不为人所熟知的热泵技术之四系统节能量Word

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(实战版)热泵热量及面积的计算公式

(实战版)热泵热量及面积的计算公式

(实战版)热泵热量及面积的计算公式热泵系统是一种高效、节能的空调设备,它通过制冷剂在蒸发器、压缩机和冷凝器之间的吸热和排热,实现低温热源的热能转移和利用。

在实际工程中,合理计算热泵的热量和所需面积对系统的选型、设计和运行效果至关重要。

本文档将详细介绍热泵热量及面积的计算方法。

一、热泵热量计算热泵的热量计算主要涉及到制冷量和制热量两个方面。

1.1 制冷量计算制冷量是指热泵在单位时间内从室内空气中移除的热量,通常用单位时间内从室内空气中移除的热量来表示,单位为千瓦(kW)。

制冷量计算公式为:\[ Q_{cooling} = \frac{m \cdot c \cdot (T_{indoor} -T_{outdoor})}{t} \]其中:- \( Q_{cooling} \) 为制冷量(kW)- \( m \) 为制冷剂的质量流量(kg/s)- \( c \) 为制冷剂的比热容(kJ/kg·K)- \( T_{indoor} \) 为室内温度(K)- \( T_{outdoor} \) 为室外温度(K)- \( t \) 为时间(s)1.2 制热量计算制热量是指热泵在单位时间内向室内空气中释放的热量,单位为千瓦(kW)。

制热量计算公式为:\[ Q_{heating} = \frac{m \cdot h \cdot (T_{outdoor} -T_{indoor})}{t} \]其中:- \( Q_{heating} \) 为制热量(kW)- \( m \) 为制冷剂的质量流量(kg/s)- \( h \) 为制冷剂的比焓(kJ/kg)- \( T_{indoor} \) 为室内温度(K)- \( T_{outdoor} \) 为室外温度(K)- \( t \) 为时间(s)二、热泵面积计算热泵的面积计算主要涉及到制冷设备和制热设备的占地面积。

2.1 制冷设备面积计算制冷设备的面积计算公式为:\[ A_{cooling} = \frac{Q_{cooling}}{P_{cooling} \cdot \eta} \] 其中:- \( A_{cooling} \) 为制冷设备占地面积(m²)- \( Q_{cooling} \) 为制冷量(kW)- \( P_{cooling} \) 为制冷设备的额定功率(kW)- \( \eta \) 为制冷设备的制冷效率2.2 制热设备面积计算制热设备的面积计算公式为:\[ A_{heating} = \frac{Q_{heating}}{P_{heating} \cdot \eta} \] 其中:- \( A_{heating} \) 为制热设备占地面积(m²)- \( Q_{heating} \) 为制热量(kW)- \( P_{heating} \) 为制热设备的额定功率(kW)- \( \eta \) 为制热设备的制热效率以上就是热泵热量及面积的计算公式,希望对您有所帮助。

热泵的工作原理

热泵的工作原理

热泵的工作原理热泵是一种能够实现热能传递的设备,它能够将低温热源中的热能转移到高温热源中,从而实现热能的利用。

热泵的工作原理基于热力学第一定律和热力学第二定律,通过循环工作介质的流动和相变来实现热能的传递。

热泵系统通常由四个主要组件组成:蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀。

下面我将详细介绍每个组件的工作原理:1. 蒸发器:蒸发器是热泵系统中的一个重要组件,它负责从低温热源中吸收热能。

在蒸发器中,液态制冷剂通过与低温热源接触,吸收热量并蒸发成气态。

此过程中,制冷剂的温度会显著升高。

2. 压缩机:压缩机是热泵系统中的核心组件,它负责将蒸发器中的气态制冷剂压缩成高温高压气体。

通过增加制冷剂的压力,压缩机使得制冷剂的温度进一步升高。

3. 冷凝器:冷凝器是热泵系统中的另一个重要组件,它负责将高温高压气体中的热能传递给高温热源。

在冷凝器中,高温高压气体与高温热源接触,释放热量并冷凝成液态。

此过程中,制冷剂的温度会显著降低。

4. 节流阀:节流阀是热泵系统中的一个调节装置,它负责控制制冷剂在压缩机和蒸发器之间的流量。

通过调节节流阀的开度,可以控制制冷剂的流速和压力,从而实现对热泵系统的调节和控制。

热泵的工作过程如下:1. 初始状态:在热泵系统开始工作之前,制冷剂处于液态,并通过节流阀进入蒸发器。

2. 蒸发器过程:制冷剂在蒸发器中与低温热源接触,吸收热量并蒸发成气态。

此过程中,制冷剂的温度升高。

3. 压缩机过程:气态制冷剂被压缩机吸入并被压缩成高温高压气体。

通过增加制冷剂的压力,压缩机使得制冷剂的温度进一步升高。

4. 冷凝器过程:高温高压气体进入冷凝器,在与高温热源接触的过程中,释放热量并冷凝成液态。

此过程中,制冷剂的温度显著降低。

5. 节流阀过程:液态制冷剂通过节流阀流回蒸发器,形成一个循环。

节流阀的开度可以调节制冷剂的流速和压力,从而实现对热泵系统的调节和控制。

通过上述循环过程,热泵能够将低温热源中的热能转移到高温热源中,实现热能的利用。

节能环保型热泵空调系统介

节能环保型热泵空调系统介

节能环保型热泵空调系统介绍工作原理和分类热泵工作原理作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温。

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,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,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低,这也是热泵的节能特点。

热泵和制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的,对蒸气压缩式热泵(制冷)系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成:压缩机起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用,是热泵(制冷)系统的心脏;蒸发器是输出冷量的设备,它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发,以吸收被冷却物体的热量,达到制冷的目的;冷凝器是输出热量的设备,从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走,达到制热的目的;膨胀阀或节流阀对循环工质起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的循环工质流量。

根据热力学第二定律,压缩机所消耗的功(电能)起到补偿作用,使循环工质不断地从低温环境中吸热,并向高温环境放热,周而往复地进行循环。

热泵分类热泵是需要冷凝器的热量,蒸发器则从环境中取热,此时从环境取热的对象称为热源;相反制冷是需要蒸发器的冷量,冷凝器则向环境排热,此时向环境排热的对象称为冷源。

蒸发器冷凝器根据循环工质和环境换热介质的不同,主要分为空气换热和水换热两种形式。

这样热泵或制冷机根据和环境换热介质的不同,可分为水-水式,水-空气式,空气-水式,和空气-空气式共四类。

利用空气作冷热源的热泵,称之为空气源热泵。

空气源热泵有着悠久的历史,而且其安装和使用都很方便,使用较广泛。

但由于地区空气温度的差别,在我国典型使用范围是长江以南地区。

在华北地区,冬季平均气温低于零摄氏度,空气源热泵不仅运行条件恶劣,稳定性差,而且因为存在结霜问题,效率低下。

热泵技术介绍范文

热泵技术介绍范文

热泵技术介绍范文热泵技术是一种高效的能源利用方式,能够将自然界中较低温度的能源转化为高温热能,被广泛应用于供暖、制冷及热水供应等领域。

本文将详细介绍热泵技术的原理、应用及优势。

热泵技术的原理是基于热力学第一定律,即热量的传递是有方向的,从高温区向低温区传递。

热泵系统由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀等组成。

通过压缩机的运转,使制冷剂在蒸发器中吸收外界低温环境的热量,然后经过压缩、冷凝的过程,将热量释放到高温区域。

通过这个过程,热泵能够将外界低温能源转化为高温热能。

热泵技术在供暖领域的应用十分广泛。

传统的供暖方式,如燃煤锅炉和电热器,能源利用效率较低且污染环境。

而热泵系统利用环境空气、地热或废热等低温能源供热,能够实现能源的再利用,大幅度提高供暖效率。

热泵供暖系统不受燃料的限制,使用环保、可再生的能源,大大减少了温室气体的排放,具有环保优势。

热泵技术在制冷领域同样有着广泛的应用。

传统的制冷设备,如冰箱和空调,通过电能将热量从低温区域移除,使室内保持低温。

而热泵制冷系统可以将外界的低温能源转化为冷量,从而实现制冷效果。

与传统设备相比,热泵制冷系统具有更高的能源利用效率和更低的能耗。

此外,热泵技术还可以应用于热水供应领域。

传统的热水锅炉需要燃料来加热水,而热泵系统则可以利用周围的低温能源,将其转化为高温热能,提供给热水设备。

热泵系统在热水供应领域具有高效、环保、节能的优势。

总之,热泵技术通过利用高效的能量转换原理,将外界低温能源转化为高温热能,广泛应用于供暖、制冷及热水供应等领域。

热泵技术具有高能效、环保、节能的优势,是一种可持续利用能源的重要方式。

随着人们对能源效率和环境保护要求的提高,热泵技术的应用前景将更加广阔。

热泵节能原理

热泵节能原理

热泵节能原理
热泵是一种能够实现热能转换的设备,它可以将低温热能转化为高温热能,实
现能源的有效利用。

热泵节能原理是通过利用外界环境中的低温热能,经过热泵系统的工作,将低温热能转化为高温热能,从而实现能源的有效利用和节能减排的目的。

热泵节能原理的核心在于热泵循环过程中的热能转换。

热泵系统由蒸发器、压
缩机、冷凝器和节流阀等组成。

在蒸发器中,制冷剂吸收外界低温热能并蒸发成低温蒸汽,然后被压缩机压缩成高温高压蒸汽,高温高压蒸汽在冷凝器中释放出热量,冷凝成高温液体,最后通过节流阀减压后再次进入蒸发器循环。

热泵节能原理的关键在于热泵系统能够利用外界环境中的低温热能,将其转化
为高温热能。

这种转化过程实现了热能的再生利用,从而达到了节能的目的。

与传统的热能转化方式相比,热泵系统具有高效节能的优势,能够显著降低能源消耗,减少环境污染。

热泵节能原理的应用领域非常广泛,可以用于建筑供暖、热水生产、工业生产
等多个领域。

在建筑供暖领域,热泵系统可以利用地下水、地下热能、空气等低温热能源,将其转化为高温热能,为建筑提供供暖。

在热水生产领域,热泵系统可以利用空气、地下水等低温热能源,将其转化为热水,满足日常生活和工业生产的热水需求。

总之,热泵节能原理是通过利用外界环境中的低温热能,经过热泵系统的工作,将低温热能转化为高温热能,实现能源的有效利用和节能减排的目的。

热泵系统具有高效节能的优势,在建筑供暖、热水生产、工业生产等领域有着广泛的应用前景。

希望本文能够帮助大家更好地了解热泵节能原理,推动热泵技术的发展和应用。

6 第四章-热泵节能技术

6 第四章-热泵节能技术

空气源热泵在5℃环境效果偏 低,地源水源热 泵不影响
空气源热泵在 -5℃环境效果 偏低,地源水 源热泵不影响
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2.1 空气源热泵
原理
其工作原理是将空气中的能量吸收,变成热量转移到水箱中,把水 加热起来,同时把失去大量能量的低温空气释放到厨房,用于厨房制冷。 空气在失去能量降低温度的同时,大量的水蒸气被冷凝,因而释放的冷 气湿度大大降低,相当于具有除湿的效果。因此该产品集节能中央热水、 厨房(卫生间)制冷、局部除湿功能于一体,大大挺高的产品的性价比 和使用性能。
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1980年上海冷气机厂为上海美术工艺服务部建造一台空气—空气式 电动热泵装置,成功地为面积1200m2的营业厅供暖和制冷。
山西省科学技术情报研究所刘慧敏等人先后编辑出版热泵译文集两集, 为广泛宣传介绍国外热泵节能先进技术起到推动作用。
自1981年开始中国制冷学会召开两年一度的余热(低势能)制冷和 热泵学术会议,促进了我国热泵技术的研究和推广。
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1.2 热泵主要功能与特点
(1)功能 通过作功使热量从低温介质流向高温介质,如同水泵。
(2)特点 一机两用:热泵能满足建筑空调冬季供热和夏季供冷 环保:削减燃煤锅炉,减少CO2排放 节能:效率高,运行费用低 可持续发展-利用的低温热能属于可再生的能源 均衡用电负荷:冬夏两季使用,有利于电网削峰填谷
3、运行成本低:阳光较好时,运行费用高于太阳能;在阴雨天和夜晚,热效 率远远高于太阳能的电辅助加热。全年平均,常规太阳能辅助系统全年耗能比 产品全年总耗能还要高出很多。
4、安装方便:空气源热泵占地空间很小,外行与空调室外机相似。
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与锅炉相比:
1、热效率高:产品热效率全年平均在300%以上,而锅炉的热效 率不会超过100%。 2、运行费用低:与燃油、燃气锅炉相比,全年平均可节约70%的 能源。 3、环保:热泵产品无任何燃烧排放物,制冷剂选用环保制冷剂, 对臭氧层零污染,是较好的环保型产品。 4、运行安全,无需值守:与燃料锅炉相比,运行绝对安全,而且 全自动控制,无需人员值守,可节省人员成本。 5、模块式安装,便于增添设备:产品采用多台机组并联的安装模 式,当用户用水量增大时,可随时增添设备。

热泵的节能原理

热泵的节能原理

热泵的节能原理热泵是一种能够调节温度的装置,它能够将低温热量转移至高温区域。

不同于传统的采暖和空调系统,热泵可以实现高效的能源利用,从而大大节约能源消耗。

热泵的节能原理主要包括以下几个方面:1. 逆向热力学循环原理:热泵主要通过逆向热力学循环实现热量的转移。

逆向热力学循环是指,通过外部能量的输入,将低温热量从低温区域转移到高温区域。

这个过程中,热泵会消耗一部分电能或其他形式的能源。

但是由于热泵实现了高效能源的利用,所消耗的能量远远小于传统加热方式,从而达到了节能的目的。

2. 制冷剂的物理特性:热泵中的制冷剂具有较高的蒸发潜热和冷凝潜热。

蒸发潜热是指制冷剂在从液态变成气态时吸收的热量,而冷凝潜热是指制冷剂在由气态变成液态时释放的热量。

通过合理地利用制冷剂的物理特性,热泵可以实现高效的热量转移过程,从而节约了能源的消耗。

3. 热泵的变频控制技术:热泵配备了变频控制技术,可以根据室内外温度的变化实时调节工作状态。

当室内温度接近设定温度时,热泵会自动降低工作频率,减少能量的消耗。

而当室内温度下降时,热泵会提高工作频率,以满足加热的需求。

通过这种方式,热泵能够精确控制室内温度,并根据实际需求进行调节,减少了能量的浪费,进而提高了能源利用效率。

4. 热泵与其他系统的协同工作:热泵可以与其他系统配套使用,实现能源的共享和互补。

例如,太阳能热泵系统利用太阳能进行热量的转移和储存,从而在一定程度上减少热泵的能耗。

水源热泵系统则通过从水体中获取热量,实现了节能的目的。

通过与其他系统的协同工作,热泵能够最大程度地利用各种可再生能源,提高能源利用的效率和可持续性。

总之,热泵的节能原理主要体现在逆向热力学循环、制冷剂的物理特性、变频控制技术以及与其他系统的协同工作上。

通过合理地利用这些原理,热泵能够实现高效的能源转换,达到减少能源消耗的目的。

热泵的节能特点使得其在建筑采暖、空调领域得到了广泛的应用,并成为可持续发展战略中重要的节能措施之一。

水汽能热泵技术原理及技术优势

水汽能热泵技术原理及技术优势

水汽能热泵技术原理及技术优势水汽能热泵技术原理及技术优势(一)技术原理和内容水汽能热泵技术是一种充分利用空气中水蒸汽热量的可再生能源技术,在冬季充分利用水汽能收集器收集空气中含有的水蒸汽所蕴含的热量,通过水汽能热泵将这部分低品位热量提升,作为中央空调的热源提供以及生活热水的供应;在夏季,水汽能热泵将吸收的建筑热量回收为生活热水,利用作为高效冷却器将多余部分的热量散发到空气中,从而作为中央空调的冷源提供。

水汽能热泵空调系统主要由水汽能收集器、水汽能热泵、水汽能运输系统、水汽能利用系统构成,水汽能收集器放置于建筑的室外(屋顶或者裙房楼顶),水汽能热泵放置在建筑地下机房内,利用水汽能运输系统中的外循环水泵将外循环液在水汽能收集器与水汽能热泵之间来回循环(外循环液在冬季为防冻液,在低温下不结冰,不板结,具有较好的流动性与热交换率,在夏季为普通的自来水)。

同时,利用水汽能运输系统中的内循环水泵将内循环液在水汽能热泵与水汽能利用系统中的室内设备之间来回循环。

在冬季,低温防冻液在水汽能收集器中吸收空气中水汽的热量,温度升高;温度升高后的防冻液在外循环水泵的作用下进入水汽能热泵,水汽能热泵工作后将热量品质提升、温度提高,将热量传递给内循环液,内循环液在内循环水泵的作用下流入水汽能利用系统设备,从而将热量传递到最终室内用户。

在夏季,内循环液在水汽能利用系统设备中将最终室内用户的热量提取出来,通过内循环水泵传递给水汽能热泵,水汽能热泵将这部分热量传递给外循环液,外循环液在外循环水泵的作用下进入水汽能收集器内,通过水汽能收集器将热量传递给空气,具体形式如下图。

图1 水汽能热泵工作原理图图2 水汽能利用流程图现阶段,水汽能热泵主要应用于建筑节能与能源应用领域,在占建筑能耗60%以上的暖通空调系统中,水汽能热泵能够完成冬季低温制热、夏季高温制冷、全年供应生活热水工作。

通过水汽能收集器与水汽能热泵的高效联合运行,绝大部分地区(包括严寒地区、夏热冬冷地区)大部分时间段内(高温低湿时期以及低温高湿时期)都能够实现低成本、高效率地提供建筑用冷热源及生活热水源。

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不为人所熟知的热泵技术之四:谁偷走了热水机的节能量江苏华扬新能源有限公司陈志强空气源热泵性能系数(COP)的数值是热泵产品宣传推广的节能依据。

但在实际应用过程中这些“标称”数据很高的热泵产品的实际表现有时并不尽如人意。

许多工程的实际检测结果与标称值相差较大。

那么,这是否是热泵厂家对机器性能造假,利用不切实际的性能系数来忽悠了消费者呢?当然,不排除有少部分滥竽充数的厂家利用市场的不规范来混水摸鱼,以次充好,产品的制热量小、耗电量大,性能系数比较低,没有达到国家标准要求,节能效果自然达不到期望效果。

但是,即使是对于性能合格、质量可靠的空气源热泵热水机产品,其工作系统的实际能耗也不是那么简单。

机组工作模式、水泵能耗、水箱散热、热水管道散热等因素直接影响到了系统的实际能耗,有必要进一步加以分析。

一、影响热泵制热量的因素1、实际热水系统的运行模式如本系列之三“为什么循环热泵系统的水温不稳定”中所言,如果采取定温补水、循环加热的系统模式来制热水,由于系统中热泵机组总是在中高水温状态下工作,热泵实际性能系数将会比由冷水加热至热水的直热系统的理论性能系数下降20%以上。

这是个很直接的损失,但直到今天,还是常常由于设计师的无知或者直热控制技术的缺乏,许多热水系统的节能效果因此而被确确实实地打了个折扣。

2、系统中循环水流量和水垢本文以循环式商用机为分析对象,《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》“GB21362-2008”(以下简称商用机国标)中明确:对于不提供水泵的热水机,实验室为其选配水泵,使循环水在机组名义制热量条件下,换热端温升5°。

由于实际工程设计中管道阻力损失大小不一,在有的工程系统中循环水流量较小,换热端温升超过5°,换热量下降,从而使得机组的制热能力也会下降。

管道和换热器中水垢的增加会影响水流量,更会直接增加换热器热阻,减少机组制热量。

所以在工作一定年限后热泵机组的制热能力会有所下降。

水质越差的地方制热量的下降速度往往会越快。

3、不同地区气候的差异如本系列“概述”中所言,同样一个产品选择提高5℃的环境温度工作,产品制热量可以增加5%-20%以上,尤其是冬季,制热量随气温的变化相当明显。

有些设计方案中,简单的将空气源热泵名义工况下的制热量和性能系数作为热泵热水器产品全年的平均数值,并以此来与电热水器、燃气热水器等产品来比较经济性,这样的近似处理方法计算简单,数据很好看,但这种近似存在着很大的偏差,地理位置越接近北边,这种近似的偏差越大,在长江流域以北地域,热泵全年实际能效与名义工况能效的偏差可能会超过20%以上。

二、增加热水系统能耗的因素有些因素,不是降低了热泵热水机的制热量,而是在热泵制热、满足设定温度热水使用量过程中需要增加额外的能耗。

这些能耗增加了系统耗电量或者是延长了热泵工作时间,降低了热泵设备节能的效果。

1、热水循环泵能耗许多厂家给出的名义工况性能系数往往是不带水泵功耗的“裸机”的性能系数。

这是商用机国标允许的一种做法,因为商用机国标主要是建立一个统一的测试条件,检测热泵热水机这一设备的的制热性能,而热水系统中的其他因素,不是这个商用机国标所关心或者所能解决的。

但是,用户不关心“裸机”的节能率,他们需要的是系统整体的节能率。

对于5匹~10匹的机组而言,增加热水循环泵后的总能耗比“裸机”总能耗增长了10%左右,也就是说,如果算及热水循环泵,5匹-10匹的热泵热水系统的性能系数往往会下降10%左右。

但值得庆幸的是,在机组增大增多之后,热水循环泵能耗在系统中所占的比例一般会逐渐降低。

2、制热循环管道散热实际系统性能系数测试值可能永远无法达到国标实验的测试值。

这不仅因为实际系统中需要计及水泵功耗,而且因为国标实验中为了还原真实的热水机组产热的能力,还考虑到水箱和循环管道散失的热能,标定制热量是测试值基础上加上水箱散热和循环管道散热的结果。

所以,从某种意义上讲,国标所定义的性能系数在很大程度上是个技术层次上热水机组制热量的理论值,而不是可以直接来套用的实际值。

进行有效的管道保温是热水工程中必须要做、也很值得做的一个工作。

在实验室状态下,5匹~10匹的热水机系统中,这些添加的额外散热大约占到实测制热量的3%左右,在工程应用中,特别是在管道保温不理想的中小热水工程中,循环管道的散热量可能会超过3%,气温越低,循环管道的散热越大。

同样,值得庆幸的是,制热循环管道的散热量只是与散热面积和保温层等因素相关,不是与水流量成比例增长,所以,当水流量增大、管道加粗后,制热循环管道散热在总体能耗中所占的比例会有所降低。

3、水箱散热水箱的保温作用都是相对有效的,没有在一定温差情况下绝对不散热的水箱。

并且一般情况下,水箱内水温和周围环境相差越大,水箱的散热越多。

商用热泵热水机国标“GB21362-2008”中规定,水箱中热水放置13小时后水温下降不超过5度。

即使是一个保温效果优良的水箱,按照24小时散热5度来计算,这水箱所散失的热能,在整个制热量比重中占到10%以上,不是个可以忽略的小数值。

但保温水箱的散热并不是随着水箱容积的增大而成比例增加的。

因为水箱的散热和外表面积呈正比,而外表面积并不是随着容积的增大而成比例增加。

因为保温水箱散热的数量不可忽略,所以,注重品质的保温水箱厂家会考虑如何有效减少热桥、如何在最小的表面积下达到同样的蓄热水容积,如何保证箱体不遭受雨水渗漏,如何减少溢流孔和维修孔的热流失,等等。

4、热水增压泵能耗热水增压产生的能耗往往并不是热源设备需要考虑的能耗,但在实际工程中用户却往往不会把热水增压的能耗撇在热水系统的能耗之外,而且,因为水泵扬程越大,水泵功率越大,在一些中小型热水系统中,热水增压泵的能耗所占的比例已经不可小觑。

热水供水管道的设计和热水增压泵的选择是热水增压泵产生能耗多少的两大关键因素。

许多没有专业设计人员的热水工程商对热水增压泵的选型有很多随意性,常常有人喜欢选择扬程较高的热水增压泵来供水,无论是要将热水往楼上压,还是将热水往楼下送,均选用高扬程的增压泵,因为“扬程高、压力大,效果好”。

没有有效实施恒压控制的供热水系统,热水增压泵能耗得不到有效控制,不该运转的时候增压泵持续运行,会增加三分之一的能耗。

5、热水供应管道散热在所有与能耗有关的因素中,热水供应管道的散热往往是最不可控的。

因为热水工程主要涉及屋顶或室外的热源部分,室内管道往往由水暖装修人员负责。

在没有节能意识、片面降低成本的装修公司眼中,热水管道是否加保温差别不大,许多时候,即使做保温也是敷衍了事,结果热水供应管道的热损耗是大的惊人。

以一个实际经历的热水工程为例。

某宾馆有40个标准间,为了保证一开就有热水,该客户设计有热水回水循环,将热水供应管道内冷却的热水带回到供热水箱。

因为其内部热水管道没有保温,结果该客户冬季每天能耗达到了300-400度电。

这样的能耗是什么概念?如果纯粹是制热水,即使是使用电加热设备,这么多电能也可以把5、6吨水温升50度以上,而该用户实际每天只用2-3吨热水。

后对热水管道回水循环进行改造,设定三个时段共11个小时管道循环,其余时间不进行管道回水循环,结果该宾馆每天能耗立刻降到200度电。

三、热泵热水系统实际性能系数热水系统的节能效果与热泵单位制热量有关,同等机组能耗条件下,热泵单位制热量越大,热泵节能效果越好;同时,节能效果还与热水系统的各种能耗有关,额外的能耗越小,热水设备的工作时间越少,节能效果自然越好。

本文结合上述内容,给出下面的实际热水系统性能系数公式:COP 实际=Q 0/【(T 1+T 2)×(W 1+ W 循环泵)+ T 3× W 增压泵】 (1)T 1=Q 0/(q 0×λ1×λ2×λ3) (2)T 2=(Q 1+Q 2+Q 3)/(q 0×λ1×λ2×λ3) (3)其中Q 0为将水由低温加热到设定温度所需消耗的理论热能。

Q 1为制热循环管道所散失的热能,不需要管道循环、闷热式系统没有此项。

Q 2为保温水箱所散失的热能。

Q 3为热水供应管道所散失的热能,没有热水回水循环的系统可以忽略。

q 0为热泵名义工况单位制热量。

λ1为热水系统模式影响因子,在单水箱热水系统中影响因子为0.7~0.8,采用双水箱、热泵出水端补水的热水系统影响因子为1.1左右。

λ2为环境温度变化对应的制热量修正系数,一般环境温度高于名义工况时,修正系数大于1,低于名义工况时,修正系数小于1。

λ3为换热器有效系数,换热器有效系数小于等于1,水垢越多,有效系数越低。

W 1为热泵机组的单位时间平均耗电量。

W 循环泵为热水循环泵单位时间耗电量,不需要管道循环泵的闷热式系统没有此项。

W 增压泵为热水增压泵单位时间耗电量,不需要热水增压泵的系统没有此项。

特别说明的是,不需要管道循环泵的闷热式热泵热水系统虽然没有Q 1制热循环管道所散失的热能和W 1热水循环泵所消耗的电量,但因为闷热式的热水系统能效比较低,对应的W 0数值较大,所以实际其性能系数并不高。

由上面的计算公式不能直接看出节能率的降低。

假设一个小型的热泵热水系统,采用单水箱定温补水方式循环制热,λ1=0.8,λ2=1,λ2=0.95,T 2=0.1T 1,W 循环泵= 0.1W 1,W 增压泵=0,COP 理论=q0/W 0,为了便于计算,认为W 0=W 1,则带入公式(1)(2)有COP理论=0.63COP理论如果原来的理论“能效比”为3.7,则此时实际的“能效比”只有2.33。

如果气温降低,制热量修正系数λ2=0.5,则实际的能效比会变为1.16!由此我们可以看出热泵热水系统实际性能系数与理论数值的差异可能有多大了。

如果每次均能够直接将冷水加热成热水后进入供热水箱,减少了λ1=0.8的损耗,则上述两个数值分别变为2.90和1.46,节能效果提高四分之一。

(注:素材和资料部分来自网络,供参考。

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