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中科能超低温空气源热泵机组工作原理及应用介绍

 内容摘要:中科能超低温空气源热泵机组,其工作原理区别于空气源热泵的主要在于喷气增焓技术的二次压缩,是可以在北方严寒地区以空气作为冷热源进行冷暖热水三联供的热泵产品,适用于中国的华北、华东的长江流域和西北等地区、东北的大多数地区的高温热水和集中供暖。
       中科能超低温空气源热泵机组又称为北方空气源热泵,是以空气作为低品位冷热源来进行夏季制冷、冬季供暖以及提供一年四季生活热水的冷暖热水三联供热泵装置。与常温型空气源热泵相比其特点是以喷气增焓技术进行准二级压缩,提升了机组在低温环境下的制热能力,保证机组在北方严寒地区-25℃左右也能正常制热,实现了空气源热泵在寒冷地区供暖的可能。

超低温空气源热泵喷气增焓工作原理图

要了解工作原理首先要清楚机组构成,也就是超低温空气源热泵机组的核心配件:
核心配件包括:带喷气增焓技术的涡旋式压缩机、翅片换热器、壳管式换热器、内转子风机、电脑板控制器、电子膨胀阀、板式换热器等部件。

工作原理:
中科能超低温空气源热泵机组由翅片换热器、壳管换热器(蒸发器、冷凝器)、喷气增焓压缩机、电子膨胀阀四大主要部件构成封闭系统,其内充注有适量的工质。机组运行基本原理是逆卡诺循环原理,液态工质410A首先通过翅片换热器吸收空气中的热量而蒸发形成蒸汽(汽化),汽化潜热即为所回收热量,而后经压缩机压缩成高温高压气体,进入冷凝器内冷凝成液态(液化)把吸收的热量发给需要的加热的池水中,液态工质经电子膨胀阀降压膨胀后重新回到电子膨胀阀内,吸收热量蒸发而完成一个循环,如此往复,不断吸收低温空气中的热而输出所加热的水系统中,直接达到预定温度。相比于普通空气源热泵在-10℃及更低温度下,由于蒸发温度过低,引起蒸发量较少,导致压缩机回气量少,从而影响冷凝放热。超低温空气源热泵增加了一条连通压缩机的喷气增焓支路,当压缩机回气不够时,喷气增焓支路会给压缩机补气,这样冷凝器的放热量就会提高,因此在极低的温度下仍能正常制热。

能效介绍:
空气源热泵技术***大的优势就是经济节能,因为具有很高的能效,***高可达4:1,也就是说消耗1KW的电能可以获得3~4KW的热能,空气源热泵在国标工况下的COP值一般在2.9~4.5之间,但是环境温度低于5℃后,机组能效开始衰减,常温型空气源热泵在-5℃下几乎都不能使用需要电辅热,能效比更低;而超低温空气源机组却可以在-25℃的低温环境下正常制热,此时的能效衰减至2.0左右。
应用介绍:
超低温空气源热泵机组因为低环温,高水温的运行特性,使其非常适用于中国的华北、华东的长江流域和西北等地区,如果配合辅助热源,也适用于东北的大多数地区。主要应用用于集中供暖、高温热水工程,包括:
1.高温热水:对出水温度要求高的沐浴、洗涤、清洁、桑拿、工业用水,***高出水温度可达65℃;
2.集中供暖:暖气片采暖,出水温度要求55~65℃;风机盘管采暖,出水温度要求40~50℃;低温地板辐射采暖,出水温度10~35℃。
工程案例:

 
菏泽大唐5G项目(18台
 
陕西榆林煤矿项目(22台
 
河南漯河集中供暖

 

 
河南某养鸡场
 
山东潍坊种植大棚

超低温空气源热泵机组采用高效喷气增焓压缩机,EVI压缩机和常规的压缩机 相比增加了一个回气口,通过此回气口可引入部分中压气体,在一个压缩机内实现准二次压缩;由于引入中压气体补气,增大了压缩机吸气量,系统制冷剂循环量和室外热交换能力都大幅度提高,使得机组的制热量提高,尤其是在北方低温环境下,制热能力优异,可作为冬季集中采暖和高温热水的不错选择。


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