空气源高能冷暖热泵机组

超低温-25℃系列
超低温-40℃系列
制热依然强劲

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空气源热泵系统简介

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空气源热泵系统

 

 

 

 

 

 

 

 

 

石家庄广鑫环保设备有限公司

 

 

什么是热泵        

热泵技术是近年来在全世界倍受关注的热能的循环利用技术。人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位提升到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过消耗通过少量高品位热能,而获得大量的、可被人们所用的高品位热能的装置。

热泵工业发展历史
    20世纪70年代以来,热泵工业进入了黄金时期,世界各国对热泵的研究工作都十分重视,诸如国际能源机构和欧洲共同体,都制定了大型热泵发展计划,热泵新技术层出不穷,热泵的用途也在不断的开拓,广泛应用于空调和工业领域,在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。
    相对世界热泵的发展,中国热泵的研究工作起步约晚20-30年左右。新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术才开始引入中国。进入21世纪后,由于中国沿海地区的快速城市化、人均GDP的增长、2008年北京奥运会和2010年上海世博会等因素拉动了中国空调市场的发展,促进了热泵在中国的应用越来越广泛,热泵的发展十分迅速,热泵技术的研究不断创新。
    2001年热泵起步开始,经过5年的培育,中国热泵行业开始从导入期转入成长期。热泵行业快速发展,一方面得益于能源紧张使得热泵节能优势越来越明显,另一方面与多方力量的加入推动行业技术创新有很大关系。

     第五代加热系统与环境热泵技术
    1824年法国科学家卡诺(Sadi karnot)发表卡诺循环理论,成为热泵技术的起源。

    1850 英国科学家开尔文(L.Kelvin)提出将逆卡诺循环用于加热的热泵设想。

热泵的理论起源于十九世纪早期法国科学家萨迪.卡诺(Sadi karnot),卡诺在 1824年首次以论文提出“卡诺循环”理论,30年后,英国科学家开尔文(L.Kelvin)1850年初提出:冷冻装置可以用于加热,之后许多科学家和工程师对热泵进行了大量研究,研究持续80年之久。 
    1912年瑞士的苏黎世成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖,这是早期的水源热泵系统,也是世界上第一套热泵系统。热泵工业在20世纪40年代到50年代早期得到迅速发展,家用热泵和工业建筑用的热泵开始进入市场,热泵进入了早期发展阶段。 
21 世纪,随着“ 能源危机 ”出现,燃油价格忽升,经过改进发展成熟的热泵以其高效回收低温环境热能,节能环保的特点,重新登上历史舞台,成为当前最有价值的新能源科技。
    前国际热能署专门成立国际热泵中心,设立热泵推广工程(Heat Pump Programme),向世界上各国推广协调热泵技术的应用和发展。 美、 加、瑞典、德、日、韩等国政府均发出专门官方指引,促进热泵技术的社会应用。
热泵技术的先进性
节能: 热效率460%, 运行费用是燃气、燃油锅炉的1/3 是电热水器的1/4比太阳能低40%
安全: 水电分离,无漏电危险 
适用: -25~50环境 
环保: 无废热、废水、废气

超低温空气源热泵机组特点

  空气源热泵实质上是一种能量提升装置,其利用逆卡诺原理,冬季从周围环境中吸取空气中低品位的热量,并把它转化成可以直接利用的高品位的热量,通过提高卫生热水的温度达到制热水的目的,或通过热水传递给采暖设备供采暖使用;夏季吸收室内空气中的低品位的热能而使室温下降,从而达到制冷的目的,同时可以将室内空气中的低品位的热能转化成卫生热水,供用户使用。 

  有专家预测未来510年低温空气源热泵有取代空调、锅炉、热水器的趋势。20世纪70年代以来,热泵工业进入了黄金时期,世界各国对热泵的研究工作都十分重视,制定了大型热泵发展计划,因此热泵技术也层出不穷,热泵的用途也在不断的开拓,广泛应用于民用和工业领域,在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。 

  目前,超低温空气源热泵迅速用于寒冷地区、夏热冬冷地区宾馆、酒店、洗浴中心、游泳馆全年制热水方面,以及节能建筑的采暖、制冷方面。随着我国经济的发展,人们的生活质量要求越来越高,对环境的保护意识越来越强,以及不可再生能源(如天然气、煤、石油)的日益枯竭。原有的燃油、燃煤等高耗能、高污染采暖设备的使用受到严格限制甚至被禁止使用。寻找一种可替代原有旧式的采暖、制冷、热水设备,显得越来越有紧迫。

超低温空气源热泵机组工作原理: 

超低温空气源热泵主要有翅片式蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀等部分组成,通过制冷工质(R404A)在蒸发中蒸发,吸取室外环境中的热量,然后通过压缩机升温升压,制冷剂再进入到冷凝中释放热能,在冷凝器中把这个热能转化成热水,输送到室内的散热设备中供采暖使用。制冷剂经过节流降压(膨胀阀)再进入到蒸发器中,形成一个的热力循环过程。从而将太阳能及外部低温环境里的热量转移到水中,供采暖、卫生热水使用。超低温空气源热泵最低适应的环境温度为-25,在冬季环境温度0时的能效比为13,即是电采暖用电的1/3,节能2/3 

 

空气源热泵机的工作原理图

 

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西莱克产品的特点及优势

1、技术及工艺上的优势:瑞阳公司通过引进国外热泵厂家的先进生产技术生产出的超低温空气源热泵,在生产技术和工艺方面相比同行业都具有领先的技术优势,丰富的制造经验及完美的工艺,产品的出口促使我们产品工艺达到或超过了欧洲标准要求。

2、主要配件都是选用国际和国内知名品牌厂家生产的配件,确保产品的品质及可靠性。按照热泵系统标准配置地匹配,确保能效最大化下的机组稳定运行。

压缩机:

采用世界著名品牌涡旋缩机。

1)超高能效

 能效比目前市场最先进的活塞式高压型还高12

2)杰出的可靠性

 运动部件少,轴向及径向的谷轮专利柔性设计提供了前所未有的耐液击和容忍杂质的能力。

3)内置电机断路装置,能有效保护电机免受高温及高电流损坏.

4)低噪声,低排气脉冲.

5)内部设计有超高压泄压专利设计

6)近100%容积,效率带来超常的制热能力. 

7)西莱克热泵所有压缩机(日立)都是采用大匹数压缩机进行匹配。

2、蒸发器

采用高效内螺纹铜管,亲水膜耐腐蚀、波纹换热器,具有超高的换热效率,计算机优化设计的翅片间距,有效的抑制冬天蒸发器结霜的可能,提高除霜效率。

改善机组性能。

3、电机采用国内知名品牌康宝内转子电机,产品具有高效率,

低噪音及高强度风叶。

4节流元件采用世界著名品牌ALCO膨胀阀 ,保证了不同工况下负荷的精确调节。但是很多厂家为了节省成本采用国产膨胀阀或毛细管。

5、周到的系统各项保护措施,过电压保护、欠电压保护、过电流保护,逆相保护、缺相保护、系统高压保护、系统低压保护及排气温度保护,缺水保护,高压泄压保护及根据蒸发量优化调节压力两项专利技术保证了机组在高温环境下能高效可靠运行,使压缩机摆脱了超温超压运行,改善了压缩机的运行范围,有效地提高了压缩机的使用寿命,成功地突破了行业现有水平。而大部分品牌由于没有自己的核心技术,无法解决高温高压下的机组正常运行,冬天低温下机组产热水量严重不足。

6、化霜技术的优势:独特的过冷抑霜,智能动态热气除霜,多触点,多方位判别的PID化霜,独特的过冷抑霜,可使蒸发器减少结霜的可能。智能动态热气,多触点多方位判别的PID化霜可使机组除霜时间达到最短,比常规机组缩短3-4分钟,除霜效率提高50%机组冬季运行效率提高7%

7西莱克超低温热泵机组适用范围广,可适用在-2540之间稳定运行工作。特有的低温回油技术确保压缩机在低温下不会缺油运行烧毁压缩机。

低环境温度下中压气体提高回气压力,增大工质循环量在低至-25℃时也拥有杰出的能效比。而其它品牌热泵由于无法解决低温下压缩机回油及低温下的能效,造成机组坏压缩机时常发生或是无法正常使用。或是只能在0℃以上的环境温度使用,更有像直热式只能在华南地区使用的局限。瑞阳热泵采用独特的化霜系统设计,确保机组在冬季低温情况下的安全可靠运行。

西莱克超低温空气源热泵与冷库设备技术本质上的相同与区别

  冷库设备是一种成熟的技术设备,已经成功地运行了几十年,已经普遍被人们接受。超低温空气源热泵就是把这种成熟的设备应用在冬季的采暖设备中,也就是说,超低温空气源热泵是冷库设备的一种新的利用形式。

但目前人们对超低温空气源热泵技术的理解,远远不如对冷库技术设备的理解。

   而在技术上讲,超低温空气源热泵就是制冷设备中的风冷机。超低温空气源热泵设备的制造技术与制冷设备中的风冷机的制造技术几乎完全相同或一致。

  超低温空气源热泵与冷库设备的本质区别是:冷库设备是“制冷”,而把“热量”散发掉(从冷库内把热量“搬运”到冷库外散发掉,即冷库内在制冷,冷库外在制热);超低温空气源热泵是“制热”,而把“冷量”散发掉(冬季把室外空气中的热量“搬运”到室内,即室外在制冷,室内在制热)。

  冷库设备夏天的工况就相当与超低温空气源热泵冬季的制冷工况:

冷库设备夏天冷库内的制冷温度可以达到-20,冷库外的环境温度可以达到35,散热的最低温度是40℃(在-20℃库内空气中取热,散热端的温度在40℃以上);

超低温空气源热泵是在冬季-20℃以上的环境温度下取热,散热端的水温在40℃以上(风机盘管要求的水温是40-45℃),散热源温度应该在45℃以上。

因此,超低温空气源热泵取热端的工况优于冷库的工况(最低温度在-20℃时很少出现);冷库设备散热端的工况优于超低温空气源热泵的工况(超低温空气源热泵的散热温度较高)。

超低温空气源热泵冬季运行费用的计算依据

超低温空气源热泵用于寒冷地区冬季采暖能否成功的关键因素在于:机组在冬季的发热量要满足建筑物的所需求的热量(散热量)。

1.       机组的发热量

普通的空气源热泵是在7℃以上的环境温度下为制冷而设计运行的,在7℃以下运行时其能效比锐减,尤其在零度之下时能效比小于1,且机组长期在-5℃的环境下运行会损坏压缩机。超低温空气源热泵是专门为冬季制热而设计的一种特殊的空气源热泵(夏季制冷的能力与普通的空气源热泵相等),可在-20℃环境温度下正常运行,此时的能效比为12(出水温度40℃)。

2.       建筑物所需求的热能

由于相同面积建筑物的设计不同或所用的材料不同而使得建筑物所需求的热能有很大的区别,因此必须按国家《民用建筑节能设计标准》为依据来计算建筑物所需求的热能。

现以秦皇岛地区符合这个标准的10000平方米住宅为例说明这个问题。

秦皇岛地区计算用采暖天数135天,采暖期间的平均温度-2.4℃,建筑物平均耗能20.8w/m2

这个住宅的日平均耗热量10km2×20.8w/m2×24h=4992kwh

这个住宅整个采暖期间耗热量4992×135=673920kwh

3.       采暖的热负荷

机组所提供的热能除了必须满足建筑物采暖期的平均耗能之外,还要满足在极其寒冷的情况下建筑物所需的热能。采暖的热负荷就是为建筑物提供在极其寒冷的情况下的热能需求。

秦皇岛地区的节能住宅的热负荷指标按45w/m2.计算。

4.       机组的选型

选型的原则:空气源热泵在冬季室外计算温度下的制热量要大于热负荷指标。如。西莱克LSQ25RD型空气源热泵在室外计算温度-2.4下的制热量为45kw,因此,10000平节能建筑住宅冬季供暖选型:LSQ25RD 10台。

 

5.采暖费用的计算

秦皇岛民用电价按0.5/kwh计算

机组在冬季平均温度-2.4℃下能效比为1:2.8.

整个采暖期每平方米的费用为:20.8×24×135×0.5/2800=12元,

12/平方米。

这个数值远远小于热网集中的费用,远远小于燃气、燃油等采暖的运行费用。

 

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