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一、空氣能熱泵工作原理

在自然界中,水總由高處流向低處,熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處,從而實現(xiàn)水的由低處向高處流動,熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫,所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量,并把它傳遞給被加熱的對象。能使熱量從低溫轉(zhuǎn)化為高溫的機械裝置,我們稱之為“熱泵”。

空氣源熱泵=冬季制熱+夏季制冷(滿足冬夏兩種工況要求)其他采暖設備只能冬季制熱,夏季制冷時還需要加裝空調(diào)設備。

空氣源熱泵使用1份電能,同時從室外空氣中獲取2份以上免費的空氣能,能生產(chǎn)3份以上的熱能,高效環(huán)保。

空氣源熱泵的四大部件包括蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥。通過讓“冷媒”(常見的有R22、R410A等)不斷完成蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量)→壓縮→冷凝(放出熱量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程,從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到媒介中(水)。

空氣源熱泵在工作時,首先是輸入1份電能,驅(qū)動壓縮機做功(這部分電能最終還要轉(zhuǎn)化為熱能),然后從外界環(huán)境溫度中再吸收大量的熱能,通過冷媒循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進行放熱。正是由于“能量守恒定律”的存在,輸入壓縮機的這1份電能總是能轉(zhuǎn)化成為1份熱能,而從外界環(huán)境中吸取的大量熱能就成了額外的收獲啦。也就是說,真正把水加熱的主要力量,不是輸入的那1份電能,而是空氣中免費的“熱量”。

二、空氣能熱泵噴氣增焓技術

最初的空氣能熱泵問題不少,比如運行噪音太吵,機組體積過大,還有低溫下制熱效率不高等,低溫下制熱效率不高,那是實實在在的影響產(chǎn)品的性能,很多廠家也都開始攻堅這一難題,如“噴氣增焓”方案。

嚴格來說,所謂的“噴氣增焓”技術是建立在一個完整的系統(tǒng)上的,系統(tǒng)由噴氣增焓壓縮機、熱水換熱器、蒸發(fā)器等特殊部件組成。但是在其中起著核心作用的是壓縮機,那么什么是噴氣增焓壓縮機呢?

下圖就是采用了“噴氣增焓”技術的專用壓縮機。這種壓縮機增加了一個額外的蒸汽噴射口,壓縮機從吸氣口接收蒸發(fā)器傳過來的能量,從蒸汽噴射口接收管道另一頭補充過來的蒸汽,蒸汽用于冷卻管路中不斷循環(huán)的冷媒(制冷劑)。這么做的本質(zhì)意義,是利用蒸汽的進入,把原先一段式的壓縮過程分為一個準二級的壓縮過程。

為了說明更清楚,我們可以一步步的分析這個過程:

第一步:壓縮機接收蒸發(fā)器從空氣中吸收來的熱量A并壓縮;

第二步:打開噴氣增焓補氣回路,蒸汽通入壓縮機;

第三步:正在被壓縮機壓縮的那部分能量A與進來的蒸汽混和,這個過程會一直持續(xù)到壓縮機的工作腔與補氣口分離,這時候蒸汽與能量A充分混合,成為一股新的能量B;

第四步:壓縮機工作腔與補氣口分離后,能量B被進行“二級”壓縮,最后能量B進入冷凝器,與水進行熱交換。

那么補氣里的“氣”從何而來?

這些氣由空氣能熱泵內(nèi)的閃蒸器產(chǎn)生。閃蒸器與壓縮機有相連的管路,蒸汽就是沿著管路,從閃蒸器通至壓縮機。而是否補氣,什么時候補氣,由電磁閥的開斷來控制。由于閃蒸器其實就位于冷凝器至蒸發(fā)器的回路中間。

當閃蒸器給壓縮機補氣時,其實也是增加了液態(tài)冷媒在節(jié)流前的過冷度,讓液態(tài)冷媒在蒸發(fā)器可以更好的吸收空氣中的能量。相當于間接提高了蒸發(fā)器給壓縮機提供的能量A。除此之外,由于壓縮機得到了補氣,去往冷凝器的排氣量也有所增加,使得在冷凝器中與水發(fā)生熱交換的冷媒數(shù)量增加。正是這兩個因素,使得“噴氣增焓”方案提升了機組在低溫環(huán)境下的制熱能力。

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