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空气能热泵的喷气增焓技术讲解

作者:空气源热泵 来源:未知 点击: 发布日期:2020-11-21
信息摘要:
一、 空气能热泵 工作原理 在自然界中,水总由高处流向低处,热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以…

一、空气能热泵工作原理

 

在自然界中,水总由高处流向低处,热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温传递到高温,所以热泵实质上是一种热量提升装置,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。能使热量从低温转化为高温的机械装置,我们称之为“空气源热泵”。

 

空气源热泵=冬季制热+夏季制冷(满足冬夏两种工况要求)其他采暖设备只能冬季制热,夏季制冷时还需要加装空调设备。

 

 

空气源热泵使用1份电能,同时从室外空气中获取2份以上免费的空气能,能生产3份以上的热能,高效环保。

 

空气源热泵的四大部件包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。通过让“冷媒”(常见的有R22、R410A等)不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到媒介中(水)。

 

 

空气源热泵在工作时,首先是输入1份电能,驱动压缩机做功(这部分电能最终还要转化为热能),然后从外界环境温度中再吸收大量的热能,通过冷媒循环系统在冷凝器中进行放热。正是由于“能量守恒定律”的存在,输入压缩机的这1份电能总是能转化成为1份热能,而从外界环境中吸取的大量热能就成了额外的收获啦。也就是说,真正把水加热的主要力量,不是输入的那1份电能,而是空气中免费的“热量”。

 

 

二、空气能热泵喷气增焓技术

 

最初的空气能热泵问题不少,比如运行噪音太吵,机组体积过大,还有低温下制热效率不高等低温下制热效率不高,那是实实在在的影响产品的性能,很多厂家也都开始攻坚这一难题,如“喷气增焓”方案。

 

严格来说,所谓的“喷气增焓”技术是建立在一个完整的系统上的,系统由喷气增焓压缩机、热水换热器、蒸发器等特殊部件组成。但是在其中起着核心作用的是压缩机,那么什么是喷气增焓压缩机呢?

 

下图就是采用了“喷气增焓”技术的专用压缩机。这种压缩机增加了一个额外的蒸汽喷射口,压缩机从吸气口接收蒸发器传过来的能量,从蒸汽喷射口接收管道另一头补充过来的蒸汽,蒸汽用于冷却管路中不断循环的冷媒(制冷剂)。这么做的本质意义,是利用蒸汽的进入,把原先一段式的压缩过程分为一个准二级的压缩过程。

 

 

为了说明更清楚,我们可以一步步分析这个过程:

第一步:压缩机接收蒸发器从空气中吸收来的热量A并压缩;

第二步:打开喷气增焓补气回路,蒸汽通入压缩机;

第三步:正在被压缩机压缩的那部分能量A与进来的蒸汽混和,这个过程会一直持续到压缩机的工作腔与补气口分离,这时候蒸汽与能量A充分混合,成为一股新的能量B;

第四步:压缩机工作腔与补气口分离后,能量B被进行“二级”压缩,最后能量B进入冷凝器,与水进行热交换。

 

那么补气里的“气”从何而来?

 

 

这些气由空气能热泵内的闪蒸器产生。闪蒸器与压缩机有相连的管路,蒸汽就是沿着管路,从闪蒸器通至压缩机。而是否补气,什么时候补气,由电磁阀的开断来控制。由于闪蒸器其实就位于冷凝器至蒸发器的回路中间。

 

 

当闪蒸器给压缩机补气时,其实也是增加了液态冷媒在节流前的过冷度,让液态冷媒在蒸发器可以更好吸收空气中的能量。相当于间接提高了蒸发器给压缩机提供的能量A。除此之外,由于压缩机得到了补气,去往冷凝器的排气量也有所增加,使得在冷凝器中与水发生热交换的冷媒数量增加。正是这两个因素,使得“喷气增焓”方案提升了机组在低温环境下的制热能力。

 

 

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