



工作原理及分類
熱泵主要構(gòu)成部分為壓縮機(jī)、蒸發(fā)冷凝器、膨脹閥等,熱泵工作原理為逆卡諾循環(huán)原理,通過消耗部分電能將外界環(huán)境中的水、空氣、土壤中獲取的低位熱能轉(zhuǎn)化為高位熱能。具體工作過程如下:
當(dāng)熱泵工作時,會吸收外界的低溫?zé)嵩矗ㄈ缢、空氣或者地(zé)岬龋┰谡舭l(fā)器中發(fā)生熱交換,與此同時,蒸發(fā)器內(nèi)用于能量交換的介質(zhì)會吸收低位熱源的熱量將自身轉(zhuǎn)化為低溫低壓的過熱氣體進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi),壓縮機(jī)對其做功將其壓縮為高溫高壓氣體后,介質(zhì)由冷凝器在固定的壓強(qiáng)下冷凝為高溫高壓的液體注入膨脹閥,此時放出的熱量與水泵流進(jìn)的水進(jìn)行熱交換,水溫升高后流出供熱,介質(zhì)則被膨脹閥絕熱節(jié)流后變回低溫低壓液體再次流入蒸發(fā)器,整個循環(huán)過程,就是熱泵的工作原理。
空氣源熱泵
空氣源熱泵的熱源來自空氣,空氣作為熱泵的低位熱源,隨處可在,區(qū)域限制較小,所以空氣源熱泵的使用較為普遍?諝庠礋岜脵C(jī)組由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)、膨脹閥構(gòu)成封閉系統(tǒng),內(nèi)部含有一定量工質(zhì),通過冷凝器和蒸發(fā)器來和外部進(jìn)行熱交換?諝庠礋岜孟到y(tǒng)的熱源和冷源均取自空氣,系統(tǒng)的體積較小,可以擺放在不同的位置,且施工安裝較為方便快捷。由于一年中四季的溫差不一,變化較大,空氣源熱泵機(jī)組的工作效率會受外界影響,在低溫環(huán)境下,空氣源熱泵并不能持續(xù)高效地工作,蒸發(fā)器易結(jié)霜,這也是空氣源熱泵系統(tǒng)的主要弊端。

地源熱泵的熱源是巖土體、地下水或地表水,依照吸收地下熱源的形式不同歸類為土壤源熱泵、地表水源熱泵和地下水源熱泵。其工作原理為通過消耗電能或其他高品位能使熱泵機(jī)組運(yùn)行,冬季吸收土壤或者水中低品位勢能給室內(nèi)供暖,夏季則取出室內(nèi)多余熱能吸收到土壤或水中實現(xiàn)制冷的成效目前我國的地源熱泵工程數(shù)量和設(shè)備生產(chǎn)能力已經(jīng)躍居世界第一位,技術(shù)水平國際領(lǐng)先地源熱泵清潔無污染,可以一機(jī)多用,高效節(jié)能,占地小,機(jī)組可長期運(yùn)行,且工作成本較低,應(yīng)用較為廣泛,但由于向大地取熱量的不平衡,所以地源的熱泵發(fā)展有一定的阻礙。

水源熱泵的熱源取自地表淺層水源例如地下水,或取自地表流域與水庫湖泊在白天汲取太陽輻射得到的低位熱能以及汲取地?zé)崮芩玫降牡臀粺崮。水源熱泵機(jī)組依靠熱泵技術(shù),利用較少電能進(jìn)行做功輸出,來把低位熱能變成高位熱能從而進(jìn)行供熱。水源熱泵在用水過程中應(yīng)用循環(huán)水去冷熱交換,把地表淺層水源作為冷熱源,不消耗水資源且高效節(jié)能,節(jié)約成本,可一機(jī)多用,無需冷凍機(jī)房,占地少,維護(hù)可靠。而且水在一年四季中的溫度變化遠(yuǎn)小于空氣,能量利用率要高于空氣源熱泵40%左右,而且不存在蒸發(fā)器凝霜的問題,因此工作效率較高。若機(jī)組工作地點選址在有淺層地表水源的地方和江河湖泊旁邊,水源熱泵極其方便可行。

普通熱泵由于熱源單一導(dǎo)致其具有一定的局限性,將多種熱源的熱泵系統(tǒng)結(jié)合起來能夠打破普通熱泵的局限性,在一定程度上增加能源的利用率上限,讓熱泵可以應(yīng)對各種不同的環(huán)境中。常見的復(fù)合型熱泵有太陽能空氣源熱泵、水源空氣源熱泵、太陽能-水源熱泵等。

