一目了然的空气源热泵基础知识
定义:从低温热源向高温热源吸热的循环设备。
定义2:将热能从低温热源转移到高温热源,以消耗一部分高级能量(机械能、电能或高温热能)作为补偿的装置。
让我们回忆一下物理知识:
热力学第一定律:能量守恒定律。
热力学第二定律:热量可以自发地从高温物体传递到低温物体,但不可能自发地从低温物体传递到高温物体。
热泵是违反热力学定律的怪物吗?热泵是永动机吗?
我们来看看热泵的工作原理:
高压锅:当压力大于1个大气压时,水的沸点会超过100℃。
换句话说,在高压下,水蒸气超过100℃就会凝结成液体!
在2个大气压下,水的沸点是121℃!
低压锅:小于1个大气压下,水的沸点会低于100℃。
换句话说,在低压下,水会在低于100℃的温度下蒸发成气体!
在0.12大气压下,水的沸点是50℃!
功是由压缩机完成的,压缩机使工作介质产生物理相变(气-液-气)。通过使用这种往复循环相变过程,热量被低压锅炉(蒸发器)持续吸收,并被高压锅炉(冷凝器)释放。自由热被吸热器吸收,冷水被热交换器加热,准备好的热水通过水循环系统送到用户手中。
蒸汽机开启了第一次工业革命,世界进入了能源利用的新时代。它的原理是卡诺循环,是将热能转化为机械能的一种方式,其能量效率始终低于1。
热泵开启节能新时代。其原理是逆向卡诺循环,利用机械能将低温热能转化为高温热能,能效始终大于1。热泵是一种非常好的节能方式。
各种能量形式的最高密度z*是电。
能源的z*最优利用模式:
。
二、空空气源热泵的优点。
空空气源有很多优点,z*基本安全、高效、无污染。车间里有专家说,如果把热泵称为可再生能源,热泵的年平均能效比会大于2.7?
让我们来证明这句话是真是假。目前,中国70%的电力来自煤炭。从这个角度来看,专家说的没错,但是热泵的应用有以下两个原因是非常值得推荐的:
1.如果动力来自水电、风电、太阳能风电等清洁能源,热泵的应用是非常环保的。
2.如果使用的电力是电网中的剩余电力,则不使用该电力,相当于浪费。这时,热泵可以起到很好的调峰作用。除上述日照时间较长的地区(如西藏、云南)外,在我国大部分地区,热泵比光热太阳能具有优势,热泵是主导。同时,投资热泵和太阳能是不经济的。
任何事物都有两面性,热泵也不例外,那么热泵有哪些缺点呢?
三.空空气源热泵的缺点。
1.低温性能下降。
2.结霜会导致性能下降。
没有可怕的缺点,方法总是比问题多,所以针对这两个缺点有相应的对策。
四、如何克服空空气源热泵的缺点?
有五种防止低温性能下降的对策:
1、较大的换热面积;
2.变频技术;
3.两级压缩技术;
4、重叠压缩技术;
5.增强蒸汽喷射焓技术。
针对第二个问题,结霜性能降低,有四种解决方案:
1、更大的换热面积——延缓结霜;
2.翅片换热器的合理设计——延迟结霜:
3、有效除霜方式模式——缩短除霜时间;
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