【正文】 的燃料供應(yīng)和煙氣排放系統(tǒng)，系統(tǒng)安全、衛(wèi)生、清潔，沒(méi)有燃料泄露、火災(zāi)、爆炸等安全隱患。與傳統(tǒng)的活塞壓縮式熱泵機(jī)組相比較，同益熱泵采用渦旋式壓縮機(jī)，其噪音小，對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生不利影響。 適應(yīng)性強(qiáng)空氣源熱泵型熱水機(jī)組的工作性能隨室外氣候變化比 較明顯，室外環(huán)境溫度在 0～ 40℃ 范圍內(nèi)，熱泵機(jī)組都能正常工作。熱泵機(jī)組提供可達(dá) 60℃ 以上的熱水，充分滿足衛(wèi)生熱水、泳池恒溫和采暖等各種需求。與水箱配套使用，充分利用夜間優(yōu)惠電價(jià)時(shí)段來(lái)加熱，預(yù)先儲(chǔ)存大量的熱水?？啥嗯_(tái)機(jī)組并聯(lián)滿足更大量的熱水需求，另外，在熱水需求量減少的季節(jié)或需要檢修時(shí)，可以停用部分機(jī)組而不影響其他機(jī)組運(yùn)行。 第三節(jié) 空氣源熱泵熱水器前景 隨著能源緊缺的進(jìn)一步擴(kuò)大，全民的節(jié)能意識(shí)也得到了很大的提高。節(jié)能不再只是作為一種宣傳口號(hào)被傳播，而是切實(shí)地被各地的政府等相關(guān)職能部門提上了日程。從長(zhǎng)江三角洲的“電 荒”到涉及東北、華東、華南、西南等地區(qū)的“煤荒”與“缺油”，傳統(tǒng)能源緊缺的“紅燈籠”掛遍中國(guó)大地。能源危機(jī)的警鐘喚起了人們對(duì)能源戰(zhàn)略應(yīng)用的重新思考，同時(shí)也將人們的目光引向了新型能源的開發(fā)及利用。 伴隨著能源緊缺的影響，一些標(biāo)榜節(jié)能、環(huán)保的產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，特別是夏季來(lái)臨時(shí)各個(gè)行業(yè)對(duì)電能的嚴(yán)重依賴，“電荒”的影響對(duì)一些耗電大的產(chǎn)品的節(jié)能性提出了更高的要求，諸如空調(diào)、電熱水器等產(chǎn)品。近兩年來(lái)，一種更新型的節(jié)能熱水器產(chǎn)品 —— 空氣源熱泵熱水器，在全國(guó)市場(chǎng)都吹響了號(hào)角?？諝庠礋岜门c目前常用的電熱水器不同，它不是用 電熱管在水中直接加熱，而是通過(guò)熱泵集熱器從自然空氣中收集熱源，傳熱工質(zhì)吸熱自然汽化，經(jīng)壓縮后形成高溫高壓氣體，再通過(guò)冷凝盤管“搬運(yùn)”到水中釋放熱量。冷凝后工質(zhì)變成液體經(jīng)膨脹閥回到終端，周而復(fù)始，閉合循環(huán)，從而達(dá)到加熱冷水制取生活熱水的目的。 空氣源熱泵熱水器具有太陽(yáng)能熱水器節(jié)能、環(huán)保、安全的優(yōu)點(diǎn)，又解決了太陽(yáng)能熱水器南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 7 依靠陽(yáng)光采熱和安裝不便的缺點(diǎn)。由于高安全、高節(jié)能、壽命長(zhǎng)、不排放毒氣等諸多優(yōu)點(diǎn)，以及可以有效的解決目前國(guó)內(nèi)有關(guān)部門對(duì)節(jié)約能源、環(huán)保、安全等各方面較棘手問(wèn)題，而日益受到社會(huì)各方面的廣泛關(guān)注 。 從政府職能部門來(lái)看，各級(jí)市府部門都在大力推廣節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，并且在政策上也予以一定的扶持。今年 2月 16 日，旨在限制溫室氣體排放、遏制全球變暖的《京都議定書》生效，大力鼓勵(lì)、推廣綠色環(huán)保新能源及其應(yīng)用產(chǎn)品成為各國(guó)必然的選擇。而能源緊張、拉閘限電、燃?xì)鉂q價(jià)等問(wèn)題的凸現(xiàn)，正促使傳統(tǒng)的、高能耗的家電產(chǎn)品加速退出市場(chǎng)。國(guó)家建設(shè)部《建筑節(jié)能“十五”計(jì)劃和 2021年規(guī)劃》提出，到 2021年全國(guó)家庭太陽(yáng)能熱水器普及率要達(dá)到 20%30%。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所專家李凡提出，節(jié)能型熱水器產(chǎn)品并不能把眼睛只盯在傳統(tǒng) 的熱水器之上，空氣能熱泵熱水器將是繼電熱水器、燃?xì)鉄崴骷疤?yáng)能熱水器之后的第四大種類熱水器，并且安裝不受建筑物或樓層限制，使用上也不受氣候條件限制。 另外據(jù)筆者通過(guò)一些渠道了解到，以上海為首的一些城市在未來(lái)幾年內(nèi)，內(nèi)環(huán)以內(nèi)的熱水鍋爐設(shè)備將逐漸被取締，市府職能部門也在大力提倡使用節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)品；另外，針對(duì)上海民用建筑的結(jié)構(gòu)及分布的特殊性，有關(guān)專家建議：將這種“冰箱”式的熱水器納入申城建筑節(jié)能發(fā)展計(jì)劃中。上海市資源綜合利用協(xié)會(huì)專家倪德良建議，申城綠色節(jié)能建筑發(fā)展計(jì)劃中應(yīng)納入“冰箱”型熱水器，在建房時(shí)就 留下相應(yīng)空間，為其留一席之地 。 由于熱泵具有較好的節(jié)能效果，《節(jié)能法》的頒布實(shí)施促進(jìn)了熱泵事業(yè)的發(fā)展，減少二氧化碳的排放量和限期停用 CFCS 工質(zhì)的環(huán)境保護(hù)政策。實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》后，建筑采暖能耗降低，降低了熱泵采暖方式的運(yùn)行費(fèi)用，增加了熱泵與集中供熱采暖方式的競(jìng)爭(zhēng)能力。要解決大中城市能源消耗量大、污染嚴(yán)重的問(wèn)題，必須改善能源結(jié)構(gòu)，這就為熱泵的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。我國(guó)節(jié)能政策和環(huán)境保護(hù)政策、巨大的建筑市場(chǎng)、豐富的工業(yè)余熱資源等因素將會(huì)極大地促進(jìn)空氣源熱泵熱水器市場(chǎng)的發(fā)展。 對(duì)于房地產(chǎn)開發(fā) 商來(lái)說(shuō)，隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)一步加速以及緘區(qū)舊城改造的開展，新建住宅幾乎全部安裝了熱水器；同時(shí)在八十年代中期、九十年代初期安裝的熱水器均面臨使用期已到須更新的高峰期。在今后的十年，中國(guó)將有 33％的家庭遷入新居，意味著平均每年有 260萬(wàn)個(gè)以上的家庭需要熱水器，熱水器的市場(chǎng)容量將以兩位數(shù)增長(zhǎng)。新型節(jié)能環(huán)保熱水器在建筑行業(yè)的推廣應(yīng)用也給他們帶來(lái)了新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，增加了樓盤的品質(zhì)。對(duì)業(yè)主而言，可以 24 小時(shí)使用熱水，且相比電熱水器而言，可以節(jié)省大量的運(yùn)行開支。 在空氣源熱泵制造行業(yè)中，以芬尼克茲節(jié)能設(shè)備有限公 司為首的部分企業(yè)，在經(jīng)過(guò)了幾年時(shí)間的努力后，從目前市場(chǎng)對(duì)熱泵的接受程度及反響來(lái)看，無(wú)論從經(jīng)銷商層面還是終端用戶，其認(rèn)知程度都在大大提高，一些報(bào)刊、媒體也在大肆報(bào)道空氣能熱泵熱水器在業(yè)內(nèi)創(chuàng)造的種種神話；并且在過(guò)去一段時(shí)間，我們?cè)谌珖?guó)市場(chǎng)所做的熱泵工程反映來(lái)看，空氣能熱泵熱水器確實(shí)是節(jié)能、環(huán)保的熱水產(chǎn)品，在為客戶創(chuàng)造價(jià)值的同時(shí)，用戶對(duì)熱泵的好評(píng)度也越來(lái)越高。 隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)一步加速以及城區(qū)舊城改造的開展，新建住宅幾乎全部安裝了熱水器；同時(shí)在八十年代中期、九十年代初期安裝的熱水器均面臨使用期已到須更 新的高峰期。有關(guān)專家預(yù)測(cè)，在今后的十年，中國(guó)將有 33％的家庭遷入新居，意味著平均每年有 260 萬(wàn)個(gè)以上的家庭需要熱水器，家用熱水器的市場(chǎng)容量將以兩位數(shù)增長(zhǎng)。熱泵還可替代部分鍋爐（太陽(yáng)能大面積熱水系統(tǒng)跟其是無(wú)法比較的）供生活熱水，根據(jù)一些媒體、雜志得出的初步估算數(shù)據(jù)來(lái)看，當(dāng)熱泵熱水器進(jìn)入市場(chǎng)成長(zhǎng)期和成熟期時(shí)，應(yīng)有 400 億以上的蛋糕等著分割。 現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)熱泵的企業(yè)接近 100家，單純從熱泵的競(jìng)爭(zhēng)來(lái)看，并不是很激烈。當(dāng)前熱泵市場(chǎng)最主要的問(wèn)題就是產(chǎn)品知名度的問(wèn)題，一萬(wàn)個(gè)人中，可能只有兩三個(gè)人知道熱泵熱水器。 從國(guó)際上來(lái)看，熱泵熱水器已經(jīng)是一個(gè)很成熟的技術(shù)了，但在國(guó)內(nèi)來(lái)講熱泵熱水器的確還處于起步階段，猶如初生的嬰兒，因此就需要有更多本著對(duì)行業(yè)負(fù)責(zé)的生產(chǎn)廠家投入其南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 8 中，為這一陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)的更進(jìn)一步發(fā)展做出不懈努力，給予更多的呵護(hù)與關(guān)愛。同時(shí)我們也呼吁相關(guān)的政府職能部門給予更多的政策支持，讓熱泵產(chǎn)業(yè)在健康的道路上長(zhǎng)足發(fā)展。 圖 131 第二章 熱泵熱水器系統(tǒng)運(yùn)行原理 第一節(jié) 蒸 汽壓縮式制冷循環(huán)原理 熱泵熱水機(jī)組遵循能量守恒定律和熱力學(xué)第 2定律，運(yùn)用熱泵的原理，只需要消耗一小部分的機(jī)械功（電能），將處于低溫 環(huán)境（大氣或地下水等）下的熱量轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境下的熱水器中，去加熱制取高溫的熱水。熱泵可以與水泵相比擬，水是不能自發(fā)地從低處流向高處，要將低處的水輸送到高處，必須用一臺(tái)水泵，消耗一部分電力，才能將水送到高處的水箱中。同樣，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量也是不能自發(fā)地從低溫環(huán)境向高溫環(huán)境中轉(zhuǎn)移（傳送），而要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，必須要有一臺(tái)機(jī)器，消耗一部分機(jī)械功（例如電能），才能將低溫環(huán)境中的熱量傳送到高溫環(huán)境中去。這樣的機(jī)器就稱之為 “ 熱泵 ” 。熱泵的作用是將空氣中或低溫水中的熱量取出，連同本身所用的電能轉(zhuǎn)變成的熱能，一起送到 高溫環(huán)境中去應(yīng)用。 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)如下圖所示。它由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。其工作過(guò)程如下：制冷劑在蒸發(fā)壓力下沸騰， 蒸發(fā)溫度低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸氣，并將它壓縮到冷凝壓力， 然后送往冷凝器，在冷凝壓力下等壓冷卻和冷凝成液體，制冷劑冷卻和冷凝時(shí)放出的熱量傳給冷卻介質(zhì)（通常是水或空氣） 與冷凝壓力相對(duì)應(yīng)的冷凝溫度一定要高于冷卻介質(zhì)的溫度，冷凝后的液體通過(guò)膨脹閥南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 9 或其它節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器。 當(dāng)制冷劑通過(guò)膨脹閥時(shí)，壓力從冷凝壓力降到蒸發(fā)壓力，部分液體氣化，剩余 液體的溫度降至蒸發(fā)溫度，于是離開膨脹閥的制冷劑變成溫度為蒸發(fā)溫度的兩相混合物。 混合物中的液體在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，從被冷卻物體中吸取它所需要的氣化潛熱。混合物中的蒸氣通常稱為閃發(fā)蒸氣，在它被壓縮機(jī)重新吸入之前幾乎不再起吸熱作用。 蒸汽壓縮制冷理論循環(huán) 1. 循環(huán)（是簡(jiǎn)化了的實(shí)際制冷循環(huán)） 圖 211 圖 212 逆卡諾循環(huán)： 1’－ 3－ 4－ 5’－ 1’ 蒸汽壓縮制冷循環(huán)： 1－ 2－ 3－ 4－ 5－ 1 12（ 壓縮機(jī) ）：等熵壓縮； 234（ 冷凝器 ）：等壓放熱； 45（ 節(jié)流閥 ）：絕熱節(jié)流，等焓； 51（ 蒸發(fā)器 ）：等壓吸熱而制冷。 壓縮 －放熱（冷卻與冷凝）－節(jié)流－吸熱（汽化、蒸發(fā)） 空氣能是一種廣泛存在、平等給予和可自由利用的低價(jià)位能源，利用熱泵循環(huán)提高其能源品位，因而是一項(xiàng)極具開發(fā)和應(yīng)用潛力的節(jié)能、環(huán)保新技術(shù)，具有實(shí)用價(jià)值。派沃空氣源熱泵熱水器（空氣源熱泵熱水器）加熱時(shí)間短，水電完全分離，無(wú)觸電危險(xiǎn)；無(wú)廢煙、廢氣排出，因而無(wú)中毒危險(xiǎn)；同時(shí)也克服了太陽(yáng)能熱水器陰雨天不能工作、電熱水器出現(xiàn)漏電、燃?xì)鉄崴鞒霈F(xiàn)煤氣泄露的缺點(diǎn)?？諝饽軣岜脽崴鳎諝庠礋岜脽崴鳎┮驳玫搅斯俜降膽?yīng)用。 第二節(jié) 空氣源熱泵熱水器工作原理 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 10 空氣源熱泵熱水器是 繼燃?xì)鉄崴?、電熱水器和太?yáng)能熱水器的新一代熱水裝置，是可替代鍋爐的供暖水設(shè)備?？諝庠礋岜脽崴魇蔷C合電熱水器和太陽(yáng)能熱水器優(yōu)點(diǎn)的安全節(jié)能環(huán)保型熱水器，可一年三百六十五天全天候運(yùn)轉(zhuǎn)，制造相同的熱水量，使用成本只有電熱水器的 1/4，燃?xì)鉄崴鞯?1/3，太陽(yáng)熱水器的 1/2。高熱效率是空氣源熱泵熱水器最大的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在能源問(wèn)題成為世界問(wèn)題時(shí)，這是空氣源熱泵熱水器成為 “第四代熱水器 ”的最重要的法寶之一。 2． 2． 1系統(tǒng)介紹 空氣源熱泵熱水器內(nèi)專置一種吸熱介質(zhì) —— 冷媒，它在液化的狀態(tài)下低于零下 20℃，與外界溫度存 在著溫差，因此，冷媒可吸收外界的熱能，在蒸發(fā)器內(nèi)部蒸發(fā)汽化，通過(guò)空氣源熱泵熱水器中壓縮機(jī)的工作提高冷媒的溫度，再通過(guò)冷凝器使冷媒從汽化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為液化狀態(tài)，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，釋放出大量的熱量，傳遞給水箱中的儲(chǔ)備水，使水溫升高，達(dá)到制熱水的目的。 系統(tǒng)組成 空氣源熱泵中央熱水機(jī)組一般由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、過(guò)濾器、儲(chǔ)液罐、單向閥、電磁閥、冷凝壓力調(diào)節(jié)水閥 、儲(chǔ)水箱等幾部分組成 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 圖 222 工作原理 1. 低溫低壓制冷劑經(jīng)膨脹機(jī)構(gòu)節(jié)流降壓后，進(jìn)入空氣交換機(jī)中蒸發(fā)吸熱，從空氣中吸收大量的熱量 Q1 2. 蒸發(fā)吸熱后的制冷劑以氣態(tài)形式進(jìn)入壓縮機(jī)，被壓縮后，變成高溫高壓的制冷劑（此時(shí)制冷劑中所蘊(yùn)藏的熱量分為兩部分：一部分是從空氣中吸收的熱量 Q1，一部分是輸入壓縮機(jī)中的電能在壓縮制冷劑時(shí)轉(zhuǎn)化成的熱量 Q2）； 3. 被壓縮后的高溫高壓制冷劑 進(jìn)入熱交換器，將其所含熱量（ Q1+Q2）釋放給進(jìn)入熱換熱器中的冷水，冷水被加熱到 55℃ （最高達(dá) 65℃ ）直接進(jìn)入保溫水箱儲(chǔ)存起來(lái)供用戶使用； 4. 放熱后的制冷劑以液態(tài)形式進(jìn)入膨脹機(jī)構(gòu)，節(jié)流降壓 ......如此不間斷進(jìn)行循環(huán)。 2． 2． 2 特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 設(shè)計(jì)先進(jìn) 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 11 通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，模擬各種惡劣環(huán)境的運(yùn)行，調(diào)試評(píng)估出機(jī)組系統(tǒng)的最優(yōu)化配置方案及機(jī)組最合理的 COP值。運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)結(jié)合設(shè)計(jì)風(fēng)道系統(tǒng)，有效減少高頻噪音。 智能控制 強(qiáng)大的微電腦控制功能，徹底解決系統(tǒng)運(yùn)行的安全問(wèn)題，能夠智能化的向終 端用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定的衛(wèi)生熱水。 高效節(jié)能的制熱系統(tǒng) 空氣能熱泵是以空氣做為能源來(lái)源的，受環(huán)境影響很小。采用全新高效制熱系統(tǒng)，優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，運(yùn)行平穩(wěn)，系統(tǒng)穩(wěn)定，綜合效能比達(dá)到 高端配置 電子膨脹閥本身具有很大的調(diào)節(jié)能力，從而更保證了更強(qiáng)的節(jié)流能力；管翅片熱交換器采用內(nèi)螺紋銅管，翅片采用親水鋁箔，具有高效的熱交換性能，從而增大其換熱量；機(jī)組冷凝器采用進(jìn)口高效優(yōu)質(zhì)的螺旋銅管制作，換熱能力充足，能效比更高；擁有專利的融霜控制技術(shù)，保證機(jī)組具有良好的制熱性能，除霜更快更徹底；確保機(jī)組能夠穩(wěn)定運(yùn)行。 低溫 運(yùn)行 能在惡劣天氣下使用，機(jī)組具有智能化霜功能，但是一般適用于最低溫度在 20℃以上的地區(qū) 全方位保護(hù) 機(jī)組有全方位的保護(hù)系統(tǒng)、各種參數(shù)查詢、故障查詢、系統(tǒng)參數(shù)查詢等功能，動(dòng)行安全可靠、方便，真正做到無(wú)需人員值守，節(jié)省開支。 綠色環(huán)保 因不使用燃?xì)馑圆粫?huì)產(chǎn)生廢氣，不會(huì)破壞臭氧層。同時(shí) COP 至少為 3 以上，比電熱水器節(jié)省 2/3 甚至 3/4 電費(fèi)，比燃?xì)鉄崴骷疤?yáng)能熱水器年輔助加熱節(jié)省 1/2甚至 2/3 費(fèi)用。而每減少消耗一度