超低温空气源热泵资料

1、工作原理热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。通常用于热泵装置的低温热源改是我们周围的介质空气、河水、海水，或者是从工业生产设备中排出助工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度。热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的；在小型空调器中，为了充分发挥它的效能，在夏季空调降温或在冬季取暖，都是使用同一套设备来完成的。在冬季取暖时，将空温器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作，见图2一17。 热泵工作原理图1由图217中可看出，在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器，制冷剂蒸汽被冷凝成液体，经节流装置进入蒸发器，并在蒸发器中吸热，

2、将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂蒸汽，经换向阀后被压缩机吸入，这样周而复始，实现制冷循环。在冬季取暖时，先将换向阀转向热泵工作位置，于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用)，制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷剂，从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用)，吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入，完成制热循环。这样，将外界空气(或循环水)中的热量“泵”入温度较高的室内，故称为“热泵”。上海冰箱厂生产的CKT一3A型窗式空调器，就是一种热泵式空调器。 在图217的热泵循环中，从低温热源(室外空气或循环水，其

3、温度均高于蒸发温度to)中取得Q。kcal/h的热量，消耗了机械功ALkcal/h，而向高温热源(室内取暖系统)供应了Qlkcal/h的热量，这些热量之间的关系是符合热力学第一定律的，即Q1=Q0十AL kcal/h 如果不用热泵装置，而用机械功所转变成的热量(或用电能直接加热高温热源，则所得的热量为ALkcal/h，而用热泵装置后，高温热源(取暖系统)多获得了热量：Q1AL=Q0， kcal/h 此一热量是从低温热源取得的，如果不用热泵装置，就无法取得这一热量。故用热泵装置旨可节省燃料，又可利用余热。 热泵的工作循环与热机的工作循环正好相反，热机是利用高温热源的能量来产生机械功的，而热泵是靠

4、消耗机械功将低温热源的热量转移到高温物体中去。 若热泵与热机具有两个相同的热源温度，则热机循环的热效率=ALQ1；热机循环的能量指标-热量转换系数=Q1AL，故=1 。值总是小于1的，故值是大于1的。 若制冷机与热泵具有两个相同的热源温度，则它们之间的关系为：=Q1AL=Q0+ALAL=+1， 是制冷机的制冷系数。由此可看出，热量转换系数的最小值是吁=1，在此极限情况下Q。=o，即没有从低温热源吸取热量。 作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温区流向低温区。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种

5、热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。 热泵在工作时，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，通过传热工质循环系统提高温度进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分，因此，采用热泵技术可以节约大量高品位能源。 在运行中，蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升，高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。

6、余热利用的强力工具-热泵 水从高处流向低处，热由高温物全传递到低温物体，这是自然规律。然而，在现实生活中，为了农业灌溉、生活用水等的需要，人们利用水泵将水从低处送到高处。同样，在能源日益紧张的今天，为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量，热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中，然后高温物体来加热水或采暖，使热量得到充分利用。 热泵蒸发流程图热泵的工作原理和家用空调、电冰箱等的工作原理基本相同，通过流动媒体(以前一般为氟利昂，现在由替代氟利昂所代替)在蒸发器、压缩机，冷凝器和膨胀阀等部品中的气相变化(沸腾和凝结)的循环来将低温物体的热量传递到高温物体中去。? 具体工

7、作过程如下：过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量，蒸发成气体媒体。蒸发器出来的气体媒体经过液压缩机的压缩，变为高温高压的气体媒体。高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体。高压液体媒体在膨胀阀中减压，再变为过热液体媒体，进入蒸发器，循环最初的过程。 热泵的性能一般用制冷系数(COP)来评价。制冷系数的定义为由低温物体传 到高温牧体的热量与所需的动力之比。通常热泵的制冷系数为3-4左右，也就是说，热泵能够将自身所需能 量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。现在欧美日都 在竞相开发新型的热泵。据报导新型的热泵的制冷系数可6到8。如果这一数值能够得到普及

8、的话，这意味着能源将得到更有效的利用。热泵的普及率也将得到惊人的提高。 由于氟利昂对地球大气臭氧有破坏作用，为了保护地球的生态环境，除了提高热泵的成现系数，有效利用能源以外，各国科学还致力于新型冷媒的开发。目前已有替代氟利昂的冷媒得到应用。 热泵热水系统包括热泵主机和换热储水箱两部分。热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀；换热储水箱为内置冷凝盘管的储热水箱。冷媒(工质)在蒸发管内吸收环境空气中的热量，通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量，加热水箱中的水。 要搞清楚热泵的工作原理，首先要懂得制冷系统的工作原理。制冷系统（压缩式制冷）一般由四部分组成：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。其工

9、作过程为：低温低压的液态制冷剂（例如氟利昂），首先在蒸发器里从低温热源（例如冷冻水）吸热并气化成低压蒸气。然后制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内被高温热源（例如冷却水）冷却凝结成高压液体。再经节流元件（毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等）节流成低温低压液态制冷剂。如此就完成一个制冷循环。 对于一台分体式热泵空调来说，夏天制冷时就是以室外机为冷凝器、室内机为蒸发器，运行时就把室内的热量输送到了室外。而冬季则以室内机为冷凝器、室外机为蒸发器，这样就把室外的热量输送到了室内，通常这些是通过四通换向阀来实现的。 热泵空调里面有一个四通换向阀。在制冷工况下，室内热交换器就是

10、蒸发器，室外热交换器（夏天往外呼呼出热风的那个东西）就是冷凝器。冬季供热的时候，四通换向阀切换，改变冷媒的流向，此时，室内热交换器就是冷凝器，室外热交换器（冬天往外呼呼出冷风的那个东西）就是蒸发器。由于冬季往外出冷风，换热器要结霜，所以等结霜到一定程度时，四通换向阀再切换，空调变成夏季制冷工况，室外热交换器得到热量，化霜，化霜完毕后，四通阀再切换到制热状态。除霜时，为了防止向室内吹冷风，故室内机的风机停止运转。(当然这种逆向除霜对舒适性有一定影响，所以又有了热气旁通除霜、蓄热除霜等不需要切换工况的方式) 热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统，它被形象的称为“热量倍增器”。目前在市场上广泛出

11、现的家用冷暖空调器上，就已经广泛地应用了热泵制热，其制热系数已高达3以上。那么，利用热泵的原理来制取热水，消耗一度电所获得的热水，比普通电热水器消耗三度电所获得的热水还要多，这是传统热水器所不能企及的。产品特点超低温型空气源热泵是欧盟国家近年来所普通采用制冷、供暖、生活热水一体化设备，如德国西门子热泵，世界最大的供暖设备供应商Dimplex热泵，瑞典的IVT热泵。 采用欧洲寒冷地区普遍使用的超低温压缩机及低温高效环保制冷制404A，机组在环境温度大幅下降时制热量衰减极小。在低温下制热能效比比常规机组高50%-80%，机组在环境温度大幅下降时而制热量衰减很少，充分保证制热效果。 机组在制冷、制热

12、、待机模式下，生活热水都优先制取在-25可以正常制取热水，-20能效比达2.0以上，充分保证低温工况下制取热水效果。 在华北寒冷地区也可作为供暖单独使用。 机组主要零部件均采用国际著名品牌元件。 水电分离、无废气、废渣、安全可靠、高效节能、绿色环保。 多重保护，一体式设计，机组运行更稳定。 具有断电自动记忆功能，来电后自动启动机组运行，无需专人看管。 在环境温度较低时，微电脑自动启动化霜功能。 无需专用机房，全天候运行。 工程安装简便，运行及维护成本低廉。 工作原理空气源热泵机组由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四大主要部件构成封闭系统，其内充注有适量的工质。机组运行基本原理依据是逆卡循环原理：

13、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水中，直接达到预定温度。 性能热泵循环是在冷凝温度（TCO）下定温放热，在蒸发温度（TEV）下定温吸热，定熵地进行膨胀和压缩，所需的平衡功由外界提供。由熵的定义和热力学定律可知逆卡诺循环热泵的性能系数COP为： COP=TCO/ (TCO-TEV)（1） COP值反应了热泵的效率，由（1）式可见，热泵的COP值恒大于1，与一般的热机效率恒小于1。这是因为在循环过程中有电能的输入，电能是做功能力的高品