及地熱等,另一種就是通過技術將耗能降低,這也是一種新的能源,而利用空氣中的熱能轉化成能源的空氣能就是這種新能源。
空氣能熱泵是一種新型能源利用方式(又稱空氣源熱泵),它利用熱機循環原理,從空氣中吸收熱源,以少量電能驅動壓縮機通過熱量交換加熱水,空氣能與電加熱設備相比較,加熱同等熱水只需要1/4的費用,是理想的恒溫熱水器產品,主要應用在家庭,酒店,泳池,休閑足浴等場所。
所謂的熱泵是一種將低位的熱能轉換成高位熱能的一種裝置,這也是目前全世界都在關注的一項新能源技術,它不同于我們熟悉的一些類似的水泵產品,熱泵一般會從自然界中最常見的物質如空氣,水或者土壤中獲取低位熱能,然后由少量的電能驅動做工,就可以輸出能被使用的高位熱能。
熱泵主要可以分為以下幾類,空氣能熱泵,水源熱泵,地熱源熱泵和雙源熱泵,同類的產品主要是空氣能熱水器,燃氣熱水器,電熱水器以及太陽能熱水器。
空氣能熱泵主要產品就是空氣能熱水器,也是熱泵諸多型式中應用最為廣泛的一種,空氣能熱水器主要是由壓縮機,熱交換器,軸流風機,保溫水箱,循環水泵,電子自動過濾器等部件組成,是滿足人們日常生活熱水,供暖,甚至是制冷需求的產品。
空氣源熱泵熱水器原理:
熱泵技術是基于逆卡諾循環原理實現的。主要由:壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器四個部分組成。
空氣源熱水器產品結構:
空氣源熱泵:以空氣為低位熱源,從中吸收熱量到高位熱源的裝置。
水源熱泵:以水作為低位熱源,從中吸收熱量到高位熱源的裝置。
地源熱泵:以地下埋管為低位熱源,從中吸收熱量到高位熱源。
泳池機組:專門給泳池恒溫加熱的熱泵機組。
空調熱泵:能制冷,制熱,又生產生活熱水裝置(三聯供)。
冷熱水機組:能夠單獨產生冷水和熱水或者同時產生冷熱水的裝置。
空氣源水源熱泵:可以單獨從空氣和水中吸收熱量或者同時從空氣和水中吸收熱量到高位熱源的裝置。
按供熱溫度分類:
高溫熱泵(65℃ 以上);
低溫熱泵(60℃ 以下)。
按加熱方式分類:
直熱式:一次性把冷水加熱到設定溫度。
循環式:多次循環把冷水加熱到設定溫度。
浸泡式:把換熱管直接放在保溫水箱內,冷水加熱到設定溫度。
按工作溫度分:
普通型一般工作溫度范圍:-5℃-43℃。
低溫型一般工作溫度范圍:-15℃-40℃適用長江以北地區。
按工作電壓分:單相220V,三相380V。
關于空氣能熱泵電輔助加熱:
很多空氣能熱泵有電熱輔助,采用了PTC電輔熱的空氣能熱泵熱水機組,能夠根據房間溫度的變化以及室內機風量的大小而改變發熱量,從而調節室內溫度,達到迅速、強勁制熱的目的。
北方天氣寒冷,對空氣能熱泵熱水機組制熱是嚴重的考驗,有些廠家技術研發時間短或者沒有資金研發實力,導致空氣能制熱不能高效運行,熱水采暖效果不理想。在這種情況下空氣能就需要帶有電輔熱功能,由于電輔熱對空氣能制熱量的調節、輔助作用,很好地克服了有些空氣能廠家的技術短板,可以讓其空氣能產品在十分嚴寒的地區使用。
空氣能熱泵機組常見凍裂原因和防凍措施:
1、空氣能熱泵空氣能熱泵機組長時間斷電:當氣溫低于-5的時候,如果斷電時間超過4個小時,很可能就會導致換熱器凍裂。因此,當判斷可能長時間斷電時,應當將空氣能熱泵機組、水泵、室外空氣能熱泵管路內的水全部排空,以防空氣能熱泵機組凍壞。
2、空氣能熱泵機組主板設計沒有防凍保護功能:每個廠家的機器設計不一樣,有的機器主板沒有防凍保護功能,一旦出現故障,有可能就會造成換熱套管凍裂。
3、沒有安裝水流開關或對水流開關進行了短接:如果沒有安裝水流開關或者對水流開關進行了短接,很可能就會造成空氣能熱泵機組凍裂。
空氣源熱泵機組冬季防凍措施:
加強管道的保溫效果;
不要給空氣能熱泵機組斷電;
在系統水溶液中添加乙醇酒精;
冷凝水應妥善處理;
進出水口開三通,安裝排空閥;
在系統中添加防凍液;
熱泵周圍雜物和積雪及時清理。
空氣能熱泵和空調有何區別:
空調和空氣能因其工作溫度,使用要求不同,所以其機組設計要求也不同。
主要有三點:
一、空氣能內部構件中壓縮機采用的是增氣噴焓壓縮機;
二、系統壓力不同。空調壓力最高為18個,而熱泵壓力最高超過28個,所以空氣能銅管要比空調銅管厚得多;
三、空調機組本身承受的最高溫度一般不超過40度,而空氣能至少要可以達到60度,所以制熱要求相當高。
空調和空氣能的工作原理相同,但是最后過程中的換熱介質不同。空調至始至終都是冷媒充當媒介,而空氣能雖然也通過冷媒來實現熱量的轉移,但是在最后的換熱階段,空氣能是利用水來進行換熱的。也就意味著,空調是氟系統循環,而空氣能是水系統循環。
眾所周知,氟系統無論制冷還是制熱,都會從空氣中吸收大量的水分,導致空氣干燥,讓人喉嚨沙啞、口干舌燥,尤其冬天時特別明顯。而水系統則不存在此類問題,因此整體濕度更符合人體生理習慣。
空氣能熱泵,又名空氣源熱泵,其中的“空氣能”一般指的是空氣里富含的低品位熱能。低品位熱能如何理解,我們要注重在這個“低”字上面。它指的是難以被人類利用的空氣中無處不在的熱能,諸如海水具有的熱能、生物體散發的熱能、化石燃料燃燒放出的熱能等等。
既然低品位熱能指的是不易利用的熱能,那高品位熱能也不難理解,自然是可以直接供人類使用的熱能了。一句話總結,空氣能熱泵的功能,是吸收空氣中的難以利用的低品位熱能,制造可供人類直接采用的高品位熱能。
隨著供暖季的到來,空氣源熱泵再次引起人們的熱議。那么為什么空氣源熱泵供暖越來越受大家的青睞,利用空氣源熱泵供暖又有那些優勢呢?
一、供暖市場變革,節能環保產品市場需求大
市場需求是空氣源熱泵行業快速發展的主要因素。
我國北方冬季霧霾天氣十分嚴重,傳統的燃煤供暖釋放的空氣污染物正是造成霧霾的元兇,因此想要徹底的根治霧霾,減少燃煤供暖是必不可少的步驟。
隨著國家大力推行煤改電政策,供暖行業面臨著重大的變革,急需一種利用清潔可再生的能源來代替原有的燃煤供暖,空氣源熱泵就是在這樣的市場需求下得到快速發展。
二、能源結構變遷,國家大力支持清潔能源
就能源結構來看,近些年棄光棄風現象依然嚴重,國家大力推行可再生清潔能源緩解能源壓力。
煤炭資源的不可再生,以及燃燒不充分造成空氣污染等特性,都是煤改電的必然原因。而空氣源熱泵能利用空氣中所存儲的熱量進行制冷供暖,這種方式為可再生能源行業的發展提供了新的契機。
2013年――2017年中國空氣源熱泵國內銷售規模(億元)
三、節能環保、零污染、能效比高
空氣源熱泵快速發展還跟它本身的性質息息相關,空氣源熱泵使用時不會產生任何的空氣污染物,主要利用內循環的冷媒從空氣中吸取熱量,整個運行過程從真正意義上實現了零污染。
空氣源熱泵運行不需要任何的電輔加熱,機組運行的損耗量非常少,是真正意義上的節能產品。
在國內絕大多數地區,平均氣溫在10度以上,空氣源熱泵機組消耗1度電可產出3千瓦以上熱量,能效比突出,例如處于中國最北方的利普曼空氣源熱泵在特定工況下,能效比高達4.37。
生活中隨處可見“空氣能熱水器”、“空氣能熱泵”等字眼。但是大部分的新聞報道里,對于空氣能設備的介紹都不全面,也不清晰,導致許多讀者在看完相關的報道后,仍然是云里霧里,連空氣能熱泵具體怎么運作都沒明白。推廣工作不到位,也是空氣能熱泵行業最大的缺點之一。要想比較全面的了解空氣能熱泵,其實明白五個問題的答案就行。
空氣能熱泵作用是什么?空氣能熱泵,又名空氣源熱泵,其中的“空氣能”一般指的是空氣里富含的低品位熱能。低品位熱能如何理解,我們要注重在這個“低”字上面。它指的是難以被人類利用的空氣中無處不在的熱能,諸如海水具有的熱能、生物體散發的熱能、化石燃料燃燒放出的熱能等等。既然低品位熱能指的是不易利用的熱能,那高品位熱能也不難理解,自然是可以直接供人類使用的熱能了。一句話總結,空氣能熱泵的功能,是吸收空氣中的難以利用的低品位熱能,制造可供人類直接采用的高品位熱能。
空氣能熱泵如何制熱?它制熱的過程,其實可以通俗的理解為空調的反過程,起核心作用的物質依然是我們常見的制冷劑。制冷劑對于從事工業工作的朋友來說一定不陌生,它有很多的名字,雪種、制冷工質等等。我們都知道熱量在沒有做功的情況下,只會從高溫區域向低溫區域傳遞,空氣能熱泵的制冷劑,在液態時自身溫度就很低。所以它可以從空氣中吸收熱量。制冷劑在吸收了一定的熱量后,會攜帶這些能量轉化為氣態。這些氣態能量,經過了一個在空氣能熱泵內的壓縮處理過程后,會成為高品位能熱能。這時候,空氣能熱泵再通過內部的冷凝器,把高品位能熱能傳遞給水管中的水流,水流吸熱,成為我們需要的熱水。
空氣能熱泵耗電量如何?空氣能熱泵制熱過程,會利用兩部分熱量,一部分是空氣中吸收來的空氣能,另一部分是壓縮機工作消耗的電能。壓縮機的作用,本質上其實是一種“四兩撥千斤”,用少量的電能壓縮產出大量的熱能,所以非常省電節能。跟同樣用電的電熱水器、電地暖等設備相比,節約75%以上,是新一代節能減排設備的首選。
空氣能熱泵安全性能高么?煤炭、燃氣與電,這三個“關鍵詞”經常出現在各種各樣的工業、民用事故中。但是“空氣能”這三個字,基本與所有事故“絕緣”,因為空氣能熱泵的制熱原理,讓它具有著得天獨厚的安全優勢:不使用天然氣、不燒煤炭,沒有明火出現,就不會有易燃、易爆的隱患;沒有電熱棒直接浸泡在水箱里,杜絕電輔助元件漏電的危險。安全系數遠遠高于燃煤鍋爐、電熱水器等傳統設
空氣源熱泵又叫熱泵熱水器,由熱泵吸收空氣熱源制取熱水,比電熱水器和太陽能熱水器節能,是比較先進的節能環保熱水系統。?空氣源熱泵按機組容量大小分為:戶式小型機組、中型機組和大型機組等?熱泵用逆卡諾原理,以最少的電能,吸收空氣中大量的低溫熱能,通過壓縮機的壓縮變為高溫熱能,傳輸至水箱,加熱熱水,所以它能耗低、效率高、能源源不斷的供應熱水。簡單來說熱泵的作用是將空氣中或低溫水中的熱量取出,連同本身所用的電能轉變成的熱能,一起送到高溫環境中去應用。?空氣能價錢的話要看配置和容量:6匹1萬,5匹8千,3匹5千等等
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