四川省 盛吉热泵有限公司
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空气源 热泵热水器及热泵的工作原理

空气源热泵热水器

在自然界中,水总由高处流向低处,热量也 总是从高温传向低温。但人们 可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实 现水的由低处向高处流动,热泵同 样可以把热量从低温传递到高温。所以热 泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的装置。热泵也就像水泵那样,可以把 不能直接利用的低位热源(如空气、土壤、水)中所含的热能、太阳能、工业废 热等转换为可以利用的高位热能,从而达 到节约部分高位能(如煤,燃气,油,电等)的目的。热泵虽 然消耗了一定的高位能,但它所 供给的热量却是所消耗的高位能和吸取的低位能之和,故采用 热泵装置可以节约高位能。

2. 热泵的发展

热泵的 理论起源于十九世纪早期卡诺的著作,他在1824年发表 了关于卡诺循环的论文。在1850年初,开尔文(L.Kelvin)提出:冷冻装 置可以用于加热,之后许 多科学家和工程师对热泵进行了大量研究,这种研究持续了80年之久。

1912年瑞士 的苏黎世已成功安装了一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖,并以此申报专利,这就是 早期的水源热泵系统,也是世 界上第一套热泵系统。热泵工业在20世纪40年代到50年代早 期得到迅速发展,到1943年大型 热泵的数量已相当可观。

20世纪70年代初期,由于能源危机的出现,热泵又 以其回收低温废热,节约能源的特点,受到了人们的青睐。比如美国,热泵的产量从1971年的8.2万套/年猛增至1976年的30万套/年,1977年再次跃升为50万套/年,而此时日本后来居上,年产量已超过50万套。目前热 泵市场每年都在成倍增长,发展势头相当迅猛。在欧美 大多数发达国家,如澳大利亚、英国、法国、德国、北欧南欧的一些国家,热泵产 品已经进入了大多数家庭,例如欧美发达国家,从上世纪70年代生 产出家用空气源热泵产品至今,有的产 品已正常运行了十几年。其性能 得到用户的高度评价。

3. 热泵热水器

热泵热 水器是热泵技术的一种应用形式,热泵热 水器主要由压缩机、水换热器、空气(水)换热器、膨胀阀 和风机等部件组成。它运用 逆卡诺循环原理,通过压缩机做功,使气态 工质温度及压力升高,气态工 质与冷水在热交换器中进行热量交换,这一过 程工质放热发生由气态到液态的相变,冷水吸 收工质的热量逐步升温变成热水,液态工 质经膨胀阀节流后由吸收空气或水的热量,空气或 水因放热温度降低,这一过 程工质吸热发生由液态到气态的相变。这一往 复循环相变过程不断吸热和放热,由吸热 装置吸取空气或水中的热量,经过热 交换器使冷水逐步升温,制取的 热水通过水循环系统送至用户。目前国内市场,热泵热 水器主要为空气源热泵,其次为地源热泵。

热泵热 水器工作原理图

4. 热泵性能参数表

型 号

KFRS-16KW II

电 源

380V/50Hz

压缩机

谷轮

额定输入功率

4.5KW

额定输入电流

8.5A

额定制热量

16KW

出水温度

48-55℃

额定水流量

3m^3/h

工作环境温度

-5~40℃

膨胀阀类型

电子膨胀阀

额定产水量

350L/h

噪 音

≦65dB(A)

机组外型尺寸

840×840×880mm

质 量

160kg

5.1 热泵热 水器的节电原理

热泵热水器在工作时,把环境 介质空气或水中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收;它本身 消耗一部分能量,即压缩机耗电QB;通过工 质循环系统在热交换器中进行放热QC,QC=QA+QB,由此可以看出,热泵热 水器输出的能量为压缩机做的功QB和热泵 热水器从环境中吸收的热量QA;因此,采用热 泵热水器可以节约大量的电能。

5.2 热泵热 水器与太阳能热水器的比较

5.3 不同热 水设备的耗能对比表

上海春 姜实业有限公司电气事业部

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