熱泵在全國(guó)各地、各季節(jié)的熱效率值是不同的,從2.0到8.0不等,標(biāo)準(zhǔn)工況溫度20°時(shí)熱效比是4左右,在夏季溫度最高時(shí)35°左右,可達(dá)7左右,夏天每噸水耗電量為5-6度(將15°冷水燒到55°),冬季寒冷天氣約損耗14-15度電,全年每噸水平均耗電不超過(guò)10度。應(yīng)該說(shuō)還是比較低的。
我們以前用的都是燃?xì)鉄崴?,電熱水器等?duì)于它們都比較熟悉,下面我介紹下家用空氣源熱泵:家用空氣源熱泵同商用空氣源熱泵原理大部分一樣。在此之前我先詳細(xì)闡述下熱泵原理:
首先,熱泵的核心部件:壓縮機(jī),熱量搬運(yùn)“工具”:冷媒??諝庠礋岜脽崴畽C(jī)一般由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、加熱水箱及控制等部分組成。下面,TX們一起來(lái)學(xué)習(xí)下,第一:看圖
圖一熱泵的制造熱水的原理如圖一所示,簡(jiǎn)單解釋下:
(1)處于低壓液態(tài)循環(huán)冷媒(如氟利昂R22及R417a)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中冷媒吸收空氣當(dāng)中的熱量蒸發(fā),此時(shí)冷媒從低溫?zé)嵩刺幬諢崃孔兂傻蜏?、低壓蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī);
(2)工質(zhì)經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮、升溫后,變成高溫、高壓的蒸汽排出壓縮機(jī);
(3)蒸汽進(jìn)入冷凝器,在冷凝器中將從蒸發(fā)器中吸取的熱量和壓縮機(jī)耗功所產(chǎn)生的那部分熱量傳遞給冷水,使其溫度提高。冷媒經(jīng)過(guò)冷凝放熱后變成液態(tài);
(4)高壓液體經(jīng)過(guò)膨脹閥節(jié)流降壓后,變成低壓液體,低壓液態(tài)冷媒再次進(jìn)入蒸發(fā)器,依此不斷地循環(huán)工作。整個(gè)工作過(guò)程是熱量搬運(yùn)過(guò)程,是將低溫?zé)嵩粗械臒崃窟B續(xù)不斷的搬運(yùn)至高溫?zé)嵩矗ㄋ┲械倪^(guò)程。傳熱冷媒是一種特殊的物質(zhì),在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中傳熱工質(zhì)的蒸發(fā)溫度可達(dá)-20℃左右,因此即使-5℃的環(huán)境溫度相對(duì)于它來(lái)說(shuō)也是“高溫?zé)嵩础?,也能正常吸熱。此外工質(zhì)的冷凝溫度可達(dá)75℃,確保產(chǎn)出50~60℃的熱水。
以上就是我對(duì)熱泵原理的解釋。下面在看看家用機(jī),還是請(qǐng)大家看圖:
圖二
以上的家用機(jī)的原理,實(shí)際上圖二和圖一區(qū)別甚微,關(guān)鍵是冷媒的走向,冷媒在那里跟水進(jìn)行換熱的問(wèn)題?,F(xiàn)在家用機(jī)一般分為:水循環(huán)系統(tǒng)和冷媒循環(huán)系統(tǒng)兩種。
冷媒循環(huán)系統(tǒng)是指,換熱器在水箱里。這種情況水箱壁上分布盤管換熱器,冷媒在水箱壁與水換熱,將高溫能力傳導(dǎo)給冷水。實(shí)際上就是將商用機(jī)的冷凝室搬到水箱里面來(lái)了。
水循環(huán)系統(tǒng)和商用機(jī)的原理是一摸一樣的,在這里就不在解釋了。
還有單純的詢價(jià)是沒(méi)有意義的,熱泵的買點(diǎn)是節(jié)能以及綜合性價(jià)比。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)從使用年限將在15年左右,一般家庭燃?xì)鉄崴髟?-5年。從節(jié)能效果來(lái)講3口之家用水(洗碗、洗菜、洗澡、簡(jiǎn)單的洗衣)一月電費(fèi)約25元。沒(méi)有安全隱患我覺(jué)得是很關(guān)鍵的。另外熱泵做回水很輕松,達(dá)到即開(kāi)即熱的效果也很好!熱泵原理最簡(jiǎn)單的方法就是:它在做熱量搬運(yùn)工作,就是通過(guò)媒介把高溫傳給水,使水加熱!
熱泵和太陽(yáng)能相比優(yōu)勢(shì)非常明顯:
1、首先是適用范圍廣。不受天氣影響(-10°-40°)一年四季都可以用。
2、可連續(xù)加熱,持續(xù)不斷供熱水,滿足用戶需要。
3、運(yùn)行成本低。在陽(yáng)光較好的情況下,費(fèi)用高于太陽(yáng)能,在陰雨天、夜晚,遠(yuǎn)低于用電輔加熱的太陽(yáng)能,因此全年平均下來(lái),運(yùn)行成本低于太陽(yáng)能。
4、安裝方便,家用水循環(huán)機(jī)的安裝,地球人成年人看圖就會(huì),比搭積木還簡(jiǎn)單。
在這里我們必須承認(rèn),太陽(yáng)能在日照充足的情況下,特別是夏季,它基本是沒(méi)有運(yùn)行成本的,正是因?yàn)槿绱耍窒扌栽龃罅?,在沒(méi)有太陽(yáng)的條件下,在用水量增大的情況下,制熱變成了單純的電加熱,這樣的方式能耗是相當(dāng)大的。
現(xiàn)在市面上的太陽(yáng)能做了些改進(jìn),比如增加水箱的保溫程度,提高集熱管的效率,但是無(wú)論如何都改變不了太陽(yáng)能被天氣制約的缺陷!
涉及到熱泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的問(wèn)題
1、用R22作冷凝劑,本來(lái)自身的臨界溫度就不是很好,所以出高溫水的唯一可能性只能白白曾加壓縮機(jī)的負(fù)荷。從技術(shù)上講出60°的熱水本來(lái)就是熱泵的極限,再往上走,基本沒(méi)有可能。不過(guò)豪瓦特的舒量熱泵宣稱已經(jīng)可以突破60°到達(dá)65°的境界了??偨Y(jié)下現(xiàn)目前來(lái)講超過(guò)60°意義不大,而且高于60°水溫的應(yīng)用多是在工業(yè)上了。熱泵還主要集中在民用這一塊。另外熱泵壓縮機(jī)成本價(jià)格偏高,也是制約熱泵發(fā)展一要素。
2、對(duì)于極端溫度的看法。首先原帖的所提的極端高溫是沒(méi)有意義的,設(shè)想如果室溫已經(jīng)達(dá)到50°了,我們還需要熱水嗎?極低溫度,-15°以下。首先聲明在我國(guó)最冷地區(qū)--東北地區(qū)(冬季輕松可達(dá)-20°)熱泵是不太適合的,原因有很多,冷媒無(wú)法向外界吸熱,同時(shí)壓縮機(jī)也無(wú)法啟動(dòng)。美的用了個(gè)新技術(shù),美其名曰叫智能雙核,原理很簡(jiǎn)單,就是把電輔和壓縮機(jī)這兩個(gè)制熱工具合二為一,提高制熱效率的同時(shí)也滿足低溫天氣的運(yùn)行。還有熱泵制冷劑的選用上應(yīng)該改進(jìn)下了,雖然R22非常成熟,但是弊端已很顯然,當(dāng)然更換新的冷媒涉及不僅僅是成本增加的問(wèn)題。
熱泵產(chǎn)高溫水(60°-85°)的幾點(diǎn)補(bǔ)充:
第一、熱泵產(chǎn)高溫水不是不可能,現(xiàn)在也有高溫?zé)岜?,但是?0°上的熱水對(duì)壓縮機(jī)、冷媒的要求都比較高,高溫空氣熱泵設(shè)備一般選用美國(guó)品牌3T工況谷輪全封閉渦旋壓縮機(jī)。
第二、高溫?zé)岜玫墓?jié)能型還有待驗(yàn)證,不管采用那些手段和技術(shù),水溫越往上走,困難越大,就好比你永遠(yuǎn)不能把水燒到101°一樣,當(dāng)然意思不是說(shuō)不能燒到60°以上,水溫和節(jié)能性通常是成反比的。一般的熱泵的COP值可以達(dá)到4左右,高溫?zé)崮苓_(dá)到多少還有待論證和應(yīng)用。cop(就是熱泵系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的制熱量和輸入功率的比值,在相同的工況下,其比值越大說(shuō)明這個(gè)熱泵系統(tǒng)的效率越高越節(jié)能)

前面我已經(jīng)詳細(xì)解釋過(guò)家用機(jī)的原理和運(yùn)行成本的。