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空气源热泵制热、制冷及生活热水三联供机型

标签: 空气源热泵

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摘要:由于地下矿物质能源的日益匮乏,催生了新能源节能环保产品不断推出,近几年空气源热泵热水器受到广大用户的青睐,与之 Ehvacr

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相关的节能产品相继进入市场,空气源热泵制热、制冷及生活热水三联供产品也受到推销人员的热捧。 www.ehvacr.com

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关键词:空气源热泵,生活热水 暖通空调zaixian


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1.工作原理

近几年各大热泵生产厂家及知名空调厂家纷纷推出三联供机型,即同时可实现制冷、制热及加热生活热水功能。其工作原理如图1 所示。 暖通空调在线

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1.冬季制热模式(生活热水低于设定温度5℃,生活热水需要加热):压缩机排气口→1号电磁阀关闭不通→生活热水换热器→3号电磁阀打开→膨胀阀→表冷器(蒸发器)→四通阀→回压缩机吸气。

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2.冬季制热模式(生活热水达到设定温度):压缩机排气口→1号电磁阀打开(生活热水冷凝压力高于供暖冷凝器压力)→四通阀→供暖换热器→膨胀阀→表冷器(蒸发器)→四通阀→回压缩机吸气。 nuantongkongtiaozaixian


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3.夏季制冷模式(生活热水低于设定温度5℃,生活热水需要加热):压缩机排气口→1号电磁阀关闭不通→生活热水换热器→2号电磁阀打开→膨胀阀→制冷换热器→四通阀→回压缩机吸气。 暖通在线


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4.夏季制冷模式(生活热水达到设定温度):压缩机排气口→1号电磁阀打开(生活热水冷凝压力高于室外冷凝器压力)→四通阀→表冷器(冷凝器)→膨胀阀→制冷换热器→四通阀→回压缩机吸气。 nuantongkongtiaozaixian

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2.优点

普通风冷热泵机组在制冷的同时,必须向环境中释放大量的冷凝热,这部分热量加剧了城市热岛效应。以一台制热量为12kW的机组为例,每小时向空气中释放约10318千卡热量,这些热量在1 小时内可使1200kg水温升10℃。很多这样的企事业单位,生活热水是一年四季都是需要的,如果采用三联供余热回收技术,每年会节约大量的生活热水加热费用。 暖通空调在线


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目前热泵生产厂家及知名空调厂家已成功开发出风冷三联供产品,该产品在制冷、制热的同时加热生活热水,也可各功能独立运行,三联供机组实现了制冷状态下的全热回收,降低了初投资成本。

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3.弊端

1.通常采用三联供技术的单位主要是利用其室内空气调节功能,生活洗浴热水功能为辅。热泵机组一般按房间负荷选配,相比生活热水负荷较小,机组夏季大部分时间工作在制冷模式。用在加热生活热水模式时间很短,包括家用三联供热水机。 暖通空调在线


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由于各地区水质不同,洗浴热水换热器每天都流入新水,对换热器的耐腐蚀能力要求很高,好多三联供机组因洗浴热水换热器腐蚀穿透,造成水进入氟路系统,导致整套空调机组报废。如想尽量杜绝蚀穿问题,洗浴热水做二次换热系统,冷凝温度势必再提高约5℃ ,加剧COP值降低,得不偿失。

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2.生活热水温度一般设置在45℃左右,甚至更高,此温度可视为生活热水模式中热泵机组的冷凝温度。

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制冷模式,以北京为例,夏季空气调节设计冷凝温度约为35℃,在这种环境温度工况中运行,传统空调机组运行正常。换做三联供机组在制冷模式运行没问题,如此时洗浴热水需要加热,同时室内需要降温,其冷凝温度必须升至45℃ ,冷凝温度从35℃升至45℃,冷凝压力提高至约2.7MPa,远高于空气冷却温度压力1.7MPa,增大了压缩比,耗电量加大。 ehvacr.com


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在空调制冷模式下,免费得到洗浴热水,实际是一部分(35℃冷凝温度以上)靠提高冷凝温度,加大压缩机能耗换来的。 nuantongkongtiaozaixian


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4.结论

热泵三联供系统,概念新颖,所谓空调模式运行时可以免费加热洗浴热水,购买一套三联供设备,可以实现室内制冷、供暖及洗浴热水。可以降低部分初投资,但运行费用与空调加空气源热泵热水机的运行费用是相同的。(如图2所示) ehvacr.com

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三联供系统一般运行是先保证洗浴热水温度,夏季制冷时,如洗浴热水温度与室内温度都没有达到停机温度,生活热水换热器作为空调的冷凝器时,洗浴水温在35℃以下运行时(因夏季室外温度(冷凝温度)高于水箱温度),制冷工况是节能的。可洗浴热水一般要升至45℃甚至更高才停止运行,在35℃~45℃以上的温度工况运行时,制冷工况是不节能的。

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考虑其潜在的危险性(由于生活热水蚀穿换热器导致整套系统瘫痪),不如在机组内部把空气源热泵空调部分与生活热水完全分离,风机可以考虑整体使用,这样系统内部互不干扰,工作稳定。(如图3所示)

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