熱泵在全國各地、各季節的熱效率值是不同的,從2.0到8.0不等,標準工況溫度20°時熱效比是4左右,在夏季溫度最高時35°左右,可達7左右,夏天每噸水耗電量為5-6度(將15°冷水燒到55°),冬季寒冷天氣約損耗14-15度電,全年每噸水平均耗電不超過10度。應該說還是比較低的。
我們以前用的都是燃氣熱水器,電熱水器等對于它們都比較熟悉,下面我介紹下家用空氣源熱泵:家用空氣源熱泵同商用空氣源熱泵原理大部分一樣。在此之前我先詳細闡述下熱泵原理:
首先,熱泵的核心部件:壓縮機,熱量搬運“工具”:冷媒??諝庠礋岜脽崴畽C一般由壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器、加熱水箱及控制等部分組成。下面,TX們一起來學習下,第一:看圖
圖一熱泵的制造熱水的原理如圖一所示,簡單解釋下:
(1)處于低壓液態循環冷媒(如氟利昂R22及R417a)經過蒸發器,在蒸發器中冷媒吸收空氣當中的熱量蒸發,此時冷媒從低溫熱源處吸收熱量變成低溫、低壓蒸汽進入壓縮機;
(2)工質經過壓縮機壓縮、升溫后,變成高溫、高壓的蒸汽排出壓縮機;
(3)蒸汽進入冷凝器,在冷凝器中將從蒸發器中吸取的熱量和壓縮機耗功所產生的那部分熱量傳遞給冷水,使其溫度提高。冷媒經過冷凝放熱后變成液態;
(4)高壓液體經過膨脹閥節流降壓后,變成低壓液體,低壓液態冷媒再次進入蒸發器,依此不斷地循環工作。整個工作過程是熱量搬運過程,是將低溫熱源中的熱量連續不斷的搬運至高溫熱源(水)中的過程。傳熱冷媒是一種特殊的物質,在實際運行當中傳熱工質的蒸發溫度可達-20℃左右,因此即使-5℃的環境溫度相對于它來說也是“高溫熱源”,也能正常吸熱。此外工質的冷凝溫度可達75℃,確保產出50~60℃的熱水。
以上就是我對熱泵原理的解釋。下面在看看家用機,還是請大家看圖:
圖二
以上的家用機的原理,實際上圖二和圖一區別甚微,關鍵是冷媒的走向,冷媒在那里跟水進行換熱的問題?,F在家用機一般分為:水循環系統和冷媒循環系統兩種。
冷媒循環系統是指,換熱器在水箱里。這種情況水箱壁上分布盤管換熱器,冷媒在水箱壁與水換熱,將高溫能力傳導給冷水。實際上就是將商用機的冷凝室搬到水箱里面來了。
水循環系統和商用機的原理是一摸一樣的,在這里就不在解釋了。
還有單純的詢價是沒有意義的,熱泵的買點是節能以及綜合性價比。
簡單來說從使用年限將在15年左右,一般家庭燃氣熱水器在3-5年。從節能效果來講3口之家用水(洗碗、洗菜、洗澡、簡單的洗衣)一月電費約25元。沒有安全隱患我覺得是很關鍵的。另外熱泵做回水很輕松,達到即開即熱的效果也很好!熱泵原理最簡單的方法就是:它在做熱量搬運工作,就是通過媒介把高溫傳給水,使水加熱!
熱泵和太陽能相比優勢非常明顯:
1、首先是適用范圍廣。不受天氣影響(-10°-40°)一年四季都可以用。
2、可連續加熱,持續不斷供熱水,滿足用戶需要。
3、運行成本低。在陽光較好的情況下,費用高于太陽能,在陰雨天、夜晚,遠低于用電輔加熱的太陽能,因此全年平均下來,運行成本低于太陽能。
4、安裝方便,家用水循環機的安裝,地球人成年人看圖就會,比搭積木還簡單。
在這里我們必須承認,太陽能在日照充足的情況下,特別是夏季,它基本是沒有運行成本的,正是因為如此,局限性增大了,在沒有太陽的條件下,在用水量增大的情況下,制熱變成了單純的電加熱,這樣的方式能耗是相當大的。
現在市面上的太陽能做了些改進,比如增加水箱的保溫程度,提高集熱管的效率,但是無論如何都改變不了太陽能被天氣制約的缺陷!
涉及到熱泵內部結構的問題
1、用R22作冷凝劑,本來自身的臨界溫度就不是很好,所以出高溫水的唯一可能性只能白白曾加壓縮機的負荷。從技術上講出60°的熱水本來就是熱泵的極限,再往上走,基本沒有可能。不過豪瓦特的舒量熱泵宣稱已經可以突破60°到達65°的境界了。總結下現目前來講超過60°意義不大,而且高于60°水溫的應用多是在工業上了。熱泵還主要集中在民用這一塊。另外熱泵壓縮機成本價格偏高,也是制約熱泵發展一要素。
2、對于極端溫度的看法。首先原帖的所提的極端高溫是沒有意義的,設想如果室溫已經達到50°了,我們還需要熱水嗎?極低溫度,-15°以下。首先聲明在我國最冷地區--東北地區(冬季輕松可達-20°)熱泵是不太適合的,原因有很多,冷媒無法向外界吸熱,同時壓縮機也無法啟動。美的用了個新技術,美其名曰叫智能雙核,原理很簡單,就是把電輔和壓縮機這兩個制熱工具合二為一,提高制熱效率的同時也滿足低溫天氣的運行。還有熱泵制冷劑的選用上應該改進下了,雖然R22非常成熟,但是弊端已很顯然,當然更換新的冷媒涉及不僅僅是成本增加的問題。
熱泵產高溫水(60°-85°)的幾點補充:
第一、熱泵產高溫水不是不可能,現在也有高溫熱泵,但是在60°上的熱水對壓縮機、冷媒的要求都比較高,高溫空氣熱泵設備一般選用美國品牌3T工況谷輪全封閉渦旋壓縮機。
第二、高溫熱泵的節能型還有待驗證,不管采用那些手段和技術,水溫越往上走,困難越大,就好比你永遠不能把水燒到101°一樣,當然意思不是說不能燒到60°以上,水溫和節能性通常是成反比的。一般的熱泵的COP值可以達到4左右,高溫熱能達到多少還有待論證和應用。cop(就是熱泵系統所能實現的制熱量和輸入功率的比值,在相同的工況下,其比值越大說明這個熱泵系統的效率越高越節能)

前面我已經詳細解釋過家用機的原理和運行成本的。