空氣源熱泵原理
超低溫空氣源---超低溫空氣源熱泵是以空氣作為低品位熱源來進行供暖或供熱水的裝置。其特點是以二級壓縮噴氣增焓熱泵系統(tǒng)保證機組在-30℃能正常制熱,實現(xiàn)了空氣源熱泵在寒冷地區(qū)依然可以高效率制取熱水。
系統(tǒng)原理:運行基本原理是逆卡諾循環(huán):液態(tài)工質(zhì)首先在蒸發(fā)器內(nèi)吸收空氣中的熱量而蒸發(fā)形成蒸汽(汽化),汽化潛熱即為所回收熱量,而后經(jīng)壓縮機壓縮成高溫高壓氣體,進入冷凝器內(nèi)冷凝成液態(tài)(液化)把吸收的熱量發(fā)給需要的加熱的池水中,液態(tài)工質(zhì)經(jīng)膨脹閥降壓膨脹后重新回到膨脹閥內(nèi),吸收熱量蒸發(fā)而完成一個循環(huán),如此往復(fù),不斷吸收低溫源的熱而輸出所加熱的泳池水中,直接達到預(yù)定溫度。相比于普通熱泵在-10℃及更低溫度下,由于蒸發(fā)溫度過低,引起蒸發(fā)量較少,導(dǎo)致壓縮機回氣量少,從而影響冷凝放熱。超低溫?zé)岜迷黾恿艘粭l連通壓縮機的噴射增焓支路,當(dāng)壓縮機回氣不夠時,噴射增焓支路會給壓縮機補氣,這樣冷凝器的放熱量就會提高,因此在極低的環(huán)境溫度下仍能高效率制熱。
要說明“熱泵”,先說明“泵”是什么?
人們所熟悉的“泵”是一種機械設(shè)備,通過機械做功把物體或能量從低位搬運至高位。
對比:“水泵”是把“水”從低處提升到高處的水利機械,“熱泵”是把“熱”從某處搬運至另一處的設(shè)備。
熱泵運行基本原理為:
壓縮機從蒸發(fā)器中吸入低溫低壓氣體制冷劑,在壓縮機內(nèi)部壓縮成高溫高壓的氣體制冷劑;
高溫高壓氣體進入冷凝器與水交換熱量,在冷凝器中被冷卻成過冷的高壓液體制冷劑,水吸收制冷劑的熱量后溫度不斷升高;
高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流器節(jié)流降壓后,變成低溫低壓的氣液兩相混合體,在蒸發(fā)器中通過風(fēng)扇的作用下,吸收空氣中的熱量蒸發(fā)成氣體;然后再次被壓縮機吸入壓縮,如此循環(huán),從而不斷地制取熱量。
噴氣增焓低溫空氣能熱泵中央熱水機組,采用渦旋噴氣增焓壓縮機,現(xiàn)介紹噴氣增焓循環(huán)過程,就是工質(zhì)從冷凝器出口,即分為兩路,一路為“旁路”,先進行節(jié)流,降低壓力和溫度,并進入中間換熱器與“主路”的工質(zhì)進行換熱,換熱的結(jié)果是旁路的工質(zhì)捕獲熱量氣化,并通過一個支管進入壓縮機的“補氣口”,這些工質(zhì)在壓縮的途中參與循環(huán)過程,象一支生力軍,協(xié)助帶走壓縮機產(chǎn)生的熱量,降低排氣溫度,使總的制冷劑流量增大;而主路的液態(tài)工質(zhì)溫度進一步降低,提高了工質(zhì)的過冷度,再經(jīng)過節(jié)流裝置降壓降溫并繼續(xù)前進到蒸發(fā)器內(nèi)吸熱氣化,由于主流的工質(zhì)在節(jié)流前經(jīng)過了兩次冷卻,它的溫度更低,進入蒸發(fā)器后的吸熱能力也更強。
噴氣增焓低溫?zé)岜脙?yōu)點
① 采用渦旋噴氣增焓壓縮機,可適應(yīng)高壓縮比和高壓差,并可控制安全的排氣溫度;
② 更低環(huán)境溫度的適應(yīng)性:采用噴氣增焓技術(shù),可以在-30℃環(huán)境溫度下可靠運行,不需要輔助電加熱。使機組的適用范圍更廣,可廣泛應(yīng)用于我國北方地區(qū)采暖及生活熱水;
③ 更高的低溫制熱性能;
④ 制熱能力比常規(guī)熱泵更高。隨著溫度的下降,噴氣增焓低溫機組的能效比衰退速度小于常規(guī)熱泵機組,在-7℃~7℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)的COP要大于常規(guī)機組。