水源热泵工作原理及特点.

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水源热泵供暖方案

水源热泵供暖方案

水源热泵供暖方案概述水源热泵是一种环保、高效的供暖方式。

它利用水体中的热能来产生热量,通过热泵系统将低温热能转化为高温热能,提供舒适的室内供暖。

本文将介绍水源热泵供暖的原理、优势和适用场景,并提供一种基于水源热泵的供暖方案。

原理水源热泵供暖系统主要由水源热泵机组、地源热沟和室内热交换器组成。

其工作原理如下:1.水源热泵机组通过冷水管从水源中吸收低温热量,经过压缩机提升温度,并将高温热量释放到热水管。

2.高温热水通过地源热沟流向室内,经过热交换器与室内空气进行热交换,将热量释放到室内供暖。

3.冷却后的水再次流回水源中,循环往复。

由于水体的热容量较大,水源热泵供暖系统能够稳定提供连续的高效供暖。

优势与传统的供暖方式相比,水源热泵供暖具有以下优势:1.环保节能:水源热泵利用水体中的热能来产生热量,不需燃烧化石燃料,减少了对环境的污染,同时也大大降低了暖气系统的能耗。

2.稳定供暖:水源热泵供暖系统能够稳定提供连续的高效供暖,不受气温变化的影响。

3.节省空间:与传统的暖气片相比,水源热泵供暖系统不需要大量的散热器,节省了室内空间。

4.多功能:水源热泵供暖系统可以通过换向阀实现冷暖两用,既能供暖也能制冷,提高了系统的使用灵活性。

适用场景水源热泵供暖系统适用于各种建筑场景,特别适合以下情况:1.新建楼宇:在新建楼宇中,可以提前规划水源热泵供暖系统,减少后期改造成本。

2.低温区域:水源热泵供暖系统适用于低温区域,无论在寒冷的冬季还是湿冷的春秋季节都能提供舒适的供暖。

3.高耗能建筑:高耗能建筑对供暖负荷的要求较高,水源热泵供暖系统可以满足其高效供暖的需求。

4.环保要求高的场所:对于追求环保的建筑场所,水源热泵供暖系统是一种高效、低碳的供暖选择。

水源热泵供暖方案在水源热泵供暖方案中,可采用以下具体措施来实现供暖:1.安装水源热泵机组:选择合适容量的水源热泵机组,机组包括压缩机、蒸发器、冷凝器和控制系统等。

2.建设地源热沟:开挖地下热沟,将地沟与水源热泵机组相连,用于水的循环流动。

水源热泵工作原理

水源热泵工作原理

水源热泵工作原理水源热泵是一种利用水源进行热能交换的热泵系统,它可以在冬季提供供暖,夏季提供制冷,并且具有高效节能的特点。

下面将详细介绍水源热泵的工作原理。

1. 工作原理概述水源热泵系统由室内机、室外机、水源和管道系统组成。

室外机通过水源进行热能交换,将水源中的热能吸收或者释放到室内机中,从而实现供暖或者制冷的目的。

2. 热泵循环过程水源热泵系统的工作过程可以分为四个步骤:蒸发、压缩、冷凝和膨胀。

2.1 蒸发在蒸发器中,制冷剂(一种特殊的工质)从液态转变为气态,吸收室内机内的热能。

室内机中的制冷剂与室内空气接触,通过吸热的方式将室内空气的热量吸收。

2.2 压缩蒸发后的气态制冷剂被压缩机抽入,压缩机对气体进行压缩,使其温度和压力升高。

这个过程需要消耗一定的功率,但同时也使制冷剂携带的热量增加。

2.3 冷凝高温高压的气态制冷剂进入冷凝器,通过与水源进行热交换,将热量释放到水源中。

冷凝器中的制冷剂冷却并凝结成液态。

2.4 膨胀冷凝后的液态制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器,压力降低,使得制冷剂重新变为低温低压的气态,循环过程重新开始。

3. 水源热泵的热能交换过程水源热泵通过水源进行热能交换,实现室内空气的供暖或者制冷。

水源可以是地下水、湖泊、河流等。

3.1 地下水源热泵地下水源热泵系统通过井水进行热能交换。

在供暖季节,地下水中的热能被吸收到室内机中,提供供暖;在制冷季节,室内机中的热能通过地下水释放,实现制冷。

3.2 湖泊或者河流水源热泵湖泊或者河流水源热泵系统通过水体中的热能进行热能交换。

类似地下水源热泵,供暖季节时,水体中的热能被吸收到室内机中;制冷季节时,室内机中的热能通过水体释放。

4. 水源热泵的优势水源热泵相比传统的供暖和制冷系统具有以下优势:4.1 高效节能水源热泵利用水源中的热能进行热能交换,不需要燃烧燃料,因此能够大幅度降低能源消耗,节约能源。

4.2 环保水源热泵不会产生废气、废水和噪音污染,对环境友好。

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点水源热泵是一种利用水源作为热源或冷源的热泵系统,通过循环流动的工质在水源和室内之间传递热量,实现室内空调和供暖的目的。

它是一种高效节能的取暖和制冷设备,具有以下几个特点:1. 工作原理水源热泵系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等组成。

工作过程如下:- 蒸发器:水源热泵通过水源中的低温热量将工质(一般为制冷剂)蒸发成气体,吸收水源中的热量。

- 压缩机:蒸发后的气体被压缩机压缩,使其温度和压力升高。

- 冷凝器:高温高压的气体通过冷凝器散热,释放热量给室内或者供暖系统。

- 节流阀:经过冷凝器散热后的气体通过节流阀降温,变成低温低压的液体,回到蒸发器继续循环。

2. 特点(1)高效节能:水源热泵利用水源中的低温热量进行加热,能够实现高效能的取暖和制冷。

相比传统的电加热或燃气锅炉,其能效比更高,能够节约能源消耗和运行成本。

(2)环保节能:水源热泵不直接燃烧燃料,减少了燃烧产生的废气和废物排放,对环境友好。

同时,由于其高效能的特点,减少了对自然资源的消耗。

(3)稳定性好:水源热泵可以根据室内的温度需求进行自动调节,保持室内温度的稳定性。

无论是夏季制冷还是冬季供暖,都能够提供稳定的温度和舒适的室内环境。

(4)灵活性强:水源热泵可以根据不同的水源条件进行选择,可以利用地下水、湖泊、河流等水源进行热交换。

同时,水源热泵也可以与其他能源设备结合使用,提高整体的能源利用效率。

(5)可靠性高:水源热泵系统结构简单,运行稳定可靠。

其主要组成部分都采用优质的材料和工艺,具有较长的使用寿命和较低的维护成本。

总结:水源热泵是一种利用水源作为热源或冷源的高效节能设备,通过循环流动的工质在水源和室内之间传递热量,实现室内空调和供暖的目的。

其工作原理简单明了,通过蒸发、压缩、冷凝和节流阀等过程,实现热量的传递和循环。

水源热泵具有高效节能、环保节能、稳定性好、灵活性强和可靠性高等特点,适用于各种建筑和环境条件,是一种理想的取暖和制冷设备。

水源热泵工作原理

水源热泵工作原理

水源热泵工作原理水源热泵是一种利用水源作为热源或冷源的热泵系统,通过循环利用水源中的热能或冷能来实现供暖或制冷的目的。

水源热泵工作原理是一种环保、节能的供暖制冷技术,下面将详细介绍水源热泵的工作原理。

一、水源热泵的基本原理1.1 蒸发器:水源热泵系统中的蒸发器是将水源中的热能吸收到制冷剂中的关键部件。

1.2 压缩机:压缩机将蒸发器中吸收到的热能加热,使其升温、升压,成为高温高压的气态制冷剂。

1.3 冷凝器:冷凝器将高温高压的气态制冷剂释放热量,使其冷却、凝结成为液态制冷剂。

二、水源热泵的循环过程2.1 蒸发器吸收水源中的热能,制冷剂蒸发成为低温低压的气态制冷剂。

2.2 压缩机将低温低压的气态制冷剂压缩成为高温高压的气态制冷剂。

2.3 冷凝器释放高温高压的气态制冷剂的热量,使其冷却、凝结成为液态制冷剂。

三、水源热泵的供暖原理3.1 利用水源中的地热能源,通过水源热泵系统,将地热能源转化为热水供暖。

3.2 通过水源热泵系统中的蒸发器、压缩机、冷凝器循环过程,实现对室内空气的供暖效果。

3.3 水源热泵系统具有高效节能、环保无污染等优点,逐渐成为供暖领域的主流技术。

四、水源热泵的制冷原理4.1 利用水源中的冷能源,通过水源热泵系统,将冷能源转化为制冷效果。

4.2 通过水源热泵系统中的蒸发器、压缩机、冷凝器循环过程,实现对室内空气的制冷效果。

4.3 水源热泵系统在制冷领域也有广泛应用,具有高效节能、环保无污染等优点。

五、水源热泵的应用领域5.1 住宅供暖:水源热泵系统适用于家庭住宅的供暖,取代传统的锅炉供暖系统。

5.2 商业建筑:水源热泵系统适用于商业建筑的供暖、制冷,满足大面积建筑的需求。

5.3 工业应用:水源热泵系统可以应用于工业生产中的供暖、制冷,满足工业生产的需求。

综上所述,水源热泵系统通过循环利用水源中的热能或冷能,实现供暖或制冷的目的,具有高效节能、环保无污染等优点,逐渐成为供暖制冷领域的主流技术。

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点水源热泵是一种采用地热能源进行采暖和制冷的热泵系统。

其工作原理是利用地下水或地下循环水来作为热源或冷源,运用热泵技术进行加热和制冷。

因此,其是一种高效、节能、环保的暖通空调系统。

水源热泵的特点:1. 独立控制:水源热泵的控制系统可以独立工作,无需依赖外部环境和系统。

这种方式使得水源热泵的控制逻辑更加灵活,可以依据季节、夜间或平峰时段等特殊情况提高或降低运行效率。

2. 全天候稳定的工作:与空气源热泵相比,水源热泵的热交换器不会受到环境温度的干扰,在冬季和夏季都可以保持稳定的工作状态。

这意味着水源热泵的效率更高,且能在全年的各种环境条件下提供稳定的空调服务。

3. 减少能量消耗:水源热泵的主要优势是可以在节省能源方面取得巨大的成果。

水源热泵系统可以减少能量消耗,从而降低使用成本,同时也有助于减少环境污染。

4. 长寿命:水源热泵的室内和室外两个部分相对独立,不会在同一位置发生机械磨损和损坏。

这样可以延长水源热泵的使用寿命,相比其他加热方式更加经济实惠。

水源热泵的工作原理:水源热泵使用地下水或地下循环水来作为热源或冷源。

在夏季,它会将系统内的冷媒制冷,并将冷媒通过水源热泵向外排放。

而在冬季,它将水源热泵内的冷媒加热,并通过室内吹风机送到室内供暖。

水源热泵主要由蒸发器、压缩器、冷凝器和节流阀等四部分组成。

当系统处于制热状态时,制热器中的制热介质会吸收外部热源的热量,然后通过蒸汽的运动来加热制冷介质。

加热后,制冷介质会在冷凝器中放出热量,从而实现加热的作用。

当系统处于制冷状态时,冷凝器中的对象会吸收内部的热量,然后通过制冷剂的运动来冷却内部的热量。

此时,蒸发器中的冷凝介质会通过节流阀扩散,从而使得室内温度下降。

总之,水源热泵是一种独立控制、全天候稳定、减少能量消耗、长寿命的空调系统。

它也是一种高效、节能、环保的供暖方式,是未来发展的趋势。

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点水源热泵是一种利用水源地热能进行加热和制冷的系统。

它利用水源地的稳定温度来提供热能或冷能,从而实现室内空调和供暖的效果。

水源热泵系统由热泵机组、水源井、水泵、水箱、换热器、管道等组成。

下面将详细介绍水源热泵的工作原理及其特点。

一、工作原理1. 压缩机工作原理:水源热泵系统中的压缩机是核心部件。

它通过压缩制冷剂使其温度和压力升高,然后将高温高压的制冷剂通过换热器与水源进行热交换。

2. 换热器工作原理:换热器是水源热泵系统中的关键部件之一。

它通过与水源接触,将水源的热能转移到制冷剂上。

在供暖模式下,换热器将水源的热能传递给制冷剂,使制冷剂蒸发并吸收热量;在制冷模式下,换热器将室内空气的热量传递给水源,使制冷剂冷凝释放热量。

3. 水泵工作原理:水泵用于将水源抽送到换热器中,以实现热能的传递。

水泵通过电动机驱动,将水源从水井或水体中抽取出来,并将其送入换热器。

4. 控制系统工作原理:水源热泵系统的控制系统起到监测和控制整个系统的作用。

它可以根据室内温度和设定的温度要求,自动调整压缩机、水泵和风机的运行状态,以实现室内空调和供暖的效果。

二、特点1. 高效节能:水源热泵系统利用水源地的稳定温度,不需要像空气源热泵那样受到气温的影响,因此具有更高的热效率和制冷效率。

相比传统的电加热或燃气锅炉供暖系统,水源热泵系统能够节省能源,降低能耗。

2. 环保节能:水源热泵系统不需要燃烧燃料,减少了二氧化碳和其他有害气体的排放,对环境友好。

同时,水源热泵系统利用可再生能源,不会耗尽地下水资源,具有较低的环境影响。

3. 适应性强:水源热泵系统适用于各种建筑类型,包括住宅、商业建筑和工业厂房。

它可以满足不同区域和季节的供暖和制冷需求。

4. 稳定可靠:水源热泵系统利用水源地的稳定温度,不受气温和季节变化的影响,具有稳定可靠的运行特点。

同时,水源热泵系统的核心部件采用优质材料和先进技术制造,具有较长的使用寿命。

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点引言概述:水源热泵是一种利用水源作为热源或者冷源的高效节能设备。

它通过循环工作原理将水源中的热能转移到建造物内部,实现供暖、供冷和热水的功能。

本文将详细介绍水源热泵的工作原理及其特点。

一、工作原理1.1 循环系统水源热泵的循环系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。

其工作原理类似于常见的制冷设备。

首先,压缩机将低温低压的制冷剂吸入,然后通过压缩提高其温度和压力。

接下来,制冷剂进入冷凝器,在与水源接触的过程中释放热量,使水源的温度升高。

然后,高温高压的制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器,吸收建造物内部的热量,使室内温度降低。

最后,制冷剂再次被压缩机吸入,循环往复。

1.2 水源热泵与地源热泵的区别水源热泵与地源热泵在工作原理上有所区别。

水源热泵利用水源中的热能进行热交换,而地源热泵则利用地下的地热进行热交换。

水源热泵的热交换效果更为稳定,因为水源的温度变化相对较小。

此外,水源热泵的安装和维护成本较低,适合于水源丰富的地区。

1.3 辅助能源的利用水源热泵可以与其他能源设备结合使用,以提高能源利用效率。

例如,可以将太阳能集热器与水源热泵相结合,利用太阳能的热能提供给水源热泵,减少对传统能源的依赖。

此外,水源热泵还可以利用余热进行热能回收,进一步提高能源利用效率。

二、特点2.1 高效节能水源热泵利用水源中的热能进行热交换,具有高效节能的特点。

相比传统的供暖和制冷设备,水源热泵能够以较低的能耗提供相同的热量或者冷量。

根据统计数据,水源热泵的能效比通常可以达到4以上,远高于其他供暖和制冷设备。

2.2 环保节能水源热泵利用可再生的水源进行热交换,不会产生二氧化碳等有害气体的排放,对环境友好。

同时,水源热泵的高效节能特性也减少了对传统能源的依赖,有助于减少能源消耗和环境污染。

2.3 稳定性高由于水源的温度相对稳定,水源热泵的热交换效果较为稳定。

即使在极端气候条件下,水源热泵也能够提供稳定的供暖和制冷效果。

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点

水源热泵工作原理及特点一、水源热泵工作原理水源热泵是一种利用水体作为热源或者热汇的热泵系统。

其工作原理基于热力学中的热交换原理和制冷循环原理。

1. 热交换原理:水源热泵通过水体与地下水或者水体之间的热交换来实现热能的转移。

当水源热泵需要供暖时,它会从水体中吸收热量,将水体中的热能转移到制冷剂中。

而当需要制冷时,水源热泵则将室内的热量通过制冷剂传递给水体,实现冷却效果。

2. 制冷循环原理:水源热泵采用制冷剂作为热能传递介质,通过制冷循环实现热量的转移。

制冷循环包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。

首先,制冷剂在蒸发器中吸收室内热量并蒸发成气体;然后,制冷剂被压缩机压缩成高温高压气体;接下来,高温高压气体通过冷凝器与水体进行热交换,释放热量并冷凝成液体;最后,制冷剂通过膨胀阀降压,回到蒸发器重新吸收热量,完成一个循环。

二、水源热泵的特点1. 高效节能:水源热泵利用水体的稳定温度作为热源或者热汇,具有较高的热能转化效率。

相比空气源热泵,水源热泵在供暖季节的制热性能更为稳定,能够提供更高的供暖效果。

同时,水源热泵通过制冷循环实现制冷效果,比传统的空调系统更节能。

2. 环境友好:水源热泵不会产生烟尘、废气和噪音污染,对环境影响较小。

使用水源热泵系统可以减少对化石燃料的依赖,降低温室气体排放,对减缓气候变化具有积极作用。

3. 灵便多样:水源热泵可以根据不同的需求进行灵便配置。

它可以适应不同规模的建造物,包括住宅、商业建造和工业设施等。

同时,水源热泵还可以与其他能源系统结合使用,如太阳能系统和地源热泵系统,进一步提高能源利用效率。

4. 长寿可靠:水源热泵采用的主要设备如压缩机、换热器等具有较长的使用寿命,并且运行稳定可靠。

水源热泵系统的设计寿命通常可达20年以上,大大降低了维护和更换设备的成本。

5. 适应性强:水源热泵适合于不同地区的水体条件,包括地下水、河流、湖泊等。

水源热泵可以根据水体的温度和水量进行调节,以满足不同季节和不同用途的热能需求。

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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。

故用热泵装置旨可节省燃料,又可利用余热。

热泵的工作循环与热机的工作循环正好相反,热机是利用高温热源的能量来产生机械功的,而热泵是靠消耗机械功将低温热源的热量转移到高温物体中去。

若热泵与热机具有两个相同的热源温度,则热机循环的热效率η=AL╱Q1;热机循环的能量指标----热量转换系数φ=Q1╱AL,故φ=1╱η 。

η值总是小于1的,故φ值是大于1的。

若制冷机与热泵具有两个相同的热源温度,则它们之间的关系为:φ=Q1╱AL=Q0+AL╱AL=ε+1,ε 是制冷机的制冷系数。

由此可看出,热量转换系数的最小值是吁=1,在此极限情况下Q 。

=o,即没有从低温热源吸取热量。

作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温区流向低温区。

但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。

所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。

热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。

在运行中,蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质,工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升,高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时,释放出的热量传递给了储水箱中的水。

冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器,然后再被蒸发,如此循环往复。

余热利用的强力工具--热泵水从高处流向低处,热由高温物全传递到低温物体,这是自然规律。

然而,在现实生活中,为了农业灌溉、生活用水等的需要,人们利用水泵将水从低处送到高处。

同样,在能源日益紧张的今天,为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量,热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中,然后高温物体来加热水或采暖,使热量得到充分利用。

热泵蒸发流程图热泵的工作原理和家用空调、电冰箱等的工作原理基本相同,通过流动媒体(以前一般为氟利昂,现在由替代氟利昂所代替在蒸发器、压缩机,冷凝器和膨胀阀等部品中的气相变化(沸腾和凝结的循环来将低温物体的热量传递到高温物体中去。

?具体工作过程如下:①过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量,蒸发成气体媒体。

②蒸发器出来的气体媒体经过液压缩机的压缩,变为高温高压的气体媒体。

③高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体。

④高压液体媒体在膨胀阀中减压,再变为过热液体媒体,进入蒸发器,循环最初的过程。

热泵的性能一般用制冷系数(COP来评价。

制冷系数的定义为由低温物体传到高温牧体的热量与所需的动力之比。

通常热泵的制冷系数为3-4左右,也就是说,热泵能够将自身所需能量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。

现在欧美日都在竞相开发新型的热泵。

据报导新型的热泵的制冷系数可6到8。

如果这一数值能够得到普及的话,这意味着能源将得到更有效的利用。

热泵的普及率也将得到惊人的提高。

由于氟利昂对地球大气臭氧有破坏作用,为了保护地球的生态环境,除了提高热泵的成现系数,有效利用能源以外,各国科学还致力于新型冷媒的开发。

目前已有替代氟利昂的冷媒得到应用。

热泵热水系统包括热泵主机和换热储水箱两部分。

热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀;换热储水箱为内置冷凝盘管的储热水箱。

冷媒(工质在蒸发管内吸收环境空气中的热量,通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量,加热水箱中的水。

要搞清楚热泵的工作原理,首先要懂得制冷系统的工作原理。

制冷系统(压缩式制冷)一般由四部分组成:压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。

其工作过程为:低温低压的液态制冷剂(例如氟利昂),首先在蒸发器里从低温热源(例如冷冻水)吸热并气化成低压蒸气。

然后制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气,该高温高压气体在冷凝器内被高温热源(例如冷却水)冷却凝结成高压液体。

再经节流元件(毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等)节流成低温低压液态制冷剂。

如此就完成一个制冷循环。

对于一台分体式热泵空调来说,夏天制冷时就是以室外机为冷凝器、室内机为蒸发器,运行时就把室内的热量输送到了室外。

而冬季则以室内机为冷凝器、室外机为蒸发器,这样就把室外的热量输送到了室内,通常这些是通过四通换向阀来实现的。

热泵空调里面有一个四通换向阀。

在制冷工况下,室内热交换器就是蒸发器,室外热交换器(夏天往外呼呼出热风的那个东西)就是冷凝器。

冬季供热的时候,四通换向阀切换,改变冷媒的流向,此时,室内热交换器就是冷凝器,室外热交换器(冬天往外呼呼出冷风的那个东西)就是蒸发器。

由于冬季往外出冷风,换热器要结霜,所以等结霜到一定程度时,四通换向阀再切换,空调变成夏季制冷工况,室外热交换器得到热量,化霜,化霜完毕后,四通阀再切换到制热状态。

除霜时,为了防止向室内吹冷风,故室内机的风机停止运转。

(当然这种逆向除霜对舒适性有一定影响,所以又有了热气旁通除霜、蓄热除霜等不需要切换工况的方式热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统,它被形象的称为“热量倍增器”。

目前在市场上广泛出现的家用冷暖空调器上,就已经广泛地应用了热泵制热,其制热系数已高达3以上。

那么,利用热泵的原理来制取热水,消耗一度电所获得的热水,比普通电热水器消耗三度电所获得的热水还要多,这是传统热水器所不能企及的。

水源热泵工作原理及系统特点水源热泵机组是一种通过利用地表水、地下水以及吸收太阳能和地热能等低品位热资源,并采用热泵原理,输入少量高品位电能,实现低品位热能向高位热能转移的空调装置。

通常,根据所使用的热源,应用上通常分为三种,分别是:1. 封闭环路式:水源采用循环流动于公共管路中的水或盐水(或类似功能的液体, 如乙二醇等),通常称为水环热泵;2. 地下水式:从水井、湖泊、海洋或河流中抽取的水或在地下盘管中循环流动的盐水(或类似功能的液体)为冷(热)源,制取冷(热)风或冷(热)水的设备,又称为水源热泵;3. 地下环路式:从地下盘管中循环流动的盐水(或类似功能的液体)为冷(热)源,制取冷(热)风或冷(热)水的设备,又称为地源热泵。

由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源,所以其具有以下8大优点:(1)环保效益显著水源热泵是利用了循环水或地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。

水温在16~30℃之间通常不需要开启辅助弃热或加热设备;如果采用地下水,供热时可省去燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去冷却塔,完全是环保的空调形式;(2)高效节能水源热泵机组可利用的水体温度冬季为10-25℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。

而夏季水体为15-40℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。

据美国环保署EPA 估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。

过渡季节部分机组制冷、部分机组制热运行更节能:如下图]系统供水温度为24℃,机组A 为制冷模式,排出热量到回水中,回水温度30℃,机组B 为制热模式,从水中吸收热量,使得回水温度降低到24度,当一定比例的机组同时制冷制热时,水循环温度达到平衡,建筑物内部分区域多余的热量被转移到需要热量的地方,完全无须使用辅助热源,达到最佳的使用效果。

(3)运行稳定可靠水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动。

是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。

不存在空气源热泵的冬季除霜、制热不稳定等难点问题。

(4)能源费用容易计算小型的水源热泵每一台都可与用户电表连接,费用容易计算,对于写字楼、商铺、公寓等场所非常适用。

而大型的中央空调系统通常是公摊计算,无论空调是否开启,一样计算费用。

(5)节约投资成本将大型的冷水机组小型化,开发商不需要准备昂贵的专用机房,机房位置可以作为停车场;循环水管路温度是常温,无须考虑管路保温的费用;此外,通风管道也大大缩小,机组控制器也是制造商配套供应。

(6)可分期投入开发商不需要一次性购买所有的空调设备,只需要将公共的管路系统及辅助设备配置好,后期的空调机组可视情况分期投入空调设备,缓解了开发商资金压力;(7)同时制冷制热系统中不同的功能区可以同时制冷或制热,大大提高了人体的舒适性,满足现代群体个性要求,如综合建筑内区发热大,通常冬季还要制冷,水源热泵系统很容易做到。

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