空气能培训资料20111230

1、空气能热水器空气能热水器基础知识培训基础知识培训p 各种热水器的比较能源利用率热泵简要介绍n日常生活中泵的应用很多。泵是一种提高位能的装置，根据用途不同有水泵、气泵、油泵等。n热泵顾名思义就是泵热的装置。热泵技术是近年来在全世界备受关注的新能源技术，目前较多地应用于冷暖空调机。n热泵按结构、用途等可以有多种分类。如果按所取热源方式，常见的可分为空气源、水源、地热等；空气源热泵热水器是空气源热泵的其中一种用途方式。空气源热泵原理介绍n空气源热泵系统的主要工作原理就是利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温热源（空气当中蕴涵的热能）高效吸收低品位热能并传输给高温热源（水箱里的水），达到了“泵热”的

2、目的。n热泵技术是一种提高能量品位的技术，它不是能量转换的过程，不受能量转换效率极限1的制约。利用热泵热水机释放到水中的热量不是直接用电加热产生出来的，而是通过热泵热水机把热源搬运到水中去的，所以平均能效比能达到400%以上。也就是1度电通过热泵能产生4度电的效果。原理介绍n逆卡诺循环是制冷技术原理的基础。平时人们使用的空调以及我们的空气源热泵热水器都是建立在此基本原理的基础上。只是用作制冷时利用的是机器的“冷”部分，而制热时利用的则是机器的“热”部分。原理介绍空气源产品结构n目前应用最普遍的蒸气压缩式热泵，压缩机、目前应用最普遍的蒸气压缩式热泵，压缩机、蒸发器、冷凝器、节流阀为主要四大部件，

3、蒸发器、冷凝器、节流阀为主要四大部件，其他辅助部件包括风机、四通阀、储液罐、其他辅助部件包括风机、四通阀、储液罐、气液分离器、铜管以及为保证机器正常运行气液分离器、铜管以及为保证机器正常运行用的保护器及电控部分等等。直热式机型还用的保护器及电控部分等等。直热式机型还包括一个水流量调节阀。包括一个水流量调节阀。压缩机n压缩机是热泵机组的重要部件之一，它的质量直接关系到整机的热效率，压缩机在热泵系统中的作用是把冷媒工质蒸汽从低压提升为高压，这样不仅使工质在（进气口）低压状态下不断蒸发吸收空气中的热量，在高压端通过热交换源源不断给水加热，所以压缩机是系统的动力中心。n常用压缩机分活塞式、转子式、涡旋

4、式、螺杆式等。行业内1-2匹家用机普遍采用了转子式，而3-20匹商用机则采用涡旋式。螺杆式主要用于更大型的制冷制热机组。n家用机压缩机目前常见品牌有：松下、日立、比泽尔三洋、大金、庆安 等，最常见的为松下、日立n商用机压缩机目前常见品牌有：谷轮、丹佛斯、三洋、大金、日立、比泽尔等最常见的为谷轮、三洋、大金压缩机压缩机冷凝器n冷凝器是热泵热水器中的主要热交换设备之一。在系统正常运行过程中，高温高压的制冷剂液体在冷凝器中放出热量被水吸收，实现制冷剂和水的热交换，水吸收热量而温度上升，制冷剂在冷凝器中从高温高压的液体变为低温高压的液态，这也是热泵能产热水的原因。冷凝器板式换热器套管式换热器高效罐式换

5、热器各种换热器有多种不同的形式结构，以上图片仅为常见的几种n在空气源热泵热水器上使用的常见冷凝器按结构可分为板式换热器、套管式换热器、盘管式及高效罐（俗称水炮）等；n上述每种冷凝器，如果一侧与水接触，则都可能容易产生水垢，所以一般都要求定期清洗。冷凝器n盘管式主要是使用在家用产品中，有浸在水中传热，也有盘在水箱内胆外，依靠内胆传热的。n板式冷凝器具有较好的换热性能，因体积小而具有灵活的安装性，但对水质要求高，国内常见比较专业的生产厂家有广州新速能等；n套管式冷凝器对水质的要求没有板式换热器严格，使用时制冷剂与冷却水完全实现逆流换热，但套管式冷凝器金属消耗量较大，体积也较大。冷凝器蒸发器n蒸发器

6、和冷凝器的功能刚好相反，从能量转换的角度分析：冷凝器加热水所用的热量是蒸发器从空气中吸收来的热量以及驱动压缩机、风扇电机等运行所需的少量电能。热水的热量主要来自空气中，所以热泵产热水比其它热源设备更加节能。蒸发器蒸发器与冷凝器都是相对而言的。简单来说，不管形式结构如何，我们习惯把常态工作过程中放热的称为冷凝器，而吸热的则成为蒸发器。空气源热泵在化霜状态工作时，蒸发器与冷凝器的作用是反过来的。n由于蒸发器为翅片式结构，片间距离也较小，加上容易产生冷凝水及风扇的吸力等因素，因此蒸发器上很容易沾上灰尘杂质等，严重影响换热效果。因此也必须定期对蒸发器进行清洗。蒸发器节流装置n节流装置主要是降温、降压作

7、用，对冷媒流量进行调节使液体流量在较低的压力下更易蒸发，蒸发效果的好坏直接影响蒸发器吸收空气热量的效率 n目前在空气源热泵热水器中，使用的节流装置主要有毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀。n毛细管虽然成本低，但因其流量调节能力较差，而空气源热泵热水器在使用中环境温度、水温变化区间大，所以只是在家用产品中使用毛细管作为节流装置。n商用热泵热水机组中主要是使用热力膨胀阀和电子膨胀阀节流装置节流装置毛细管热力膨胀阀电子膨胀阀分液管热力膨胀阀汽车用电子膨胀阀n热力膨胀阀广泛应用于中央空调冷水机组及热泵机组。它相对比较稳定，而且故障率很低。n根据热力膨胀阀结构上的不同，分为内平衡式和外平衡式两种。节流装置n

8、电子膨胀阀也是目前较普遍使用的一种节流装置。它的优点有：1、流量调节不受冷凝压力变化的影响；2、对膨胀阀前制冷剂液体过冷度的变化具有补偿作用；3、执行动作快、准；4、有效地控制过热度，最大限度地发挥蒸发器的能力；节流装置n四通阀的作用主要是在主机需要除霜时变换系统内工质流向，从而使制热时的冷凝器成为蒸发器，从热水中吸收热量；而制热时的蒸发器则成为冷凝器，放热融霜。因此热泵在除霜时不但不能加热，而且还使水箱内的热水温度降低，双倍损失热量。一般因主机除霜而浪费的热量占到总制热量的20%左右。这也是冬季空气源热泵能效比低下的重要原因之一。n四通阀并非热泵热水器产品的必需部件，如采用其他除霜方式则可取

9、消四通阀。四通阀四通阀风机及电控系统n风机：用来加大空气中热量与蒸发器之间的换热效果，同时保证蒸发器不易结霜。n电控：用于控制整台机器的正常运行。压力开关及压力表压力开关及压力表感温头家用型空气源热泵系统结构示意图家用型空气源热泵系统结构示意图n系统结构流程说明：系统结构流程说明：n压缩机压缩机高压保护器高压保护器换向阀换向阀 热交换器（家用型水箱）热交换器（家用型水箱）节流装置节流装置蒸发器蒸发器低压保护器低压保护器气液分离器气液分离器压缩机。压缩机。汽水换热器节流装置（毛细管）压缩机蒸发器（家用型水箱）冷水进口热水出口低压保护器高压保护器四通阀风机卸压阀商用型空气源热泵系统结构示意图商用型

10、空气源热泵系统结构示意图n系统结构流程说明：系统结构流程说明：n压缩机压缩机换向阀换向阀 高压保护器高压保护器套管换热器套管换热器高压储液罐高压储液罐过过滤器滤器卸压阀卸压阀膨胀阀膨胀阀蒸发器蒸发器低压保护器低压保护器气液分离器气液分离器压压缩机。缩机。套管换热器分离器过滤器卸荷阀膨胀阀外平衡管感温包蒸发器盘管温度风扇电机储液罐压缩机低压保护器高压保护器四通阀排气温度低压表高压表出水温度回水温度00.51.52.02.01.50.50商用型直热式空气源热泵系统结构示意图商用型直热式空气源热泵系统结构示意图00.51.52.02.01.50.50套管换热器分离器过滤器卸压阀膨胀阀外平衡管感温包蒸

11、发器盘管温度风扇电机储液罐压缩机低压保护器高压保护器四通阀排气温度低压表高压表出水温度进水温度进水阀自来水循环泵电磁阀压力控水阀高水位低水位公共端供水泵排污阀直热式热泵机组系统空气源产品适用环境n与空调器比较，在环境温度从-10到45的变化区间内，空调器是以制热、制冷两种运行模式来完成实时功能的需要，而空气源热泵热水器是以制热一种运行模式适应环境温度变化的需要，因此热泵热水器所要适应的环境更恶劣。 n在GB 21362-2008商业或工业用及类似用途的热泵热水机中，热泵被分为普通型及低温型。普通型工作环境温度为0以上。而低温型工作环境温度为-10以上.n普通型热泵在-15-10并非不能工作，但

12、运行时稳定性较差，效率也很低。相对而言，故障率也要高于正常运行温度时。n在温度低于-10时，建议配置电加热或其他辅助加热设施。否则容易损坏主机。v适用范围n热泵热水器的扩展应用热泵热水器的扩展应用n泳池加热：n泳池水一般要求恒温在282，对热泵热水器系统而言，是COP值很高的一段，所以加热泳池，恒温泳池水就节能效果而言无可替代，最近很多厂家开发泳池机，可以做得很小，成本低，价格低，很容易被用户接受。n水产养殖：水生物养殖最佳水温不超过30也类同泳池，但由于养殖水肿有机养分的作用水多呈酸性，要采取二次换热方式（抗腐蚀的换热器）。前景广阔。尤其是养殖育幼苗更加需要。v适用范围 温室大棚加热 即使是

13、在东北地区寒冷冬季-30，阳光充足时，温室大棚里的温度却高达50，但植物生产地最佳温度是30，这部而到了晚上，高温就要开窗放掉。没有了阳光，尽管有保温措施，也需要烧火加热。采用热泵热水器把地下做个储水槽，白天提取多余热量制作热水储存在地槽里，晚上把这些热水中的热能提取出来用风机盘管送到温室里保持生物生长的合理低限温度，构成节能良性循环。v适用范围n工业生产恒温：对于电镀，电泳等要求镀泳液的温度保持恒温，采用热泵加热，节能、环保、高效、安全。n易燃易爆物的加热和干燥 生产烟花爆竹的企业因火药的生产和干燥时有重大事故发生，采用热泵干燥完全隔离火源，很大程度地提高了产品质量，防止失火爆炸事故的发生。

14、v适用范围n低温热风干燥 在现实很多领域都实际采用热风干燥，但很多热风热源多数还是使常用规能源加热，如茶叶的干燥，烟草的低温烘焙，木材的脱水干燥，药材的干燥，甚至果脯、果干应用很广。n应用热泵制造低温热风比常规能源节能80%以上，而且没有污染、工作环境洁净。这个领域里有不少是有待我们开发的，这种干燥设备的需求量很大，除了明显的节能、环保效果以外，更重要的是可以完全实现自动控制，可控干燥气氛对于提高产品的质量更加重要。如茶叶干燥要求很高（要保持新鲜原味），热泵干燥不会使茶叶出现异味突变。v适用范围n地板采暖：n总之除了生活用水、采暖以外，开发的项目很多，需要大家去发现和挖掘，并研发出适合的产品，

15、对节能、环保、安全用能做出贡献。v适用范围空气源热泵热水器的评价指标 n1）评价条件：环境温度、进、出水温度，同一产品在不同的温度条件下，会有不同的运行结果，热泵热水器受环境温度的影响比较大； n2）产水能力：对用户来说，同样的产品配置，同样的价格，产品的产水能力越大，初期投资就越小；n3）COP：产品的能效比越高，用户使用时的运行费用就越低；n4）功率： 同样配置的产品，其运行功率是相近的，为提高产品的产能使功率过大将导致运行不稳定，影响产品的寿命及可靠性；工程用水量计算工程用水量计算n宾馆的每个标准间的用水量为100L,即每个人的用水量为50L。n工厂工人，学校学生每个人的用水量为40L。

16、n浴场每个人的用水量为30L，然后要知道每天的人流量，最后加上浴池的吨位，就得出整个浴池的用水量。n有时候甲方也会直接要求做热水的吨位。空气能制热功率的计算公式空气能制热功率的计算公式W空气能制热功率，kW； Qt日次用水量， kg t end储热水箱内水的设定温度，t i 水的初始温度， T空气能加热时间，8h；TttQWiendt860)(每吨水配置机组总结每吨水配置机组总结n在秦岭淮河以南到南岭以北的地区，一般1吨水配置1.5P的机器就可以了。n在秦岭淮河以北的地区， 1吨水至少要配置2P的机器。n在南岭以南的地区，一般1吨水配置1.0P的机器就可以了。地暖每平方配置制热量总结地暖每平方配置制热量总结n在秦岭淮河以南的地区，一般1平方配置80W的制热量就可以了。n在秦岭淮河以北的地区， 1平方至少配置100W的制热量。商用