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空氣源熱泵技術(shù)介紹

所謂熱泵，就是靠電能拖動，迫使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置。也就是說，熱泵可以把不能直接利用的低品位熱能(空氣、土壤、井水、河水、太陽能、工業(yè)廢水等)轉(zhuǎn)換為可以利用的高位能，從而達到節(jié)約部分高位能(煤、石油、燃氣、電能等)的目的。類似于人們把水自低水頭壓送至高水頭的機械稱為“水泵”，把氣體自低壓區(qū)送至高壓區(qū)的機械稱為“氣泵”（在我國習稱氣體壓縮機），因而把這種輸送熱能的機械稱為“熱泵”。因此，在礦物能源逐漸短缺、環(huán)境問題日益嚴重的當今世界，利用低位能的熱泵技術(shù)已引起人們的關(guān)注和重視。

空氣源熱泵的歷史以壓縮式zui悠久。它可追溯到18世紀初葉，可以說1824年卡諾循環(huán)的發(fā)表即奠定了熱泵研究的基礎(chǔ)。熱泵的發(fā)展受制于能源價格與技術(shù)條件，所以其歷史較為曲折，有高潮有低潮，但熱泵發(fā)展的前景肯定是光明的。當前熱泵研究的方向是向高溫發(fā)展，即開發(fā)高溫熱泵并zui大限度提高COP（性能系數(shù) Coefficient of Performance）值，同時積極發(fā)展吸收和化學熱泵等。

空氣源熱泵熱水機組的制造、推廣和使用在我國只是zui近10年的事，但由于其相對傳統(tǒng)制取熱水設(shè)備的節(jié)能、環(huán)保、安全、智能化控制、不占用*性建筑空間等優(yōu)點而引起了市場日益廣泛的關(guān)注。

熱泵熱水機組以清潔再生原料（空氣＋電）為能源，既不使用也不產(chǎn)生對人體有害的氣體，同時也減少了溫室效應和大氣污染。目前，在我國電力資源短缺的前提下，采用熱泵熱水機組制取熱水，既能以zui小的電力投入獲得zui大的供熱效益。將熱泵熱水機組放在建筑物的頂層或室外平臺即可工作，省卻了鍋爐房。在設(shè)備結(jié)構(gòu)上真正實現(xiàn)了水、電分離，確保了用戶的安全。

熱泵工作原理

熱泵技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理實現(xiàn)的。通俗的說，如同在自然界中水總是由高處流向低處一樣，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熱源傳遞到高溫熱源，所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置。熱泵的作用就是從周圍環(huán)境中吸取熱量（這些被吸取的熱量可以是地熱、太陽能、空氣的能量），并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的媒質(zhì)）。

熱泵熱水裝置，主要由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥四大部件組成，通過讓工質(zhì)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)移到水中。

熱泵熱水機組工作時，蒸發(fā)器吸收環(huán)境熱能，壓縮機吸入常溫低壓介質(zhì)氣體，經(jīng)過壓縮機壓縮成為高溫高壓氣體并輸送進入冷凝器，高溫高壓的氣體在冷凝器中釋放熱量來制取熱水，并冷凝成低溫高壓的液體。后經(jīng)膨脹閥節(jié)流變成低溫低壓液體進入蒸發(fā)器內(nèi)進行蒸發(fā)，低溫低壓液體在蒸發(fā)器中從外界環(huán)境吸收熱量后蒸發(fā)，變成低溫低壓的氣體。蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體再次被吸入壓縮機，開始又一輪同樣的工作過程。這樣的循環(huán)過程連續(xù)不斷，周而復始，從而達到不斷制熱的目的。

熱泵原理

熱泵在工作時，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量QA通過蒸發(fā)器進行吸收；熱泵本身做功消耗的能量，有部分轉(zhuǎn)化為熱能QB；熱泵循環(huán)工質(zhì)在冷凝器中釋放的熱量QC等于QA+QB，由此可以看出，熱泵輸出的能量為機組做功產(chǎn)生的熱能QB和熱泵在環(huán)境中吸收的熱量QA；因此，采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。

熱泵的節(jié)能原理

熱泵熱水機組是利用熱泵技術(shù)原理，在熱泵系統(tǒng)的工作循環(huán)中，將免費能源——空氣熱能搬運到水中，從而達到加熱冷水生產(chǎn)熱水的目的的一種、環(huán)保、節(jié)能型熱泵產(chǎn)品。它的zui高熱效率可達590%，年平均熱效率可達360%。

在制取低溫（60攝氏度以下）的熱能方面，以消耗電能或燃料的化學能這種傳統(tǒng)方式已經(jīng)開始逐步讓位給熱泵制熱方式，因為在這一領(lǐng)域，熱泵系統(tǒng)的制熱效率可以輕易的超出傳統(tǒng)方式數(shù)倍以上；因此，制60℃熱水費用小于太陽能輔助電加熱系統(tǒng)；比電熱鍋爐節(jié)電80%；比燃油鍋爐節(jié)省耗能費用50%；制熱水量可以根據(jù)需求自動調(diào)節(jié)。適應溫度范圍在-10～50℃的地區(qū)。

熱泵熱水機組適用于賓館酒店、飯店、度假村、泳池、桑拿浴場、公寓、工廠、大專院校、醫(yī)院、療養(yǎng)院等需要熱水的單位使用，尤其在燃油越來越緊張的今天，更體現(xiàn)了熱泵的*性。

熱泵熱水機組特點

●節(jié)能 熱泵從室外的空氣中獲取熱量，僅消耗少量電能，可把消耗的電能轉(zhuǎn)化成3倍以上的熱能實現(xiàn)供熱。

●環(huán)保 熱泵熱水機組在運行時無任何排放及污染，綠色環(huán)保，符合環(huán)保要求。

●安全 消除了普通熱水機組系統(tǒng)中的易燃、易爆、觸電、煤氣中毒等安全隱患。

●可靠 產(chǎn)品運行性能穩(wěn)定，使用壽命長，維護費用低。

●簡單  可安裝在屋頂、陽臺、庭院、地下室等位置，無需機房，不占用*性居住面積。

●結(jié)構(gòu)* 換熱器*設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊美觀，氣流組織分布均勻，效率高，換熱充分。

●智能控制 依據(jù)模糊控制原理，動態(tài)檢測用戶負荷，快速達到設(shè)定溫度后，保持負荷動態(tài)匹配，平穩(wěn)運行。智能柔性除霜，可以根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件設(shè)定除霜參數(shù)和控制方案，使除霜更*、更靈活、更節(jié)能。

●模塊化設(shè)計 可根據(jù)用戶的實際需要靈活添加。

●全天候運行 一年四季全天候運行，不受夜晚、陰天、雨雪等惡劣天氣影響。

●健康舒適 提供舒適熱水，穩(wěn)定適宜的溫度，保證人體的舒適度。

●經(jīng)濟節(jié)資 機組制熱效率高，節(jié)省投資運行費用。

熱水供應系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)）：熱水供應系統(tǒng)由熱水循環(huán)泵和熱水配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)組成。水箱內(nèi)的水被加熱到設(shè)定溫度，由循環(huán)熱水泵經(jīng)過管網(wǎng)送至各個配水點。 

附件：包括過濾器、單向閥、減壓閥、自動排氣閥、閘閥、水嘴、壓力表、溫度計、自動控制感溫組件和電動（磁）閥等。                        

熱水供應系統(tǒng)

工程安裝注意事項

熱泵熱水機組在保障安裝空間和基礎(chǔ)負荷的基礎(chǔ)上，可安裝在建筑物陽臺、屋頂、平臺等區(qū)域的任何地方，但在選擇位置時應注意以下因素：

2.1安裝位置要有足夠空間，便于安裝、日常維護、檢修以及換熱通風。

2.2安裝位置應盡量遠離生活、工作區(qū)，以減輕或避免噪聲對生活、工作造成影響。

2.3機組置于室外時建議采取防風、防雨、防凍措施。

2.4機組安裝時應注意風向，避免直接迎風，避開強風口或其它設(shè)備的排風口。多臺機組安裝時應避免進出風“短路”或“串風”

2.5機組在正常運行過程中會產(chǎn)生冷凝水，同時排污、清洗、除垢過程中會有大量的水排出，因此安裝位置要便于排水。

熱水系統(tǒng)設(shè)計安裝要求

3.1水系統(tǒng)管路材料可以選擇：鍍鋅焊接鋼管、無縫管、紫銅管、不銹鋼管、鋁塑管、PP-R管。

3.2熱泵熱水機組直接加熱泳池或池等循環(huán)水時，要采用特殊材質(zhì)的冰水器熱泵，或采用二次換熱方式加熱池水。

3.3熱泵熱水機組和蓄熱水箱布局要合理，盡量減少管道長度和彎路。

3.4熱泵熱水機組進出水口應加裝閥門和旁通管路，便于機組出現(xiàn)故障時隔斷檢修。

3.5為防止震動的傳播，連接機組的水管要加裝橡膠軟接頭，使用軟性護線管。

3.6在機組的進出水管上和供熱管網(wǎng)的供回水管上，應分別安裝直讀式溫度計和壓力表，在用水水源處加裝水表，以便觀察和分析系統(tǒng)、機組的運行情況。

3.7設(shè)備、管道、閥門、儀表的安裝，要符合相關(guān)安裝規(guī)范，要便于檢修；管道支架要符合相應材質(zhì)、型號強度要求。

3.8在水系統(tǒng)的凸出部位及zui高位置應安裝自動排氣閥；水系統(tǒng)管路的zui低處應設(shè)置排水（排污）閥。

3.9熱泵熱水機組制熱的生活用水，要符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》，嚴禁直接使用地下水、河水、湖水等未經(jīng)處理過的水源；不符合要求的水源必須安裝水處理設(shè)備。

3.10機組安裝時，在進出水口合適位置分別預留系統(tǒng)清洗口，便于對系統(tǒng)定期檢查和清洗。

3.11為防止雜質(zhì)進入機組發(fā)生堵塞，機組用進水管路必須安裝過濾器，并定期清洗。

3.12為保證機組水系統(tǒng)正常的水流量和流速，應當校核機組標配的水泵，不能滿足系統(tǒng)要求時，應更換水泵，多臺并聯(lián)時采用外置水泵。

3.13水系統(tǒng)管路應當選用的保溫材料，保溫厚度視當?shù)丨h(huán)境和保溫材料的保溫性能而定。

3.14機組安裝完畢后，水系統(tǒng)必須進行清洗和水壓試驗。

維護保養(yǎng)

1.水系統(tǒng)的維護

檢查——要經(jīng)常巡視，定期檢查水系統(tǒng)管路及閥件有無漏水現(xiàn)象；檢查水系統(tǒng)儀器儀表狀態(tài)是否良好，工作是否正常；檢查保溫材料是否有脫落或松動現(xiàn)象。

排污——要經(jīng)常排污，定期打開機組和水箱的排泄污閥，進行排污。

清洗——定期對水過濾器進行檢查與清洗，使水流無堵塞，確保水流量無衰減；定期對水箱底部進行清洗，以保證水質(zhì)的清潔衛(wèi)生。

清污除垢——因各地水質(zhì)不同，根據(jù)各地特點定期檢查清洗，對機組進行除污除垢清洗，機組清洗必須使用清洗劑，由專業(yè)人員操作完成。

防凍——熱泵熱機組在冬季時必需將蓄熱水箱溫度控制功能取消，由制熱進水溫度控制，啟動機組的防凍功能；如果冬季停機，或切斷了電源的情況下，必須將機組內(nèi)及管道系統(tǒng)的水*放凈，以免凍壞機組。

2.風系統(tǒng)

要經(jīng)常檢查清理翅片上因灰塵、樹葉或其他贓物聚集而引起的風系統(tǒng)堵塞。視情況對翅片進行清洗，清洗方法是：用抹布或軟毛刷輕輕擦拭，用干凈的水清洗。

3.電氣控制系統(tǒng)的維護

電氣系統(tǒng)的維護應由專業(yè)電工進行，檢查電器箱電器是否正常；接線是否牢固可靠；保證無松脫；定期清理電器箱內(nèi)的灰塵。

機器運行中，若出現(xiàn)故障，必須停機檢查等故障排除后繼續(xù)工作。

定期檢查機組電器安全保護裝置是否正常，若出現(xiàn)意外必須停機檢查等故障排除后繼續(xù)工作。

機組停用時，把“上/下班”置于下班位置，確保人身和設(shè)備的安全。

原理圖與系統(tǒng)優(yōu)勢說明

1機組配置：本工程共設(shè)計了2臺5P熱泵機組。

2補水方式：冷水從供水管路上接入保溫水箱（2噸），由2噸水箱補到8噸水箱，采用電磁閥加液位開關(guān)控制；

3、加熱控制：2臺機組分別對2噸保溫水箱加熱，當T1溫度低于50°C時，機組和循環(huán)泵啟動，當T1到達55°C時，機組和循環(huán)泵停止；

4、定時加熱：本系統(tǒng)也可設(shè)置定時加熱，具體要求時間段根據(jù)時間情況可以調(diào)整，如有低谷電設(shè)置在低谷電時間為佳。

5、輔助系統(tǒng)：本系統(tǒng)采用電加熱18KW，只有環(huán)境溫度低于5°C時啟動。

6、管道循環(huán)：管道定時定溫循環(huán)，一開就有熱水。根據(jù)員工下班時間可調(diào)節(jié)。

7、智能控制：本系統(tǒng)為全自動控制，無須專人看護。

（二）、系統(tǒng)優(yōu)勢說明

1、冷熱水不混合，8噸大水箱溫度永遠不低于45°C；

2、水箱分開承重，避免冷熱水的混合；

3、可以將加熱時間調(diào)整到低谷電時間段，更加節(jié)省運行費用費用；

4、主機集中加熱小水箱，熱的更快

5、膨脹閥采用熱力膨脹閥，故障率低，控制精度高；

6、系統(tǒng)用水量大時，2噸水箱始終有水，主機不會因為缺水進入保護狀態(tài)；

7、相對單個水箱，系統(tǒng)2水箱分開承重，減少對樓面的集中壓力；

8、主機加熱功能和其他循環(huán)功能互相獨立，互不影響；

9、系有的液位和溫度雙控，可滿足補充道大水箱的水都是45度以上的熱水。