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      超低溫空氣能熱泵的原理

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      超低溫空氣能熱泵的原理

      發布日期:2017-08-03 作者:超低溫空氣能 點擊:

          熱泵作為一種節能技術受到了世界各國的普遍重視,而空氣源熱泵可從環境大氣中吸取豐富的低品位能量,使用方便,安裝費用較低,因此空氣源熱泵成為熱泵諸多型式中應用最為廣泛的一種。但是,空氣源熱泵的應用范圍受到氣候條件的約束。隨著室外溫度的降低,用戶的需熱量不斷增加。當室外氣溫很低時,空氣源熱泵的制熱量不能滿足用戶采暖要求。同時,隨著壓縮機壓力比的增加,其COP急劇下降,排氣溫度迅速升高,從而導致壓縮機不能正常運行甚至損壞。國內外學者針對這樣的問題提出了不同的解決方案。本文列出了一些低溫空氣源熱泵的研究成果并做出分析比較。對更好地促進空氣源熱泵技術的發展具有積極意義。

          在室外溫度為-30℃,冷凝溫度為60℃的工況下,采用專為低溫制冷設計的壓縮機的單級熱泵系統仍然可以穩定運行。這種壓縮機主要采用R507、R404為工質,在大壓縮比下仍可穩定運行,不會因過熱而停機。但是相對其他低溫熱泵系統來說,它的COP相對較低。同時,由于壓縮機專為低蒸發壓力工況設計,在較高室外氣溫下其性能降低。隨著室外溫度的升高,系統的制熱量逐漸增加,但是室內采暖熱負荷減小,這使得熱泵系統運行時間短,從而降低系統運行效率。單級低溫熱泵系統可以綜合變頻技術、并聯壓縮機或可替換壓縮機方式、蓄熱系統,但是這樣會增加單級系統的投資,從而丟掉了其最大的優點——低廉的安裝費用。

          超低溫空氣能熱泵機組由蒸發器、冷凝器、壓縮機、膨脹閥四大主要部件構成封閉系統,其內充注有適量的工質。機組運行基本原理依據是逆卡循環原理:液態工質首先在蒸發器內吸收空氣中的熱量而蒸發形成蒸汽(汽化),汽化潛熱即為所回收熱量,而后經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體,進入冷凝器內冷凝成液態(液化)把吸收的熱量發給需要的加熱的水中,液態工質經膨脹閥降壓膨脹后重新回到膨脹閥內,吸收熱量蒸發而完成一個循環,如此往復,不斷吸收低溫源的熱而輸出所加熱的水中,直接達到預定溫度。

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