热泵热水机组的工作原理是什么?
空气源热泵热水机组是一种新型、可替代热水锅炉的热水装置。与传统太阳能相比,空气能源热泵热水机组不仅可吸收空气中的热量,还可吸收太阳能,它是将电热水器和太阳能热水器的优点完结合于一体的新型热水器。该产品以制冷剂为媒介,通过制冷剂状态、温度的变化和压缩机压缩制取热量,通过换热装置将热量传递给水,使水的温度升高来,升高温度的水通过水循环系统送入用户散热器进行采暖或直接用于卫生热水的供应。
空气源热热泵热水机组技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵热水中机组系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经热泵系统高效集热整合后成为高温热源,用来制取供暖或卫生热水。整个系统集热效率较电热水机组(锅炉)、燃油、燃气热水机组有了很大提高。
空气源热热泵热水中心机组遵循能量守恒定律和热力学*二定律,运用热泵的原理,只需要消耗一小部分的机械功(电能),将处于低温环境(大气)中的热量转移到水中,去加热制取高温的热水。热泵可以与水泵相比拟,水是不能自发地从低处流向高处,要将低处的水输送到高处,必须用一台水泵,消耗一部分电力,才能将水送到高处的水箱中。同样,根据热力学*二定律,热量也是不能自发地从低温环境向高温环境中转移(传送),而要实现这个目的,必须要有一台机器,消耗一部分机械功(例如电能),才能将低温环境中的热量传送到高温环境中去。这样的机器就称之为“热泵”。热泵的作用是将空气中的热量取出,连同本身所用的电能转变成的热能,一起送到水中。
空气源热泵热水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等部件组成。它运用逆卡诺循环原理,通过压缩机做功使工质产生相变(气态—液态—气态),在这种往复循环相变的过程中,通过蒸发器不间断的从环境吸取热量,通过冷凝器(换热器)不间断的放出热量,使冷水逐步升温,制取的热水通过热水管网循环装置输出到用户使用终端。
空气源热泵热水机组特点介绍?
(1)高效节能:其输出能量与输入电能之比即能效比(COP)一般可达到3.0 以上,而普通电热水锅炉的能效比(COP)不大于0.90,燃气、燃油锅炉的能 效比(COP)一般只有0.7-0.8,燃煤锅炉的能效比(COP)更低一般只0.35-0.65。
(2)安全有**:加热方式实现了完全的水电分离,从根本上杜绝了普通热水器系统中的易燃、易爆、触电、干烧、煤气中毒等安全隐患。
(3)环保:无废水、废渣、废热、废气排放,不会对大气和环境产生任何污染。
(4)安装方便:可以安装在室外空地、天面、阳台、大型停车库、设备层等处不需专门的设备房。
(5)模块化控制功能:可根据用户的实际需要灵活添加多台机组构成的热水供水系统,实现模块化控制,自动控制调节每台机组的运行时间和投入运行的顺序,保证每台机组总运行时间一致,整个热水供水系统的高效、优化运行。
(6)操作使用简便:机组由微电脑控制自动运行,根据水箱水温和用户用水情况,自动启停,不需专人值守。
(7)自动化霜:智能柔性除霜,可以根据不同地区的气候条件设定除霜参数和控制方案,使除霜更彻底、更灵活、更节能。
(8)自动定时开机功能:用户可以自己设定机组自动开机时间,从而实现峰谷用电,运行使用费更省。
(9)自动防冻功能:确保机组在低气温环境条件下水系统不会被冻裂。
(10)自动能量调节功能:能依据模糊控制原理,动态检测用户负荷,快速达到设定温度后,保持负荷动态匹配,平稳运行;确保机组夏天高温环境条件下不会出现**负荷,冬天低气温环境条件下机组稳定保持较高的能效比,一年四季全天候运行,不受夜晚、阴天、雨雪等恶劣天气的影响。
(11)有叫广的使用范围:特别适用于泳池、中心、招待所、学校、工矿职工洗浴、室内泳池水加温等场所。
(12)质量有**:关键部件一般选用国际**品牌产品,如COPELAND、SANYO、ALCO、DANFOSS等,质量有较好的**,用寿命在10年以上。
(13)可24小时提供热水:热泵机组通常由微电脑控制自动运行。根据水温和用户用水情况自动启停,保证用户24小时即开水阀即有热水。
源热泵热水机组要这样保养才行:
01、定期检查
设备的任何一个零部件出现问题,都会影响其正常使用。
要经常检查机组电源和电气系统的接线是否牢固、电气元件是否有异常,水泵、水路阀门是否工作正常,水管及水管接头是否渗漏,发现问题后及时维修或更换。
为防止空气进入系统造成水循环量减少,从而影响机组的制热量和机组运行的可靠性,要经常检查补水系统、水箱安全阀、液位控制器、排气装置工作是否正常。
日常使用和维护时,要注意机组内所有的安全保护装置、系统设置是否为出厂设定,如被更改,要及时复位,不要擅自调整。
02、定期清洗
定期清洗机组水路过滤器,保证系统内水质清洁,避免杂质影响设备正常运转。
经常检查机组的各个部件的工作情况,检查机内管路接头和充气阀门是否有油污,确保制冷剂无泄露。
建议每年使用除垢剂清洗冷凝器,启动水泵清洗3小时,再用清水清洗3遍。禁止使用腐蚀性清洗液。
03、保持干燥通风
在使用过程中,不要在机组周围堆放杂物,避免堵塞进出风口。机组周围保持清洁干燥,潮湿环境会导致配件损坏。
每1~2个月清洗一次空气侧换热器,因长时间使用可能会堵塞,导致性能降低,影响换热效果。
04、做好防冻措施
寒冷地区应提前做好防冻措施,保证机器通电。若断电或停机时间较长,应将机组及管路中的水全部放掉,并切断电源,套好防护罩。
在下次运行设备之前,先进行全面检查,再开机。当实际出水温度与机组控制面板显示数值不一致时,请检测感温装置是否接触良好。
热泵热水机组故障分析:
症候一:设定水温达不到或温度上升缓慢。但有些工程机组运行时间**过设计时间很多仍达不到水温,只能勉强直接使用热水甚至不能使用,实测温度在40左右或更低,系统环泵不停地很工作,温度不见升高。
诊断一:空气源热泵热水机组出水温度一般设定在50℃~60℃之间,偶尔**60℃在65℃以下也属于允许范围,只是工况下运行可能会影响机组使用寿命。水温的上升必需从外界得到热量。
储水箱时的水温上不去会有两方面的可能,一方面是热量流失大或等于热量的流入,当两者相等时,水温不变。热量流失也包括两种可能,其一是保温层不够质量与自然界温差太大,热散失严重,特别是水箱人孔密封不严保温不好或隐蔽保温部分没有做好,接管保温与箱体保温不连续都会增加热量的损失;另一种热量流失为热水流出同时冷水补进。
这种热量流失常出现在水箱的设计方案中,有的客户用水要求为24小时不间断性的,如客流量较大的宾馆、理发城等用水客户,冷水冲进水箱,热水随时使用。
在空气源热泵热水机组不出现问题时,一旦天气突然变冷,机组从空气中的热量所得成倍减少,同时客户对热水的用量增大,这时留存在水箱中的热量就不足,就表现为水温上升困难,甚至有冷水现象。
另一方面可能是主机冷媒携热能力差,导致单次环内有效携带的热量交换变少。其中一种可能是冷媒选型不合适,空气源热泵热水机组使用的冷媒不同于传统空调冷媒,*具特定的物理特定和化学稳定性,这也是热泵技术的核心之一。部分热泵产品使用市场上的冷媒不具有这种特性,在外界温度降低的情况下出现乏力现象也就不足为奇了。
另一种可能是冷媒充加数量少或部分泄露而变得携热能力不足。正规制造商的空气源热泵热水机组产品定压定量充加冷媒,在出厂前都有逐台测验,保证主机的压缩机在各种工况下都有一个较稳定的工作能力。同批机组抽查测试单台工作状况后,才能标注合格证、出厂日期、编号等等。在产品运输中,有不按标示搬运的情况,以致冷媒部分漏丢,达不到工作效果,也会导致水温达不到设计出水温度。
一:根据我们诊断分析应先检查看每日用水量是否**标,每1kg生活用水上升1℃吸收1Kcal热量相当于1.163×10-3KWh,既1000Kg水上升1度,需吸收1.163KWh的热量。计算公式为:水量(吨)×温差℃×1.163/机组功率Kw×COP值≤设计工作时间(小时)。
例如:冷水温度为15℃,出水温度设定为55℃,机组功率2.2KW,在冬季环境温度较低时,COP值为2左右(产品制造商公布数据),工程设计用水量为1吨,则机组工作时间为11小时<设计工作时间20小时,同样工况下用水量为2吨,则机组工作时间为22小时<允许工作时间24小时,同样工况下用水量为3吨,则应考虑加热或增加机组配置。
若机组配置不存在问题,可切断单机与储水箱的水循环,启动机组,检测单机集热能力,若温度达不到铭牌标示温度,则可能为冷媒问题。检查冷媒工作压力,对照出厂数据表,若压力不足,则表现为冷媒丢失。按原型号冷媒充加到出厂标准量即可。