2019年暖通工程師考試輔導(dǎo)之熱泵相關(guān)知識

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1、泵與熱泵的工作原理

(1)泵的概念：所謂泵是一種把分散物質(zhì)集中并提高其位能的裝置。“熱”不是物質(zhì)，而是能，“熱”的集中和提高位能必須通過載體來實現(xiàn)，載體就是冷媒。熱泵就是利用少量高品位的電能作為驅(qū)動能源，從低溫分散的熱源高效吸收低品位熱能并傳輸給高溫?zé)嵩矗_(dá)到“泵熱”的目的。

(2)熱泵的概念：熱泵目前應(yīng)用最普遍的是蒸汽壓縮式熱泵。這種熱泵系統(tǒng)的工作原理：冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱后蒸發(fā)，蒸發(fā)成過熱蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)中經(jīng)絕熱壓縮變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w，經(jīng)冷凝器定壓冷凝為低溫高壓液體，液態(tài)冷媒經(jīng)節(jié)流為低溫低壓液體，再進(jìn)入蒸發(fā)器定壓吸熱，依次往復(fù)循環(huán)。熱泵熱水器就是把空氣中熱能搬運(yùn)到水中將水加熱。

熱泵技術(shù)是一種提高能量品位的技術(shù)，它不是能量轉(zhuǎn)換的過程，所以不受能量轉(zhuǎn)換效率極限100%的制約，而是遵守逆卡諾原理。其搬運(yùn)的能量與驅(qū)動熱泵的電能之比稱為制熱性能系數(shù)又稱為能效比(用COP來表示)。能效比COP值越大越節(jié)能。

一臺熱泵的主要裝置由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)、膨脹閥組成。工作過程是通過工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的能量)→壓縮→冷凝(放出能量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程，將環(huán)境中的熱量轉(zhuǎn)移到加熱對象中。從而使加熱對象的溫度達(dá)到使用范圍。由于電不是直接參與加熱故所需的電量不要很多。電能的熱利用率可達(dá)到300%。

2、熱泵熱水器分類

目前國內(nèi)外市場熱泵熱水器主要有兩種：

一種是蒸發(fā)器從空氣中吸收熱量，通過轉(zhuǎn)換將冷凝器中的水溫逐步升高來制熱水的設(shè)備，稱為空氣源熱泵熱水器;

另一種是蒸發(fā)器從水中吸收熱量，通過轉(zhuǎn)換將冷凝器中的水溫升高來制熱水的設(shè)備，稱為水源熱泵熱水器。

機(jī)組構(gòu)成運(yùn)行模式及原理

熱泵式熱水機(jī)組是由一個制冷循環(huán)組成，包括主機(jī)和冷凝器兩部分。其中主機(jī)部分包括蒸發(fā)器、風(fēng)扇、壓縮機(jī)及膨脹閥;冷凝器為內(nèi)放冷凝盤管的保溫箱。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收外部空氣的熱量，通過熱泵循環(huán)在冷凝盤管內(nèi)釋放熱量，加熱水箱內(nèi)的水。水箱的保溫層采用閉孔橡膠海綿或聚氨脂發(fā)泡，且具有良好的保溫性能。

熱泵機(jī)組設(shè)備內(nèi)專置一種吸收熱媒質(zhì)―――冷媒，它在液化的狀態(tài)下常溫低于零下20度，故此，它與外界溫度存在著溫差，冷媒吸收了外界的溫度，在蒸發(fā)器內(nèi)部產(chǎn)生壓力并蒸發(fā)汽化，通過熱交換器(熱泵)的工作，使冷媒從汽化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為液化狀態(tài)時，客觀存在的熱量便釋放給水罐中的儲用水。電只用在使熱能釋放出來，而不是用在直接加熱，故用電量很少，在夏季氣溫高時，生產(chǎn)一噸熱水約損耗5-6度電，冬季寒冷的天氣約損耗20-25度電，全年平均不超過15度電。

產(chǎn)品的特點

熱能來源廣泛，包括陽光、雨水和空氣。無論白天、黑夜;不管晴天陰天、刮風(fēng)下雨、下雪都能照常工作，不受氣候影響，一年四季全天候照常工作。

可放在你指定的任何地方，不影響建筑物外觀，只需很少空間，無需直接光照，安裝非常容易。可露天擺放，也可放置在不顯眼的角落或地庫里，并可實現(xiàn)無人操作，全自動控制溫度供水。

適用范圍非常廣泛：可用于酒店、餐館、工廠、學(xué)校、醫(yī)院、桑拿浴室、美容院、游泳池、溫室、養(yǎng)殖場、洗衣店、家庭等，可單獨(dú)使用，亦可集式使用，不同的供熱要求，可選擇不同的產(chǎn)品系列和安裝設(shè)計，同時還可免費(fèi)獲取冷氣，從任何角度滿足你的要求;

出色的無CFC絕緣，只有2%熱損失，可以更長的時間保持水溫，熱效率超出其它常規(guī)太陽能產(chǎn)品的確倍。冷媒不含氟利昂，無任何廢氣、廢水排放，絕對環(huán)保，水罐中無燃?xì)饣螂姎馔苿?，絕對安全。

節(jié)能效果明顯，與使用燃油、燃?xì)?、電、媒等相比，至少可?jié)省75%以上的運(yùn)行費(fèi)用，讓您輕松收回成本。

產(chǎn)品特性

高效節(jié)能：該熱水機(jī)組以空氣不低溫?zé)嵩粗迫崴碾娏績H為電熱水器的1/3-1/4;同燃煤、油、氣熱水機(jī)組相比，可省75%的運(yùn)行費(fèi)用。

環(huán)保無污染：該系統(tǒng)的運(yùn)行無任何的燃燒物及排放物，是一種可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)品。

運(yùn)行安全可靠：整個系統(tǒng)的運(yùn)行無傳統(tǒng)熱水器(燃油或燃?xì)饣螂姛崴?中可能存在的易燃、易爆、中毒、短路等危險，是一種安全可靠的熱水系統(tǒng)。

使用壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。舒適方便，自動化、智能化程度高。

國內(nèi)熱水器市場發(fā)展前景

縱觀國內(nèi)熱水器市場，電氣兩種熱水器此消彼長的局面仍在延續(xù)，節(jié)能環(huán)保的太陽能熱水器大舉入市，日益成為熱水器市場中的第三種因素。熱水器行業(yè)內(nèi)的競爭將日益多元化，單純的價格戰(zhàn)將退居二線，包含技術(shù)、品牌和服務(wù)等方面內(nèi)容的綜合實力的較量將成為主流，由此而引發(fā)的行業(yè)洗牌也將加快到來的步伐。

2008年美國次貸危機(jī)引發(fā)的全球金融危機(jī)已經(jīng)波及國內(nèi)制造業(yè)，使很多行業(yè)所處的環(huán)境急轉(zhuǎn)直下。然而萬和、海爾、萬家樂等很多品牌企業(yè)都以不同的方式實現(xiàn)了市場和銷售額的逆勢增長，顯示出行業(yè)發(fā)展的勃勃生機(jī)。

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