~~空气源热泵热水机形式对比分析
空气源热泵热水系统与燃气热泵热水系统解决方案对比分析
“空气源热泵热水系统”与“燃气热泵热水系统”解决方案对比分析摘要 研究如何评定一个热水系统的节能性?本文对空气源热泵热水系统与燃气热泵热水系统的初投资、运行费用进行了计算分析和讨论。
关键词 燃气热泵热水系统 空气源热泵热水系统 初投资 年均热水系统运行费用 系统能效比0 引言空气源热泵热水器也称空气能热泵热水器、热泵热水器或者空气能热水器，是通过把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，加热水温的热泵装置。
相比于传统的电热水器和燃气热水器，空气源热泵热水器具有高效节能、运行安全等特点。
目前，空气源热泵热水机组广泛应用于室内泳池、宾馆、别墅、发廊、沐浴足疗、工厂及农场等需要热水热源的场所。
但是，空气源热泵热水系统依然存在以下不足：①耗电量大，运行成本高;②受环境影响很大，低温下制热量衰减严重;③噪音大，存在扰民现象;④机组制冷剂为氟利昂，存在破坏臭氧层污染环境的危险。
相对于空气源热泵热水机组，奇威特公司生产的燃气热泵热水机组是一种使用燃气作为能源、没有压缩机组建的吸收式热泵机组，具有如下优点：①整机实现无级变速控制，最大程度的实现节能运行，大幅度降低客户运行成本；②机组运行受环境影响很小，运行平稳可靠；③机组内天然气燃烧充分，无有害物质排放，制冷剂为MR717对臭氧层无破坏作用，属于环保产品享受政府政策补贴；④制热机组出水最高温度可达65℃，可以充分满足客户各种供暖、热水以及制冷等需求；⑤机组采用模块化设计，可以实现1-8台的自由组合整体控制，方便客户对系统的后续扩容；⑥机组智能运行，无需专人维护；⑦低噪音设计，避免噪音污染；⑧机组故障率低，使用寿命长达20年以上。
下面以福建福州地区某酒店100吨热水为例，针对初投资和系统运行费用两个方面，对空气能热泵热水系统与燃气热泵热水系统两个系统进行详细的对比分析。
1. 方案一：空气源热泵热水系统福建福州地区年平均环境温度20℃，电费单价1元/度，燃气单价为3.8元/m 3。
(完整版)直热式和循环式对比分析
直热式与循环式对比分析机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能来加热热水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式热泵热水机组,自来水直接进机组，低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气能热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气能热泵，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气能热泵加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
芬尼克兹（PHNIX）直热式特点：1、芬尼克兹（PHNIX）直热式热水机采用了先进的水路控制系统，使用了进出水感温头和电子流量计，通过出水温度来控制水路上的电动阀来调节水流量，从而达到自主的控制出水温度的要求。
直热式和循环式空气源热泵热水机对比分析
直热式与循环式空气源热泵热水机对比分析机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能来加热热水（图1），所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
空气源热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
图1芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式空气源热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式空气源热泵热水机组,自来水直接进机组（图2、3），低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式空气源热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气源热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气源热泵热水机，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气源热泵热水机加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
热泵技术及直热循环式与循环式热泵对比
热泵技术及直热循环式与循环式热泵对比 生活热水供应是人民生活质量提高的必然。
热泵热水机组是当前最为节能、环保、安全、可靠的制取生活热水的设备。
随着改革、开放，人民的生活有了极大的提高。
城里每家每户都有了煤气供应，大大方便了烧热水。
以后电热水器、燃气热水器大量进入寻常百姓家，每个家庭用热水有了保证。
至于酒店、宾馆等等商业设施，自然必须有集中的热水供应。
目前，就连学生宿舍、小区住宅，都纷纷安装上了中央热水系统，保证了人们对于热水的需求，洗脸洗澡，做饭洗菜等都用上了热水，使人们沐浴在一个“温暖、温馨”的天地里。
当前生活热水供应的耗能是很高的，椐统计，城市各类商业建筑生活热水的能耗约为其建筑总能耗的10-40%（其中，写字楼约为2.7%；商场10.7%；饭店31%；医院41.8%）；城市民用建筑生活热水能耗约为其建筑总能耗的20-30%。
而建筑能耗约占整个社会总能耗的30%，这样折算下来，热水的能耗约为整个社会总能耗的3-4%，根据估算，为满足全国城镇居民生活热水供应（年人均耗用热水25-35 升/日），一年约要耗用相当于1750 亿到2450 亿度电的能量。
节能是热水技术发展的永恒主题，高能耗是常规热水技术无法克服的缺点。
热泵技术是一种热能回收技术，使用热泵技术，利用空气中、水中所蕴藏的趋于无限的能量，一年四季都可以将空气中和水中取出的热量来制造热水。
利用热泵原理制造的热水机组是一种热效率大于1 的设备。
无论是水源热泵或者空气源热泵，都是可以吸取低温水源或空气源的热量，再将这一些热量连同本身所消耗的一部分电能所转化的热量，转送到常温环境条件下去应用。
就拿空气源热泵热水机组而言，利用了制冷工质循环过程的“泵”热原理：少量电能驱动机组进行，单位时间用电量为Q1；机组运行，利用制冷剂的相变从空气中吸收大量热能Q2；冷水进入机组，被加热成高温热水，得到Q3。
根据能量守恒定律：输入能量=输出能量即Q3=Q1+Q2标准工况下：Q2=3.6Q1，故Q3=Q1+3.6Q1=4.6Q1性能系数COP=输出能量/输入能量=Q3/Q1=4.6即相当于消耗1kW的电能得到4.6kW的热能。
空气源与水源热泵对比分析
空气源热泵与水源热泵比较一、概述：在我国主要利用三种热泵技术，分别是水源热泵，地源热泵，以及空气源热泵。
热泵即可制冷，又可制热。
制冷时，其工作原理跟一般的冷气机没有区别；制热时，利用制冷循环系统的热端，将冷凝器排出的热量送入室内采暖或加热生活用水。
这时，热泵的运行过程看起来就像是把低温端的热量，源源不断地抽送到高温端一样，所以形象地称之为热泵。
如果热泵的冷端（蒸发器）直接置于室外的空气之中，称之为空气源热泵；如果其冷端（蒸发器）通过管道埋植于水中，则称之为水源热泵。
二、水源热泵2.1优点：2.1.1水源热泵技术属可再生能源利用技术2.1.2水源热泵属经济有效的节能技术2.1.3水源热泵环境效益显著2.1.4水源热泵一机多用，应用范围广2.1.5水源热泵空调系统维护费用低2.1.6水源热泵高效节能。
水源热泵是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7（空气源热泵理论值为2--6），实际运行4～6。
2.2水源热泵的应用限制2.2.1利用会受到制约；2.2.2可利用的水源条件限制，对开式系统，地源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度；2.2.3水层的地理结构的限制，对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，保证用后尾水的回灌可以实现；2.2.4投资的经济性，由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低，但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同；2.3水源热泵目前的市场状况：水源热泵目前主要应用在北方冬季寒冷的地区，而在广阔的南方很少见到身影。
主要原因：南方主要以空气源热泵为主，冬天对空调制热的依赖不如北方明显，主要用来洗澡，所以空气源热泵基本能满足需要，并且工程相对简单，造价成本要低。
所以这类产品有较大的局限性，所以必须要走产品的差异化道路，来做好产品的推广！三、污水源热泵：3.1简介：污水源热泵是水源热泵的一种。
空气源及水源热泵对比分析
空气源热泵与水源热泵比较一、概述：在我国主要利用三种热泵技术，分别是水源热泵，地源热泵，以及空气源热泵。
热泵即可制冷，又可制热。
制冷时，其工作原理跟一般的冷气机没有区别；制热时，利用制冷循环系统的热端，将冷凝器排出的热量送入室采暖或加热生活用水。
这时，热泵的运行过程看起来就像是把低温端的热量，源源不断地抽送到高温端一样，所以形象地称之为热泵。
如果热泵的冷端（蒸发器）直接置于室外的空气之中，称之为空气源热泵；如果其冷端（蒸发器）通过管道埋植于水中，则称之为水源热泵。
二、水源热泵2.1优点：2.1.1水源热泵技术属可再生能源利用技术2.1.2水源热泵属经济有效的节能技术2.1.3水源热泵环境效益显著2.1.4水源热泵一机多用，应用围广2.1.5水源热泵空调系统维护费用低2.1.6水源热泵高效节能。
水源热泵是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7（空气源热泵理论值为2--6），实际运行4～6。
2.2水源热泵的应用限制2.2.1利用会受到制约；2.2.2可利用的水源条件限制，对开式系统，地源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度；2.2.3水层的地理结构的限制，对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，保证用后尾水的回灌可以实现；2.2.4投资的经济性，由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低，但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同；2.3水源热泵目前的市场状况：水源热泵目前主要应用在北方冬季寒冷的地区，而在广阔的南方很少见到身影。
主要原因：南方主要以空气源热泵为主，冬天对空调制热的依赖不如北方明显，主要用来洗澡，所以空气源热泵基本能满足需要，并且工程相对简单，造价成本要低。
所以这类产品有较大的局限性，所以必须要走产品的差异化道路，来做好产品的推广！三、污水源热泵：3.1简介：污水源热泵是水源热泵的一种。
新型太阳能空气能直膨式热泵与空气源热泵供热性能对比
文献标志码： A
文章编号： 0438-1157 （trastive research of heating performance of direct expansion solar/air
assisted heat pump system and air-source heat pump
Kegong Construction Engineering Group Co., Ltd., Shijiazhuang 050018, Hebei, China)
Abstract: In view of the fact that，during heating，the traditional air source heat pump when placed outdoors is
air-assisted heat pump increased approximately 70% and its total heating capacity of the day increased about 12%
compared with the air source heat pump. And when the temperature is between 0℃ and 8℃ ，the COP can still
科学技术研究与发展计划项目（185230055A）；河北省研究生创新资助项目（20190926）
very prone to frost，a new type of direct expansion solar / air-assisted heat pump was proposed，which can absorb
solar energy as well as air energy at the same time. Due to this creation，namely，the combination of solar collector
空气源热泵优势对比
空气源热泵方案一、******有限公司1、产地：******2、机器型号：3P、5P、6P、8P、10P、15P、20P、26P、30P、60P（特定机型需有生产周期）3、压缩机品牌：采用*******、******压缩机，高效涡旋，稳定性好，采用国内外名牌制冷配件，故机组性能优良，运行可靠；二、空气源热泵优势1、模块化系统, 不同型号机组可任意组合, 适用各种规模的工程。
2、-30℃低温技术，可在零下30℃超低温环境下正常运行。
3、经实践辽宁地区供暖季能效比可达1：2.5-2.8之间。
零下30℃能效比1：1.6。
（根据国家气象局统计后，辽宁省的最低温度没有超过零下35°。
辽宁省抚顺市清原县曾出现过零下34°的天气。
沈阳市区内没有超过零下30℃，平均在-18℃至25℃之间）4、一机多用，集供暖、制冷一体。
也可连带上热水搭配安装更方便。
5、低温空气源热泵是利用逆卡诺循环原理，将低品位热能提升为高品位热能的产品。
其利用直流喷气增焓技术，实现低温高效制热。
6、空气源热泵由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等部件组成。
它在消耗1 份电能的情况下，通过压缩机从空气中提取2-4 份的热能，从而实现3-5 份的热能输出。
7、智能化控制系统无需人员看管。
8、绝对环保。
三、场地要求1、安装方便，空气流通的好的地方就可安装，户用机组单台不超过50分贝商用机组单台不超过70分贝。
2、主机和水箱的距离在1.2米到2米之间（根据实际情况施工）3、水箱安装最好在室内，减少热损耗，降低成本，1个供暖水箱高度2米，面积约3平（连热水水箱就大了）实际根据现场情况调节。
四、和中央空调区别1、空气源热泵自身只是一个提供热水的设备。
它供热，配合其他的采暖末端实现供暖。
这样可选采暖末端就非常多，暖气片、风机盘管、还有地暖管道都可以。
可以根据甲方选择不同的采暖方式，这样什么样的场所都可以实现。
而空调就不行，无论是立柜式空调还是挂墙式空调，都是只能利用主动式出热风的方式来实现供暖。
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第11卷 第3期2011年6月REFRIGERATION AND AIR -CONDIT IONING 20-23收稿日期:2010-11-08作者简介:张剑飞,本科,助理工程师,主要从事制冷与空调方面的研究。
空气源热泵热水机形式对比分析张剑飞 秦妍(大连三洋压缩机有限公司)摘 要 针对使用相同型号压缩机的一次加热式与循环加热式热泵热水机进行试验研究。
分别对机组的主要参数如水流量、冷凝温度、蒸发温度、过冷度、吸气过热度进行对比分析,同时对两者运转情况和除霜方式进行简要对比。
关键词 空气源;热泵热水器;一次加热;循环加热;性能Comparative analysis on the forms of air source heat pump water heaterZhang Jianfei Qin Yan(Dalian SANYO Com pressor Co.,Ltd.)ABSTRACT Studies one -time heating H PWH (heat pump w ater heater)and circulate heating H PWH w ith the same co mpr essor by contrast ex perim ent.M akes a co mpar ativeanaly sis of main parameters o f the units,such as w ater flo w rate,co ndensing tem pera -tur e,evaporating temper ature,subco oling ,superheat,meanw hile makes a simple com -parison of o peratio n condition and defro sting w ays of tw o units.KEY W ORDS air source;heat pump w ater heater;one -time heating;circulate heating;per -formance空气源热泵热水机是继锅炉、燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的第4代热水制取装置。
周峰等[1]给出了几种热水器形式的对比,见表1。
从表中可以看出,热泵热水机在多方面都具有明显的优势,在能源供应日益紧张的今天,空气源热泵热水机凭借其高效、节能、环保以及安全等诸多优势势必会成为未来应用的主流。
国外同类产品已经相当成熟,在发达国家的使用比例有的高达70%。
在日本其应用已经普及,生活热水工程中有60%~70%使用空气源热泵热水机;在澳大利亚达到30%~40%;在欧洲、美洲也有大量应用[2]。
但是我国引入该技术时间并不长,这一产品的技术成熟度还较差。
因此,对热泵热水机产品进行全面、深入的了解,以便更好地设计和应用是非常必要的。
笔者针对国内市场广泛应用的2种不同形式的热泵热水机进行对比分析,就影响机组性能的主要参数如水流量、蒸发温度、冷凝温度、过冷度、过热度等进行比较研究,同时对两者的运行状态和除霜方式进行简单对比。
表1 几种热水器对比热水器种类空气源热泵热水器电热水器太阳能热水器燃气热水器燃料种类电电电天然气有无污染无无无有有无危险性无有触电隐患有触电隐患危险是否方便方便较方便不方便较方便燃值860k cal/(kW #h)860k cal/(kW #h )860kcal/(k W #h)9000kcal/m 3热效率370%95%280%70%燃料单价0.5元/千瓦时0.5元/千瓦时0.5元/千瓦时2.0元/米3120升水的费用/元0.752.941.01.5年运行费用/元273.81073.1365547.51 热泵热水机形式介绍1.1 热水机分类GB/T 21362)20085商业或工业用及类似用途的热泵热水机6中已给出明确的分类,热水机按制热第3期张剑飞等:空气源热泵热水机形式对比分析#21 #方式分为一次加热式和循环加热式2种:一次加热式又叫直热式,即冷水进入机组后直接被加热到设定温度,按照GB/T 21362)2008的名义工况,就是15e 的水经过一次加热式热泵热水机后被直接加热到55e ;循环加热式热泵热水机则需要配备相应的水箱,水箱内的水经过循环水泵进入循环加热式热泵热水机,它并不像一次加热式热泵热水机那样一次就能把15e 的水加热到55e ,而是反复加热,直到将整个水箱内的水加热到55e 。
1.2 循环示意图图1和图2所示分别是一次加热式热泵热水机和循环加热式热泵热水机的循环示意图。
笔者就两者主要的技术参数进行对比分析,两者使用同一款5hp 压缩机,这样具有对比意义。
机组主要参数见表2。
表2 主要参数表机组形式 制热量/kW功率/kW 水流量/(m 3/h)一次加热式204.350.435循环加热式184.53.12 对比分析2.1 水侧温差与水流量水侧换热量按下式计算:q =cq m $t式中:c 为平均温度下水的比热容(J/(kg #e ));q m 为水的质量流量(kg/s);$t 为水侧换热器水的进出口温差(e )。
一次加热式热泵热水机水路的进出口温差为55e -15e =40e ,而循环加热式热泵热水机的进出口设计温差约为5e 。
常温下水的比热容值变化并不大。
当实现同样的换热量Q 时,由于2种热水机的进出水温差相差很大,导致水流量明显不同,这在表2中已有明显的体现:在同样测试工况下,相同换热量时,一次加热式热水机的水流量仅为循环加热式热水机的1/7左右。
2.2 冷凝温度冷凝温度是决定机组性能的重要参数。
热水机的冷凝温度主要由出水温度决定。
循环加热式热水机是把水箱内的水加热到55e ,而由于水箱本身就有温度梯度的分布,当水箱内的平均水温为55e 时,热水机的出水温度势必要高于55e 。
为了验证实际情况,首先按照GB/T 21362)2008中名义工况的试验方法进行模拟测试。
实际测试发现,当水箱中平均水温为55e 时,热水机的进水温度约为52e ,出水温度约为57e ,此时压缩机对应的冷凝温度为61e 。
一次加热式热水机的出水温度为定值,即55e ,首先出水温度就要比循环加热式热水机的低。
其次,其加热特点是小流量、大温差,小流量的特点是可以充分利用压缩机排气的显热给水加热。
在实际测试结果中发现,一次加热式热水机的冷凝温度只有52e ,即利用压缩机排气的显热可以将水再加热3e 左右。
这种设计条件已经在5制冷装置用同轴套管式换热器6标准送审稿中体现。
在同样的工况条件下,循环加热式热水机的冷凝温度一般在61e 左右,而一次加热式热水机的冷凝温度只有52e ,比循环加热式热水机的冷凝温度低约10e 。
2.3 蒸发温度蒸发温度也是决定机组性能的重要参数。
热水机的蒸发温度主要由环境温度决定。
蒸发温度的设定既要考虑实际制热量的需求又要考虑系统的安全运行。
在2.2节中已经分析了循环加热式#22#第11卷热水机的冷凝温度明显高于一次加热式的(当然是在加热水的高温段,在低水温段循环加热式的冷凝温度要低于一次加热式的),这就要求循环加热式热水机应该有更高的蒸发温度,以降低压比和排气温度。
这在实际测试结果中也得到相同结论:在名义工况下,循环加热式热水机的蒸发温度为8e,而一次加热式热水机的蒸发温度只有3e。
循环加热式热水机的高蒸发温度可以减小压比从而降低排气温度;但在环境温度过高时蒸发温度可能会导致压缩机电机过热或者过载,长时间高负荷运转也会缩短压缩机的使用寿命,在这点上热泵热水机厂家通常会采用一些手段以降低在高环境温度时产生的过高的蒸发温度,例如降低风扇转速。
本次所研究的一些厂家生产的产品就使用了这种方法,在按照GB/T21362)2008中最大负荷工况(空气侧干球温度43e,空气侧湿球温度26e)测试机组时,风扇转速明显下降,风速仪测得的数据显示,在最大负荷工况时风速比名义工况时降低约2m/s。
但即便采用了此方法,蒸发温度依然超过了压缩机的使用范围,最大负荷工况下测得的蒸发温度为17e,在空气侧干球温度32e,湿球温度23e的条件下,蒸发温度就已经超过12.5e,这已经超过了一般涡旋式压缩机的使用上限值,需要引起注意。
2.4过冷度过冷度的大小也是影响机组性能的重要指标之一,主要取决于两侧换热介质的温差、过冷段的大小等因素。
一次加热式热水机由于具有恒定的冷凝温度以及水侧较大的进出口温差,非常适合采用过冷循环,即利用冷凝后的液体制冷剂与较低温度的入水进行换热,最大限度地利用液体制冷剂的显热,可以在同样的蒸发、冷凝温度条件下提升机组的制热量和制热能效比。
笔者测试了一次加热式热水机(带过冷循环)在空气侧干球温度20e,湿球温度15e,进水温度20e,出水温度55e条件下的试验数据,并模拟计算了不采用过冷循环时的能力和能效比加以对比。
表3一次加热式热水机组是否带过冷循环的性能对比一次加热式热水机组形式数据来源过冷度/K制热量/kW能效比带过冷循环实测值3218.94.1不带过冷循环计算值515.93.5注:不带过冷循环的计算过冷度定为5K。
通过以上的对比计算可以明显地看出,采用了过冷循环的热水机的能力和能效比都有明显的提高,而这种优势在进水温度更低时会有更加明显的体现。
循环加热式热水机由于冷凝温度与机组进水温差很小,一般在10e左右,所以冷凝器出口的过冷度通常就在5e左右,难以获得较大的过冷度。
2.5过热度过热度的大小也是影响机组性能的重要指标之一,尤其对排气温度有直接的影响。
主要根据机组的实际情况综合考虑系统性能和安全来设定机组的过热度。
由于热水机水温和环境温度变化都很大,采用传统的毛细管作为节流机构显然不适合。
目前厂家基本采用热力膨胀阀或者电子膨胀阀控制机组过热度,2种形式的热水机在过热度的控制上基本相同,在这里不再赘诉。
2.6运行状态2种热水机由于系统设计的不同而导致运行状态不同。
图3和图4分别给出了这2种产品运行中的参数变化曲线。
图3一次加热式热水机运转参数变化曲线从图3可以看出,一次加热式热水机由于控制出水温度恒定,冷凝温度基本是定值,所以在开机后经历了短时间的调整后很快就进入稳定状态。
图4循环加热式热水机运转参数变化曲线第3期张剑飞等:空气源热泵热水机形式对比分析#23#从图4可以看出,由于循环加热式热水机水箱中水的温度一直在上升,从而导致冷凝温度和排气温度一直上升直至达到设定的出水温度要求。
2.7除霜方式除霜方式也是热水机设计中很重要的一部分。
本次测试的一次加热式热水机采用冷凝压力调节水阀,通过控制水流量控制冷凝温度,从而达到控制出水温度的目的。
在除霜时,若依然采用传统的四通阀换向除霜,当制热水运转转换为除霜运转时,原来的水侧换热器由冷凝器变为蒸发器,压力迅速下降。