一、產(chǎn)品概述
1.產(chǎn)品介紹
空氣能熱泵熱水機(jī)組(Air-Source Heat Pump Hot Water Unit)是當(dāng)今世界上開拓利用新能源好的設(shè)備之一,是繼鍋爐、燃?xì)鉄崴?、電熱水器和太陽能熱水器之后的新一代熱水制取裝置。在能源供應(yīng)日益緊張的今天,空氣能熱泵熱水機(jī)組憑借其高效節(jié)能、環(huán)保、安全等諸多優(yōu)勢迅速在市場上得以推廣。
國外同類產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟,在發(fā)達(dá)國家的使用比例有的高達(dá)70%。在日本的應(yīng)用已經(jīng)普及,生活熱水工程中有60%-70%使用空氣能熱泵熱水機(jī)組,在澳大利亞達(dá)到30%-40%,在歐洲、美洲也有大量應(yīng)用。
根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理,機(jī)組以少量電能為驅(qū)動力,以制冷劑為載體,源源不斷地吸收空氣或自然環(huán)境中難以利用的低品位熱能(-7~43℃,直熱承壓式-15~43℃),轉(zhuǎn)化為高品位熱能,實(shí)現(xiàn)低溫?zé)崮芟蚋邷責(zé)崮艿霓D(zhuǎn)移;再將高品位熱能釋放到水中制取熱水(40℃-60℃),通過熱水供應(yīng)管路輸送給用戶滿足熱水供應(yīng)、供暖需求。
空氣能熱泵中央熱水機(jī)組采用目前世界上先進(jìn)、安全、環(huán)保、高效的熱水生產(chǎn)技術(shù),結(jié)合我國用戶的使用特點(diǎn),全新開發(fā)出一系列空氣能熱泵熱水機(jī)組,在進(jìn)水溫度、進(jìn)水壓力、環(huán)境溫度等參數(shù)不斷變化的情況下,始終保證出水溫度恒定在設(shè)定值(出廠設(shè)定56℃),40~60℃可調(diào)。機(jī)組開啟即有高溫?zé)崴a(chǎn)生,源源不斷地流入保溫儲水箱中供用戶使用。
2.系統(tǒng)原理
2.1系統(tǒng)組成
空氣能熱泵中央熱水系統(tǒng)一般由空氣能熱泵熱水機(jī)組、保溫水箱、水泵及相應(yīng)的管道閥門等部分組成。而空氣能熱泵熱水機(jī)組一般由壓縮機(jī)、水側(cè)換熱器、空氣側(cè)換熱器、節(jié)流裝置、低壓儲液罐、水路調(diào)節(jié)閥等部分組成。
3.工作原理
根據(jù)逆卡諾循環(huán)基本原理:
☆低溫高壓制冷劑經(jīng)膨脹機(jī)構(gòu)節(jié)流降壓后,進(jìn)入空氣側(cè)換熱器中蒸發(fā)吸熱,從空氣中吸收大量的熱量Q2;
☆蒸發(fā)吸熱后的制冷劑以氣態(tài)形式進(jìn)入壓縮機(jī),被壓縮后,變成高溫高壓的制冷劑(此時(shí)制冷劑中所蘊(yùn)藏的熱量分為兩部分:一部分是從空氣中吸收的熱量Q2,一部分是輸入壓縮機(jī)中的電能在壓縮制冷劑時(shí)轉(zhuǎn)化成的熱量Q1;
☆被壓縮后的高溫高壓制冷劑進(jìn)入水側(cè)換熱器,將其所含熱量(Q1+Q2)釋放給進(jìn)入換熱器中的冷水,冷水被加熱到60℃直接進(jìn)入保溫水箱儲存起來供用戶使用;
☆放熱后的制冷劑以液態(tài)形式進(jìn)入膨脹機(jī)構(gòu),節(jié)流降壓......如此不間斷進(jìn)行循環(huán)。
冷水獲得的熱量Q3=制冷劑從空氣中吸收的熱量Q2+驅(qū)動壓縮機(jī)的電能轉(zhuǎn)化成的熱量Q1,在標(biāo)準(zhǔn)工況下:Q2≈3.6Q1,即消耗1 份電能,得到4.6 份的熱量。
二、選擇思路
1.系統(tǒng)整體選擇
擬采用節(jié)能環(huán)保的空氣能熱水機(jī)作為系統(tǒng)的產(chǎn)熱水設(shè)備,該設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)、熱效率高:產(chǎn)品熱效率全年平均在400%以上,而鍋爐的熱效率不會超過100%。
(2)、運(yùn)行費(fèi)用低:與燃油,燃?xì)忮仩t比,全年平均可節(jié)約70%的能源,加上電價(jià)的走低和燃料價(jià)格的上漲,運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)日益突出。
(3)、環(huán)保:熱泵產(chǎn)品無任何燃燒排放物,制冷劑選用了環(huán)保制冷劑R22,有些產(chǎn)品還采用了R134a、R410A等新型環(huán)保冷媒。
(4)、運(yùn)行安全,無需值守:與燃料鍋爐相比,運(yùn)行安全,而且全自動制,無需人員值守。
2.熱泵主機(jī)整體選擇
泳泉系列:設(shè)計(jì)方式為循環(huán)式:即采用循環(huán)式熱水機(jī)制取生活熱水。原理簡圖1:
注:(1)上圖若為循環(huán)閉式系統(tǒng)時(shí),則保溫水箱為閉式(承壓)水箱,沒有給水泵,通過承壓水箱自帶壓力向末端供水;
(2)上圖若為循環(huán)開式系統(tǒng)時(shí),則保溫水箱為開式水箱,有給水泵,通過該給水泵為熱水增壓,向末端供應(yīng)。
3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式
熱泵機(jī)組采用多臺并聯(lián)設(shè)計(jì)方式,組成一個(gè)熱水系統(tǒng)。機(jī)組互為并聯(lián),又相對獨(dú)立。
3.1、運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)?。合到y(tǒng)中所有機(jī)組同時(shí)出現(xiàn)故障的幾率極小,若其中一臺或兩臺出現(xiàn)故障,其他機(jī)組照常運(yùn)行,降低故障機(jī)組對系統(tǒng)的影響程度,降低運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn);
3.2、維護(hù)成本低:如果采用一臺或兩臺大型機(jī)組,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),配件的成本相對多臺小機(jī)組明顯會高。如更換1個(gè)10HP壓縮機(jī),其成本是更換1個(gè)5HP壓縮機(jī)的2倍左右。
4.系統(tǒng)管網(wǎng)回水控制
擬采用溫度控制方式將進(jìn)行末端管網(wǎng)回水。如當(dāng)熱水管道中水溫低于42℃時(shí),回水運(yùn)行自動開啟,開始管網(wǎng)回水;當(dāng)熱水管道中水溫高于45℃時(shí),回水運(yùn)行停止,管網(wǎng)回水結(jié)束。這樣既可以滿足熱水供應(yīng)舒適性的需求,又可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,減少水泵運(yùn)行時(shí)間。