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空气能热泵热水装置的原理与特点

作者:baishente 时间:2020-5-26 16:01:37 浏览次数:

空气能热泵热水装置是利用环境中蕴含的免费热能来制取热水,其原理示意如图1-26所示,能流图如图1-27所示。

空气能热泵热水装置

由图可见,空气能热泵热水装置消耗少量电能,从环境等低温热源中吸收大量免费热能,并将其温度升高后用于加热热水。以某电动压缩式热泵热水装置的典型运行参数为例,当环境空气温度为10℃、所制取的热水温度为45℃时,空气能热泵热水装置只需消耗1份电能,即可从环境中吸收3.5份低温热能,生成4.545℃的热能来制取热水。空气能热泵热水器装置具有如下基本特点(以电动压缩式热泵热水装置为例):

1)高效节能

参照图1-26,根据热力学第一定律,热泵热水装置满足:

QH=QL+Wc                                  1-7

式中QH热泵的制热量,也即用于加热热水的热量,

wQ.——热泵从低温热源(环境空气、土壤、地下水、海水、城市污水、工商及生活废热等)吸收的热量,

WWc—热泵消耗的电量或功,W

热泵热水装置的性能系数(是热泵热水装置的能源效率或热效率指标,为热水获得的热能与压缩机消耗的电能之比,也称为制热系数),通常用COP表示,其定义式为:

热泵热水装置

由式(1-9)可见,热泵的性能系数恒大于1,通常为3.0~8.0,即热泵热水装置的热效率通常为300%~800%,而电加热热水装置、燃气加热热水装置的热效率一般小于100%,太阳能热水装置(太阳能加热热水与电辅助加热热水之比为21时)的

折合热效率为300%

2)可全天候工作

热泵制取热水受天气变化影响较小,晴天、阴雨天、下雪天、夜间等都能源源不断地高效制取热水。

3)占用建筑面积小

热泵热水装置的体积较小,可安排在建筑的任何适宜位置,也不受建筑朝向的影响,适用于各种建筑用户,尤其是多层或高层建筑用户。

4)适用性强

根据用户需要可采用整体式或分体式结构,系统安装非常灵活,控制与维护也比较方便。

5)可利用的免费低温热源多样

可根据用户情况灵活选择空气、水、土壤、废热等各种适宜的免费低温热源。

6)使用寿命长

热泵热水装置的使用寿命通常可达15~20年。

7)安全可靠

热泵热水装置中热水的加热是通过换热器中热泵工质的冷凝放热实现的,水电可完全分离。

8)兼有制冷功能

热泵热水装置在制取热水的同时,可同时产生0~20℃的冷量,能同时实现热水供应、空调、除湿和食品冷藏等多种功能。


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