空气源热泵原理
超低温空气源---超低温空气源热泵是以空气作为低品位热源来进行供暖或供热水的装置。其特点是以二级压缩喷气增焓热泵系统保证机组在-30℃能正常制热,实现了空气源热泵在寒冷地区依然可以高效率制取热水。
系统原理:运行基本原理是逆卡诺循环:液态工质首先在蒸发器内吸收空气中的热量而蒸发形成蒸汽(汽化),汽化潜热即为所回收热量,而后经压缩机压缩成高温高压气体,进入冷凝器内冷凝成液态(液化)把吸收的热量发给需要的加热的池水中,液态工质经膨胀阀降压膨胀后重新回到膨胀阀内,吸收热量蒸发而完成一个循环,如此往复,不断吸收低温源的热而输出所加热的泳池水中,直接达到预定温度。相比于普通热泵在-10℃及更低温度下,由于蒸发温度过低,引起蒸发量较少,导致压缩机回气量少,从而影响冷凝放热。超低温热泵增加了一条连通压缩机的喷射增焓支路,当压缩机回气不够时,喷射增焓支路会给压缩机补气,这样冷凝器的放热量就会提高,因此在极低的环境温度下仍能高效率制热。
要说明“热泵”,先说明“泵”是什么?
人们所熟悉的“泵”是一种机械设备,通过机械做功把物体或能量从低位搬运至高位。
对比:“水泵”是把“水”从低处提升到高处的水利机械,“热泵”是把“热”从某处搬运至另一处的设备。
热泵运行基本原理为:
压缩机从蒸发器中吸入低温低压气体制冷剂,在压缩机内部压缩成高温高压的气体制冷剂;
高温高压气体进入冷凝器与水交换热量,在冷凝器中被冷却成过冷的高压液体制冷剂,水吸收制冷剂的热量后温度不断升高;
高压液态制冷剂经过节流器节流降压后,变成低温低压的气液两相混合体,在蒸发器中通过风扇的作用下,吸收空气中的热量蒸发成气体;然后再次被压缩机吸入压缩,如此循环,从而不断地制取热量。
喷气增焓低温空气能热泵中央热水机组,采用涡旋喷气增焓压缩机,现介绍喷气增焓循环过程,就是工质从冷凝器出口,即分为两路,一路为“旁路”,先进行节流,降低压力和温度,并进入中间换热器与“主路”的工质进行换热,换热的结果是旁路的工质捕获热量气化,并通过一个支管进入压缩机的“补气口”,这些工质在压缩的途中参与循环过程,象一支生力军,协助带走压缩机产生的热量,降低排气温度,使总的制冷剂流量增大;而主路的液态工质温度进一步降低,提高了工质的过冷度,再经过节流装置降压降温并继续前进到蒸发器内吸热气化,由于主流的工质在节流前经过了两次冷却,它的温度更低,进入蒸发器后的吸热能力也更强。
喷气增焓低温热泵优点
① 采用涡旋喷气增焓压缩机,可适应高压缩比和高压差,并可控制安全的排气温度;
② 更低环境温度的适应性:采用喷气增焓技术,可以在-30℃环境温度下可靠运行,不需要辅助电加热。使机组的适用范围更广,可广泛应用于我国北方地区采暖及生活热水;
③ 更高的低温制热性能;
④ 制热能力比常规热泵更高。随着温度的下降,喷气增焓低温机组的能效比衰退速度小于常规热泵机组,在-7℃~7℃环境温度范围内的COP要大于常规机组。