由于热泵装置的工作原理与压缩式制冷是一致的;所以在小型空调器中,为了充分发挥它的效能,在夏季空调降温或在冬季取暖,都是使用同一套设备来完成的。在冬季取暖时,将空调器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作,见左图。由图中可看出,在夏季空调降温时,按制冷工况运行,由压缩机排出的高压蒸汽,经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进入蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空气冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸入,这样周而复始,实现制冷循环。在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵工作位置,于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽,经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用),制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空气加热,达到室内取暖目的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用),吸收外界热量而蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入,完成制热循环。这样,将外界空气(或循环水)中的热量“泵”入温度较高的室内,故称为“热泵”。
热泵系统原理图:
1.环保效益显著
水源热泵是利用了地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,空气源热泵热水机工作原理,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以说,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
*水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,空气源热泵热水机,能效比也提高。而夏季水体为18~35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,空气源热泵热水机品牌,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
相较之下,空气源热泵两联供机组被业内誉为第4代*空调,也称为“水机”、“水系统*空调”、“地暖空调机”、“地暖冷气机”等。
2.1 空气源热泵两联供系统构成
空气源热泵冷暖机组的技术成熟,是该系统得以实现的关键因素!两联供系统一开始被暖通业称为“一源两末端”,“一源”是指冷热源使用空气源热泵冷暖机组,“两末端”指辐射盘管和风机盘管并存的末端系统。全部室内以水为换热媒介(氟机则是以冷媒来换热),夏季供冷水,直接采用低温水送到风机盘管进行制冷。冬季供热水,从室外机直接提供45℃左右热水供地板采暖。该系统配合缓冲水箱二次系统的稳定性和地暖良好的热稳定性,系统整体稳定性较高。
该系统末端配置灵活,控制方式灵活。除了传统的“地板采暖 风盘制冷”之外,还可以设计成“冬天地板采暖,夏天地板制冷 风盘辅助制冷和除湿”等多种形式,这样就实现了35℃低温热水采暖。10℃以上高温冷冻水制冷,同时实现了“低温采暖、高温制冷”的节能效果。其整体运行比*空调节能50%以上。
由于冷工况是以风机盘管为辅助,空气源热泵热水机生产厂家,这样风机盘管配置可以很小而且只需要低速运行即可。这样改进后,不但解决了冬季采暖的*度问题,同时也解决了夏季空调噪音大、吹风感强、温差波动大、*度低等问题。
简单的说,改进后的两联供系统,地面盘管不但冬天供暖能用,夏天制冷也能用,“地暖”的概念不仅仅局限在制热,而是升级为全年可用的地面调温系统(地暖 地冷),整个系统的全生命周期增加了4倍以上。
因此空气源热泵两联供系统是集空调、地暖、除湿的家居*系统,系统集成度高、**、节能可控、经济性好。适用于我国大部分地区不同类型建筑。