建筑設(shè)備空氣調(diào)節(jié)3課時(shí).ppt

1 3 4常用空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1 一次回風(fēng)系統(tǒng)1 工作原理一次回風(fēng)系統(tǒng)屬于典型的集中式空調(diào)系統(tǒng) 也屬于典型的全空氣系統(tǒng) 該系統(tǒng)是由室外新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)行混合 混合后的空氣經(jīng)過處理后 經(jīng)風(fēng)道輸送到空調(diào)房間 這種空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備集中放置在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi) 房間內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷全部由輸送到室內(nèi)的空氣負(fù)擔(dān) 空氣處理設(shè)備處理的空氣一部分來自于室外 這部分空氣稱為新風(fēng) 另一部分來自于室內(nèi) 這部分空氣稱為回風(fēng) 所謂一次回風(fēng)是指回風(fēng)和新風(fēng)在空氣處理設(shè)備中只混合一次 2 3 4常用空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 一次回風(fēng)系統(tǒng) 3 2 一次回風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 1 設(shè)備簡(jiǎn)單 節(jié)省最初投資 2 可以嚴(yán)格的控制室內(nèi)溫度和相對(duì)濕度 3 可以充分進(jìn)行通風(fēng)換氣 室內(nèi)衛(wèi)生條件好 4 空氣處理機(jī)組集中在機(jī)房?jī)?nèi) 維修管理方便 5 可以實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié) 6 使用壽命長(zhǎng) 7 可有效的采取消聲和隔振措施 缺點(diǎn) 1 機(jī)房面積大 風(fēng)道斷面大 占用建筑空間多 2 風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜 布置困難 3 一個(gè)系統(tǒng)供給多個(gè)區(qū)域 當(dāng)區(qū)域負(fù)荷變化不一樣時(shí) 無法進(jìn)行精確調(diào)節(jié) 4 空調(diào)房間之間有風(fēng)管連通 使各房間相互污染 5 設(shè)備與風(fēng)管安裝量較大 周期較長(zhǎng) 4 3 4常用空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 3 一次回風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)的應(yīng)用具有集中式空調(diào)系統(tǒng)和全空氣系統(tǒng)的特點(diǎn) 從它具體的特點(diǎn)分析 這種空調(diào)系統(tǒng)適用于空調(diào)面積大 各房間室內(nèi)空調(diào)參數(shù)相近 各房間的使用時(shí)間也較一致的場(chǎng)合 會(huì)館 影劇院 商場(chǎng) 體育館 還有旅館的大堂 餐廳 音樂廳等公共建筑場(chǎng)所都廣泛的采用這種系統(tǒng) 5 3 4常用空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)1 工作原理風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)屬于半集中式空調(diào)系統(tǒng) 也屬于空氣 水系統(tǒng) 它由風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組和新風(fēng)系統(tǒng)兩部分組成 風(fēng)機(jī)盤管設(shè)置在空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)作為系統(tǒng)的末端裝置 將流過機(jī)組盤管的室內(nèi)循環(huán)空氣冷卻 加熱后送入室內(nèi) 新風(fēng)系統(tǒng)是為了保證人體健康的衛(wèi)生要求 給房間補(bǔ)充一定的新鮮空氣 通常室外新風(fēng)經(jīng)過處理后 送入空調(diào)房間 6 2 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) 7 2 工作特點(diǎn) 用于處理室外新風(fēng)的空氣處理裝置 可實(shí)現(xiàn)新風(fēng)的冷卻除濕 加熱和過濾 新風(fēng)機(jī)組為直流系統(tǒng) 無回風(fēng)利用 為單風(fēng)機(jī)系統(tǒng) 這種空調(diào)系統(tǒng)主要有三種新風(fēng)供給方式 1 靠滲入室外新鮮空氣補(bǔ)給新風(fēng) 這種方法比較經(jīng)濟(jì) 但是室內(nèi)的衛(wèi)生條件較差 2 墻洞引入新風(fēng)直接進(jìn)入機(jī)組 這種做法常用于要求不高或舊建筑中增設(shè)空調(diào)的場(chǎng)合 3 獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng) 由設(shè)置在空調(diào)機(jī)房的空氣處理設(shè)備把新風(fēng)集中處理到一定參數(shù) 然后送入室內(nèi) 風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)與新風(fēng)系統(tǒng)配套使用 由風(fēng)機(jī)盤管提供冷熱量 由新風(fēng)機(jī)組提供保障室內(nèi)衛(wèi)生所需的新鮮空氣 8 風(fēng)機(jī)盤管 9 10 主要優(yōu)點(diǎn) 1 解決了全空氣處理空調(diào)系統(tǒng)中大風(fēng)管占用空間的矛盾 2 各房間都能在各自不同的溫度要求下使用 因而使用更為靈活 3 當(dāng)部分房間負(fù)荷變小時(shí) 其供冷 熱 量可隨自動(dòng)控制而減少 如果房間不使用 房間溫度標(biāo)準(zhǔn)可降低甚至可以停止風(fēng)機(jī)盤管的運(yùn)行 有利于全年運(yùn)行的節(jié)能 2 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng) 11 2 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng) 主要缺點(diǎn) 1 由于各被空調(diào)房間都設(shè)有風(fēng)機(jī)盤管 因此其臺(tái)數(shù)較多 導(dǎo)致檢修和日常維護(hù)工作量增加 這些工作量包括 風(fēng)機(jī)維護(hù) 過濾器清洗 控制閥門的維護(hù)檢修等等 2 水管進(jìn)入室內(nèi) 要求施工嚴(yán)格 特別是冷凍水管的保溫施工要求較好 否則將導(dǎo)致水管漏水或產(chǎn)生凝結(jié)水滴至吊頂 嚴(yán)重影響房間的正常使用 3 室內(nèi)空調(diào)噪聲主要取決于風(fēng)機(jī)盤管本身的質(zhì)量 如果風(fēng)機(jī)盤管本身噪聲較大 則很難消除它對(duì)室內(nèi)的影響 12 2 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng) 2 系統(tǒng)的應(yīng)用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有半集中式空調(diào)系統(tǒng)和空氣 水系統(tǒng)的特點(diǎn) 目前這種系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于賓館 辦公樓 公寓 醫(yī)院病房等商用或民用建筑 13 3 變頻式 VRV 空調(diào)器 傳統(tǒng)空調(diào)器 是不斷地根據(jù)溫度控制指令間歇停止和啟動(dòng)制冷壓縮機(jī) 在額定轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn) 分下恒速運(yùn)轉(zhuǎn) 以維持在設(shè)定室溫的范圍內(nèi) 變頻式空調(diào)器 具有能將50赫芝的電網(wǎng)頻率轉(zhuǎn)變?yōu)?0 140赫芝的功能 從而使制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速在1800 7800轉(zhuǎn) 分范圍內(nèi)變化 調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的冷媒流量 并能在142 270伏范圍的電網(wǎng)電壓正常使用 根據(jù)溫度控制指令 在壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)會(huì)改變頻率 當(dāng)產(chǎn)冷量要大時(shí)則高速運(yùn)轉(zhuǎn) 反之低速運(yùn)轉(zhuǎn) 最大產(chǎn)冷量為傳統(tǒng)空調(diào)器的3倍 變頻有直流 交流兩種方式 以直流方式為好 14 3 變頻式 VRV 空調(diào)器 VRV系統(tǒng)是制冷劑系統(tǒng) 只輸送制冷劑到每個(gè)房間的分機(jī) 不需要設(shè)計(jì)獨(dú)立的風(fēng)道 新鮮空氣可由新風(fēng)機(jī)組提供 一臺(tái)室外機(jī)通過管路能夠向若干個(gè)室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑液體 通過控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)各換熱器的制冷劑流量 可以適時(shí)地滿足室內(nèi)冷 熱負(fù)荷要求 VRV空調(diào)系統(tǒng)需采用變頻壓縮機(jī) 多極壓縮機(jī) 卸載壓縮機(jī)或多臺(tái)壓縮機(jī)組合來實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)容量控制 在制冷系統(tǒng)中需設(shè)置電子膨脹閥或其它輔助回路 以調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)機(jī)的制冷劑流量 通過控制室內(nèi)外換熱器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)換熱器的能力 VRV即英文VariableRefrigerantVolume的縮寫 15 變頻空調(diào)系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn) 1 采用低頻啟動(dòng) 啟動(dòng)電流小 對(duì)電網(wǎng)干擾小 節(jié)能 2 能快速制冷 制熱且制熱功能較強(qiáng) 受外界氣溫影響較小 3 變頻空調(diào)器可根據(jù)房間的冷熱負(fù)荷來自動(dòng)調(diào)整制冷和制熱能力 負(fù)荷大 就能力大些 負(fù)荷小 就能力小些 最適用于室內(nèi)負(fù)荷變化大的空調(diào)場(chǎng)所 如辦公室 會(huì)議中心 銀行 商場(chǎng) 宴會(huì)廳等 4 啟動(dòng)后長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn) 控溫精度高達(dá) 0 5 一般定頻空調(diào)器的控溫精度只能達(dá)到 1 5 16 變頻空調(diào)系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn) 5 VRV系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷情況 自動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速 改變冷媒流量 從而能保證在從高至低的負(fù)荷變化范圍內(nèi) 壓縮機(jī)都以較高的效率運(yùn)行 6 換熱效率高 各室調(diào)節(jié) 控制靈活方便 7 與中央空調(diào)系統(tǒng)相比 節(jié)省占用空間 8 與普通分體空調(diào)相比 作用距離加大 9 施工安裝方便 運(yùn)行穩(wěn)定可靠 17 變頻空調(diào)系統(tǒng)主要缺點(diǎn) 1 系統(tǒng)控制復(fù)雜 2 對(duì)管材材質(zhì) 制造工藝 現(xiàn)場(chǎng)焊接等方面要求非常高 3 初投資比較高 日本應(yīng)用較多 適用場(chǎng)合 這種空調(diào)系統(tǒng)主要適用于商業(yè)辦公樓 也可用于飯店 醫(yī)院 學(xué)校 高級(jí)別墅 美的和大金 等建筑 18 3 5空調(diào)冷源和熱源所謂冷熱源設(shè)備 是指給建筑物或建筑群提供冷量和熱量的設(shè)備 通常將實(shí)現(xiàn)該設(shè)備功能必須附帶的部件也納入冷熱源部分來考慮 如鍋爐可產(chǎn)生熱水或蒸汽 是一熱源設(shè)備 城市熱力網(wǎng)在產(chǎn)生熱時(shí)可能是鍋爐 電站等方式 但對(duì)建筑物或建筑群而言 它也是一熱源設(shè)備 冷水機(jī)組可產(chǎn)生冷水 是一冷源設(shè)備 直接蒸發(fā)式機(jī)組可直接產(chǎn)生冷風(fēng) 也是一冷源設(shè)備 19 一 空調(diào)冷源設(shè)備 空調(diào)工程中使用的冷源 有天然的和人工的兩種 天然冷源包括一切可能提供低于正常環(huán)境溫度的天然物質(zhì) 如深井水 天然冰等 其中地下水是常用的天然冷源 由于天然冷源受時(shí)間 地區(qū) 氣候條件的限制 不可能總能滿足空調(diào)工程的要求 因此 目前世界上用于空調(diào)工程的主要冷源依然是人工冷源 人工制冷的設(shè)備叫做制冷機(jī) 空調(diào)工程中使用的制冷機(jī)有壓縮式 吸收式和蒸汽噴射式三種 其中以壓縮式制冷機(jī)應(yīng)用最為廣泛 20 一 常見冷源設(shè)備 最常見的冷源設(shè)備是冷水機(jī)組 包括水冷冷水機(jī)組和風(fēng)冷冷水機(jī)組 它們直接產(chǎn)生冷水 活塞式 螺桿式 離心式吸收式另一類冷源設(shè)備直接產(chǎn)生冷風(fēng) 稱為冷風(fēng)機(jī)組 容量較小 通常為活塞式和螺桿式 21 風(fēng)冷活塞冷水機(jī)組 22 水冷活塞冷水機(jī)組 23 風(fēng)冷與水冷冷水機(jī)組的差別 冷水機(jī)組在制冷水時(shí) 還會(huì)產(chǎn)生廢熱 需及時(shí)排出 根據(jù)廢熱排出方式的不同分為風(fēng)冷機(jī)組和水冷機(jī)組 風(fēng)冷機(jī)組是將廢熱通過散熱器排到機(jī)組周圍的空氣中 即將周圍的空氣吸入加熱后排出 水冷機(jī)組則將廢熱排向冷卻水中 通常設(shè)立一冷卻水環(huán)路將熱量帶走 水中的熱量通常通過冷卻塔散到空氣中 也可散到湖水 海水 土壤中 24 冷水機(jī)組的冷卻水系統(tǒng)示例 冷卻水系統(tǒng)通常由冷卻塔 冷卻水泵和管路組成 25 冷卻塔 冷卻塔通過熱水在塔內(nèi)噴淋 與周圍空氣進(jìn)行熱交換 包括顯熱交換和水蒸發(fā)引進(jìn)的潛熱交換 使水的溫度降低 一般設(shè)置在屋頂上 占地面積約為總建筑面積的0 5 1 0 基礎(chǔ)載荷是 橫式冷卻塔為1t m2 立式冷卻塔為2 3t m2注意飛濺水滴噪聲干擾對(duì)本棟建筑 放置在裙房上的問題最大措施 建筑隔聲 冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行 下置風(fēng)機(jī)對(duì)環(huán)境 選擇合適的位置 特殊要求時(shí)選用靜音型通風(fēng)效果與美觀必須保證冷卻塔的通風(fēng) 與美觀沖突時(shí)可采取裝飾措施 遮擋視線 保證通風(fēng) 26 冷卻塔示例 1 27 冷卻塔示例 2 28 冷卻塔示例 3 29 冷卻塔示例 4 30 冷卻塔安裝位置示例 1 冷卻塔 冷卻塔 31 冷卻塔安裝位置示例 冷卻塔 32 二 空調(diào)制冷原理 制冷機(jī)是指將具有較低溫度的被冷卻物體的熱量轉(zhuǎn)移給環(huán)境介質(zhì)從而獲得冷量的機(jī)器 制冷機(jī)內(nèi)參與熱力過程變化 能量轉(zhuǎn)換和熱量轉(zhuǎn)移 的工質(zhì)稱為制冷劑 33 制冷機(jī)發(fā)展歷史制冷機(jī)又稱 冷凍機(jī) 1834年 美國(guó)的J 珀金斯試制成功人力轉(zhuǎn)動(dòng)的用乙醚為工質(zhì)的可以連續(xù)工作的制冷機(jī) 1844年 美國(guó)的J 戈里試制了用空氣為工質(zhì)的制冷機(jī) 用在醫(yī)院中制冰和冷卻空氣 1872 1874年 D 貝爾和C von林德分別在美國(guó)和德國(guó)發(fā)明了氨壓縮機(jī) 并制成了氨蒸氣壓縮式制冷機(jī) 這是現(xiàn)代壓縮式制冷機(jī)的發(fā)端 19世紀(jì)50年代 法國(guó)的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水為工質(zhì)的吸收式制冷機(jī)和氨水吸收式制冷機(jī) 1910年出現(xiàn)了蒸汽噴射式制冷機(jī) 1930年出現(xiàn)了氟利昂制冷劑 促進(jìn)了壓縮式制冷機(jī)的迅速發(fā)展 1945年 美國(guó)研制成功溴化銀吸收式制冷機(jī) 空調(diào)工程中使用的制冷機(jī)有壓縮式 吸收式和蒸汽噴射式三種 其中以壓縮式制冷機(jī)應(yīng)用最為廣泛 34 二 空調(diào)制冷原理 1 壓縮式制冷 利用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下吸熱氣化而達(dá)到制冷目的 35 壓縮式制冷的制冷劑 目前常用的制冷劑有氨和氟利昂 氨有良好的熱力學(xué)性能 價(jià)格便宜 但有強(qiáng)烈的刺激作用 對(duì)人體有害 且易燃易爆 一般用于大型的冷凍系統(tǒng) 如冷庫(kù)等 氟利昂是飽和碳?xì)浠衔锏柠u族衍生物的總稱 種類很多 大致可分為3類 一是氯氟烴類產(chǎn)品 簡(jiǎn)稱CFC 主要包括R11 R12 R113 R114 R115 R500 R502等 由于對(duì)臭氧層的破壞作用極大 被 蒙特利爾議定書 列為一類受控物質(zhì) 二是氫氯氟烴類產(chǎn)品 簡(jiǎn)稱HCFC 主要包括R22 R123 R141b R142b等 臭氧層破壞系數(shù)僅僅是R11的百分之幾 因此 目前HCFC類物質(zhì)被視為CFC類物質(zhì)的最重要的過渡性替代物質(zhì) 在 蒙特利爾議定書 中R22被限定2020年淘汰 R123被限定2030年 36 三是氫氟烴類 簡(jiǎn)稱HFC 主要包括R134A R125 R32 R407C R410A R152等 臭氧層破壞系數(shù)為0 但是氣候變暖潛能值很高 在 蒙特利爾議定書 沒有規(guī)定其使用期限 在 聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約 京都議定書中定性為溫室氣體 我們目前家用空調(diào)市場(chǎng)所使用的制冷劑全部都是氟里昂制品 非氟里昂制冷劑到目前為止還沒有研發(fā)出來 政府明令禁止的是第一類氯氟烴類產(chǎn)品 對(duì)于氫氯氟烴類產(chǎn)品和氫氟烴類制冷劑 還要有相當(dāng)長(zhǎng)的一段使用時(shí)間 氟利昂制冷劑的優(yōu)點(diǎn)是無毒無臭 無燃燒爆炸危險(xiǎn) 但價(jià)格高 極易滲漏并不易發(fā)現(xiàn) 中小型空調(diào)制冷系統(tǒng)多采用氟利昂作制冷劑 37 二 空調(diào)冷源和制冷原理 2 吸收式制冷 38 非低位熱能的話要油或天然氣 二 空調(diào)冷源和制冷原理 2 吸收式制冷要制冷肯定要消耗能量 壓縮式制冷采用壓縮機(jī)做功的形式使被冷卻物質(zhì)的熱量傳遞給周圍介質(zhì) 吸收式制冷主要采用消耗熱能的形式 吸收式制冷可利用低位熱能 如0 05MPa蒸汽或80 以上熱水 用于空調(diào)制冷 因此有利用余熱或廢熱的優(yōu)勢(shì) 由于吸收式制冷機(jī)的系統(tǒng)耗電量?jī)H為離心式制冷機(jī)的20 左右 在供電緊張的地區(qū)可選擇使用 吸收式制冷目前常用的有兩種工質(zhì) 一種是溴化鋰 水溶液 其中水是制冷劑 溴化鋰為吸收劑 制冷溫度為0 以上 另一種是氨 水溶液 其中氨是制冷劑 水是吸收劑 制冷溫度可以低于0 39 溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組 40 二 單純熱源設(shè)備 常見的單純熱源設(shè)備最常見的熱源設(shè)備是鍋爐燃煤鍋爐燃油鍋爐燃?xì)忮仩t電鍋爐其它的熱源形式包括城市熱力網(wǎng)電站余熱 熱電聯(lián)供 41 燃煤鍋爐示例 42 燃油鍋爐示例 43 燃?xì)忮仩t示例 44 電鍋爐示例 45 城市熱力網(wǎng) 很多城市在市政建設(shè)時(shí)已建好城市熱力網(wǎng) 此時(shí)可直接利用城市熱力網(wǎng)提供熱水 只需要樓內(nèi)設(shè)置生活熱水鍋爐即可 由于城市熱力網(wǎng)很大 而與其相連的每個(gè)建筑的情況千差萬別 通常采用間連的方式 即采用板式換熱器將城市熱力網(wǎng)與建筑內(nèi)的水壓分隔開 城市熱力網(wǎng)供熱示例 46 在熱力站中 局部采暖系統(tǒng)與熱網(wǎng)的連接可以分為 直接連接和間連接 所謂直接連接 是指熱網(wǎng)的循環(huán)水直接進(jìn)入用戶內(nèi)部的散熱器 所謂間接連接是指熱網(wǎng)循環(huán)水與熱用戶內(nèi)部采暖系統(tǒng)循水相互隔絕 而其間只瀕于熱量交換的連接形式 從運(yùn)行的角度來分析 直接連接系統(tǒng)的水力工況和熱力工況受到熱網(wǎng)運(yùn)行工況的影響 而間接連接系統(tǒng)的水力工況不受熱網(wǎng)運(yùn)行工況的影響 故熱網(wǎng)的壓力波動(dòng)不會(huì)引起內(nèi)部循環(huán)水量分配關(guān)系的改變 只要作好細(xì)致的初調(diào)節(jié) 就可使水力工況長(zhǎng)期穩(wěn)定 故城市熱力網(wǎng)通常采用間連的方式 電站余熱可直接帶用戶 也可采用間連方式 城市熱力網(wǎng) 47 三 冷熱同源設(shè)備 48 常見冷熱同源設(shè)備 所謂冷熱同源設(shè)備是指能同時(shí)產(chǎn)生冷水和熱水 或在不同的時(shí)期可分別產(chǎn)生冷水和熱水的設(shè)備 風(fēng)冷和水冷熱泵可在夏季制冷水 在冬季制熱水包括活塞式 螺桿式 離心式直燃機(jī)可同時(shí)產(chǎn)生熱水 冷水和生活熱水包括燃油式 燃?xì)馐?49 風(fēng)冷熱泵機(jī)組示例 50 水冷熱泵機(jī)組示例 51 直燃機(jī)示例 52 熱泵 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 能源問題已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的頭號(hào)問題 而空調(diào) 供暖系統(tǒng)是我國(guó)民用能源消耗的主要方向 因而節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)也成為我國(guó)各大空調(diào)企業(yè)研究的主要目標(biāo) 而熱泵技術(shù)是其中的焦點(diǎn)之一 熱泵是一種能使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體的能量利用裝置 如冬季利用氣源熱泵供暖 它可以從室外寒冷空氣中吸收熱量 轉(zhuǎn)移給室內(nèi) 圖 熱泵能夠?qū)⒌蜏責(zé)嵩吹臒崃哭D(zhuǎn)移給高溫物體 這比直接使用電力 燃?xì)?燃油等高品位的能源效率要高得多 以家用煤氣熱水器為例 作為一種能量轉(zhuǎn)換裝置 因?yàn)橛懈邷貜U氣的排放 不完全燃燒及換熱效率方面的損失 實(shí)際的制熱系數(shù)只在0 5 0 7之間 熱泵是遵循逆卡諾循環(huán)原理 通過消耗一部分高品質(zhì)的能量使熱量從低溫 低品位 熱源中轉(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩粗?其熱量包括高品質(zhì)熱量和從低溫源中吸收的熱量 所以熱泵不是熱能的轉(zhuǎn)換設(shè)備 而是熱量的搬運(yùn)設(shè)備 熱泵制熱的效率不受轉(zhuǎn)換效率的制約 53 熱泵節(jié)能效率常用能效比來衡量 熱泵輸出熱量的功率與輸入電能的功率的比值稱為能效比 簡(jiǎn)稱COP值 目前一般產(chǎn)品能效比在4左右 熱泵主要有壓縮式和吸收式兩種 壓縮式熱泵是以消耗一部分高品質(zhì)能源 電能或機(jī)械能 為代價(jià)致熱的 吸收式熱泵是以消耗一部分溫度較高的高位熱能為代價(jià) 從低溫?zé)嵩次崃抗┙o用戶 熱泵由低溫?zé)嵩?如周圍環(huán)境的自然空氣 地下水 河水 海水 污水等 吸收熱能 然后轉(zhuǎn)換為較高溫的熱源釋放至所需的空間 54 熱泵 液體工質(zhì) 高溫高壓的氣體工質(zhì) 高壓液體工質(zhì) 返回 55 56 熱泵 目前經(jīng)常使用的熱泵通常有空氣源熱泵和水源熱泵兩大類 空氣源熱泵冬季通過吸收外界空氣的熱量來供熱 夏季通過對(duì)外界空氣的放熱進(jìn)行制冷 因此室外空氣溫度對(duì)熱泵機(jī)組的運(yùn)行效率影響很大 室外氣溫過低 將使得蒸發(fā)溫度變低 壓縮機(jī)入口壓力降低 工質(zhì)比容增大 壓縮機(jī)的吸氣量變小 如果仍要求與傳統(tǒng)機(jī)組同樣的冷凝溫度 則會(huì)導(dǎo)致壓縮比過大 壓縮機(jī)過熱 甚至燒壞 所以這種熱泵機(jī)組性能系數(shù)當(dāng)室外溫度下降到一定溫度時(shí) 大約在零下5 零下10 該機(jī)組將無法正常運(yùn)行 大多數(shù)機(jī)組在 5 C時(shí) 機(jī)組的COP值已降至2 0以下 而機(jī)組的COP值在1 8以下時(shí)相對(duì)電加熱熱水器已無優(yōu)勢(shì) 故該機(jī)組一般在長(zhǎng)江以南地區(qū)應(yīng)用較多 57 水源熱泵是一種利用地球表面或淺層水源 如地下水 河流和湖泊 或者是人工再生水源 工業(yè)廢水 地?zé)嵛菜?的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能冷熱源設(shè)備 水源熱泵在冬季 把水體和地層中的熱量 取 出來 提高溫度后 供給室內(nèi)采暖 夏季 把室內(nèi)的熱量取出來 釋放到水體和地層中去 與空氣源熱泵相比 水源冬季溫度比空氣溫度高 夏季比空氣溫度低 因此地源熱泵的制熱 制冷系數(shù)要高于空氣源熱泵 水源熱泵消耗1kW h的電量 用戶可以得到4 3 5 0kW h的熱量或5 4 6 2kW h的冷量 與空氣源熱泵相比 其運(yùn)行效率要高出20 60 運(yùn)行