《空氣源熱泵》PPT課件.ppt

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1、空 氣 源 熱 泵 基 礎 培 訓葉 琳2017年 12月 1、 概 述2、 空 氣 源 熱 泵 系 統(tǒng) 工 作 原 理3、 特 點4、 空 氣 源 產(chǎn) 品 結 構 介 紹5、 空 氣 源 熱 泵 部 件 功 能6、 “ 煤 改 電 ” 空 氣 源 熱 泵 市 場前 景 將 迎 來 爆 發(fā) 1、 概 述 空 氣 源 熱 泵 技 術 是 基 于 逆 卡 諾 循 環(huán) 原 理 建立 起 來 的 一 種 節(jié) 能 、 環(huán) 保 制 熱 技 術 ,通 過 自 然能 (空 氣 蓄 熱 )獲 取 低 溫 熱 源 ， 經(jīng) 系 統(tǒng) 高 效 集 熱整 合 后 成 為 高 溫 熱 源 ， 用 來 制 冷 、 制 熱 和

2、 生 活熱 水 ， 整 個 系 統(tǒng) 集 熱 效 率 甚 高 。 名 詞 解 釋 ：空 氣 源 就 是 熱 能 來 源 于 空 氣 ， 另 外 還 有 水 源 、 地 源 。熱 泵 一 種 利 用 高 位 能 是 熱 量 從 低 位 熱 源 流 向 高 位 熱源 的 裝 置 。 1824年 ， 熱 泵 的 理 論 起 源 于 卡 諾 循 環(huán) 的 論 文 1850年 初 開 爾 文 提 出 冷 凍 裝 置 可 以 用 于 加 熱 之 后 許多 科 學 家 及 工 程 師 對 熱 泵 進 行 了 長 達 80年 的 大 量 研究 。 1924年 ， 空 氣 源 熱 泵 技 術 發(fā) 明 ， 但 并 未

3、 被 人 們 充 分認 識 和 應 用 。 直 到 20世 紀 60年 代 ， 世 界 能 源 危 機 爆 發(fā) ， 熱 泵 以 其節(jié) 約 能 源 清 潔 環(huán) 保 的 特 點 ， 經(jīng) 過 改 進 登 上 歷 史 舞 臺 ，并 受 到 青 睞 。 目 前 在 歐 美 大 多 數(shù) 發(fā) 達 國 家 ， 如 澳 大 利 亞 、 英 國 、法 國 、 德 國 等 ， 熱 泵 產(chǎn) 品 已 經(jīng) 進 入 了 大 多 數(shù) 家 庭 。 應 用 案 例主 要 應 用 于 家 庭 用 水 ， 住 宅 、 別 墅 、 學 校 、 賓 館 、 泳 池 、 醫(yī) 院 、 桑 拿 、 廠 礦 、休 閑 中 心 等 供 熱 系 統(tǒng)

4、 。 2、 空 氣 源 熱 泵 系 統(tǒng) 工 作 原 理空 氣 源 熱 泵 組 成 ：通 常 由 壓 縮 機 、 冷凝 器 、 蒸 發(fā) 器 和 膨脹 閥 4部 分 構 成 ，傳 熱 工 質 在 機 組 內封 閉 運 行 ， 并 通 過冷 凝 器 和 蒸 發(fā) 器 與外 部 發(fā) 生 熱 交 換 。 空 氣 源 熱 泵 供 暖 原 理 在 制 熱 時 ,液 態(tài) 制 冷 劑 在 空 氣 換熱 器 中 汽 化 ,吸 收 空 氣 中 的 熱 量 ,低 溫低 壓 的 氣 態(tài) 制 冷 劑 經(jīng) 壓 縮 機 壓 縮 后變 為 高 溫 高 壓 氣 體 送 至 水 換 熱 器 。由 于 制 冷 劑 的 溫 度 高 于

5、水 的 溫 度 。制 冷 劑 從 氣 態(tài) 冷 卻 為 液 態(tài) ,液 體 制 冷劑 經(jīng) 膨 脹 閥 節(jié) 流 后 ,在 壓 力 作 用 下 進入 空 氣 換 熱 器 ,低 壓 氣 體 制 冷 劑 再 次汽 化 ,完 成 一 次 循 環(huán) 。 在 這 個 循 環(huán) 中 ,隨 著 制 冷 劑 狀 態(tài) 的 變 動 ,實 現(xiàn) 了 熱 量從 空 氣 側 向 水 側 的 轉 移 。 空 氣 源 熱 泵 制 冷 原 理 在 制 冷 時 ,液 態(tài) 制 冷 劑 在 水 換 熱 器中 汽 化 ,使 水 溫 降 低 。 低 溫 低 壓 的 氣 態(tài)制 冷 劑 經(jīng) 壓 縮 機 壓 縮 ,變 為 高 溫 高 壓 氣體 ,進 入

6、空 氣 換 熱 器 ,由 于 制 冷 劑 溫 度 高于 空 氣 溫 度 ,制 冷 劑 向 空 氣 傳 熱 ,制 冷 劑經(jīng) 氣 體 冷 凝 為 高 壓 液 體 ,高 壓 液 態(tài) 制 冷劑 經(jīng) 膨 脹 閥 節(jié) 流 后 進 入 水 換 熱 器 ,低 壓液 體 制 冷 劑 再 次 汽 化 ,完 成 一 個 循 環(huán) 。在 這 個 循 環(huán) 過 程 中 ,隨 著 制 冷 劑 狀 態(tài) 的變 動 ,實 現(xiàn) 了 熱 量 從 水 側 向 空 氣 側 的 轉移 . （ 1） 空 氣 源 熱 泵 系 統(tǒng) 冷 熱 源 合 一 ， 不 需 要 設 專 門 的 冷 凍機 房 、 鍋 爐 房 ， 機 組 可 任 意 放 置 屋

7、 頂 或 地 面 ， 不 占 用 建筑 的 有 效 使 用 面 積 ， 施 工 安 裝 十 分 簡 便 。 （ 2） 空 氣 源 熱 泵 系 統(tǒng) 無 冷 卻 水 系 統(tǒng) ， 無 冷 卻 水 消 耗 ，也 無 冷 卻 水 系 統(tǒng) 動 力 消 耗 。 另 外 ， 冷 卻 水 污 染 形 成 的 軍團 菌 感 染 的 病 例 已 有 不 少 報 導 ， 從 安 全 衛(wèi) 生 的 角 度 ， 考慮 空 氣 源 熱 泵 也 具 有 明 顯 的 優(yōu) 勢 。 （ 3） 空 氣 源 熱 泵 系 統(tǒng) 由 于 無 需 鍋 爐 、 無 需 相 應 的 鍋 爐 燃料 供 應 系 統(tǒng) 、 除 塵 系 統(tǒng) 和 煙 氣 排

8、放 系 統(tǒng) ， 系 統(tǒng) 安 全 可 靠 、對 環(huán) 境 無 污 染 。 3、 特 點 （ 4） 空 氣 源 熱 泵 冷 （ 熱 ） 水 機 組 采 用 模 塊 化 設 計 ，不 必 設 置 備 用 機 組 ， 運 行 過 程 中 電 腦 自 動 控 制 ， 調 節(jié)機 組 的 運 行 狀 態(tài) ， 使 輸 出 功 率 與 工 作 環(huán) 境 相 適 應 。 （ 5） 空 氣 源 熱 泵 的 性 能 會 隨 室 外 氣 候 變 化 而 變 化 。 （ 6） 在 我 國 北 方 室 外 空 氣 溫 度 低 的 地 方 ， 由 于 熱 泵冬 季 供 熱 量 不 足 ， 需 設 輔 助 加 熱 器 。 空 氣

9、源 熱 泵 分 類1.按 熱 源 分 類 空 氣 源 熱 泵 ： 以 空 氣 為 低 位 熱 源 ， 從 中 吸收 熱 量 到 高 位 熱 源 的 裝 置 。 水 源 熱 泵 ： 以 水 作 為 低 位 熱 源 ， 從 中 吸 收熱 量 到 高 位 熱 源 的 裝 置 。 地 源 熱 泵 ： 以 地 下 埋 管 或 地 下 水 作 為 低 位熱 源 ， 從 中 吸 收 熱 量 到 高 位 熱 源 的 裝 置 。4、 空 氣 源 產(chǎn) 品 結 構 介 紹 空 調 熱 泵 ： 能 制 冷 ， 制 熱 ， 又 生 產(chǎn) 生 活 熱 水 裝 置（ 三 聯(lián) 供 ） 。 冷 熱 水 機 組 ： 能 夠 單 獨

10、 產(chǎn) 生 冷 水 和 熱 水或 者 同 時 產(chǎn) 生 冷 熱 水 的 裝 置 ?？?氣 源 -水 源 熱 泵 ： 可 以 單 獨 從 空 氣 和 水 中 吸 收 熱 量或 者 同 時 從 空 氣 和 水 中 吸 收 熱 量 到 高 位 熱 源 的 裝 置 。 2.按 供 熱 溫 度 分 類 高 溫 熱 泵 （ 65 以 上 ） 低 溫 熱 泵 （ 60 以 下 ） 按 室 外 環(huán) 境 供 熱 環(huán) 境 普 通 熱 泵 （ -15 以 上 ） 國 內 品 牌 ： 南 京 天 加 、EK 低 溫 熱 泵 （ -25 以 下 ） 世 界 品 牌 ： 麥 克 維 爾 3.按 加 熱 方 式 分 類 直 熱

11、 式 :一 次 性 把 冷 水 加 熱 到 設 定 溫 度 循 環(huán) 式 :多 次 循 環(huán) 把 冷 水 加 熱 到 設 定 溫 度 浸 泡 式 :把 換 熱 管 直 接 放 在 保 溫 水 箱 內 ， 冷 水 加 熱 到設 定 溫 度 4.按 就 用 領 域 分 ， 家 用 型 、 商 用 型 。 一 般 認 為 3P以 下 的 機 器 家 用 型 ，以 上 是 商 用 型 5.按 結 構 分 ： 分 體 式 、 一 體 式 。 主 要 是 看 水 箱 和 主 機是 否 是 合 在 一 起 的 。 一 體 機 看 起 來 體 積 比 較 小 ， 外觀 比 較 漂 亮 ， 但 受 體 積 限 制

12、， 容 量 做 不 大 ， 且 效 率比 較 低 。 6.按 工 作 溫 度 分 ： 普 通 （ 南 方 ） 型 、 低 溫 （ 北 方 ） 型 普 通 型 一 般 工 作 溫 度 范 圍 : 5 43 ， 基 本 適 用 長江 以 南 地 區(qū) 。 低 溫 型 一 般 工 作 溫 度 范 圍 ： 15 40 適 用 長 江以 北 地 區(qū) 。 7.按 工 作 電 壓 分 ： 單 相 220V、 三 相 380V 8.按 機 器 出 風 類 型 分 ： 頂 出 風 、 側 出 。 9.按 冷 媒 加 熱 方 式 （ 熱 水 箱 ） ： 內 盤 管 ， 外 盤 管 1.壓 縮 機 :它 的 作 用

13、是 將 蒸 發(fā) 器 低 溫 低 壓 制 冷 劑 蒸 汽 吸 入 ，并 壓 縮 到 高 溫 高 壓 的 過 熱 制 冷 劑 蒸 汽 ， 然 后 排 到 冷 凝 器 。 壓 縮 機 分 類 A.容 積 式 ： （ 1） 活 塞 式 （ 2） 回 轉 式 ： a轉 子 式 b渦 旋 式 c螺 桿 式 B.離 心 式5、 空 氣 源 熱 泵 部 件 功 能 空 氣 源 熱 泵 熱 水 器 采 用 轉 子 式 壓縮 機 與 渦 旋 式 壓 縮 機 ， 家 用 系 列采 用 轉 子 式 壓 縮 機 ， 商 用 系 列 采用 渦 旋 式 壓 縮 機（ 1） 超 高 能 效 能 效 比 目 前 市 場 最先

14、進 的 活 塞 式 高 壓 型 還 高 12（ 2） 可 靠 性 運 動 部 件 少 ， 軸 向 及 徑 向 的 谷輪 專 利 柔 性 設 計 提 供 了 前 所 未 有的 耐 液 擊 和 容 忍 雜 質 的 能 力 。 （ 3） 內 置 電 機 斷 路 裝 置 ， 能 有 效 保 護 電 機 免 受 高 溫 及 高 電 流損 壞 （ 4） 低 噪 聲 ， 低 排 氣 脈 沖 （ 5） 內 部 設 計 有 超 高 壓 泄 壓 及 噴 氣 增 焓 設 計 。（ 6） 近 100 容 積 ， 效 率 帶 來 超 常 的 制 熱 能 力 2.翹 片 式 換 熱 器 翹 片 形 式 ： 開 窗 式 ，

15、 波 紋 式 ， 平 片 式 。 表 面 材 料 ： 親 水 鋁 箔 ， 光 鋁 箔 ， 鈦 金 鋁 箔 空 氣 源 熱 泵 熱 水 器 蒸 發(fā) 器 基 本 上 采 用 平 片 式 親 水 鋁 箔 。 低 溫 低 壓 液 態(tài) 制 冷 劑 吸 熱 轉 換 低 溫 低 壓 蒸 汽 3.水 水 冷 凝 器 （ 1） 螺 旋 套 管 式 換 熱 器 大 直 徑 的 不 銹 鋼 無 縫 鋼 管 內 套 一 根 螺 旋銅 管 ,兩 者 緊 密 的 配 合 在 一 塊 ,銅 管 里 面 走 冷 卻 水 ,銅 管 和 鋼 管 之間 的 螺 紋 空 隙 走 制 冷 劑 .水 與 R22逆 向 流 動 . 優(yōu) 點

16、 ： 制 造 簡 單 ， 換 熱 效 率 高 ， 而 且 價 格 便 宜 。 水 在 銅 管 中紊 流 狀 態(tài) ， 不 易 結 水 垢 ， 防 凍 能 力 強 ， 不 易 堵 塞 ， 對 水 質 要 求低 ， 性 價 比 高 。 缺 點 ： 體 積 較 大 ,不 能 適 用 于 大 功 率 的 機 組 （ 2） 板 式 換 熱 器 由 316超 低 碳 不 銹 鋼 板 片 壓 制 ,真 空 焊 接 而 成 .水 和 制 冷 劑 在 薄片 中 間 隔 流 動 ,接 觸 充 分 ,換 熱 效 率 高 .適 用 于 功 率 較 大 的 機 組 。 優(yōu) 點 :結 構 緊 湊 ， 體 積 小 ， 冷 卻

17、 水 量 小 ， 換 熱 效 率 高 ， 具 有 很強 的 耐 腐 蝕 能 力 ， 缺 點 ： 價 格 較 貴 ， 防 凍 能 力 差 ， 對 水 質 要 求 高 ， 容 易 堵 塞 。 （ 3） 殼 管 式 換 熱 器 盤 管 采 用 高 效 翅 片 管 ， 換 熱 面 積 是 光 管 的 3.7倍 ， 盤 管 緊 湊 的螺 旋 結 構 保 證 冷 媒 能 充 分 換 熱 ， 水 路 流 速 均 勻 。 換 熱 效 率 高 ，體 積 小 ， 不 容 易 堵 塞 ， 可 以 使 用 于 任 何 機 組 。 （ 4） 沉 浸 式 盤 管 冷 凝 器 由 水 箱 和 紫 銅 管 組 成 .紫 銅

18、管 繞 成 盤 管 形 狀 .結 構 簡 單 .結 水垢 后 不 容 易 清 洗 .時 間 久 ,換 熱 效 率 差 .紫 銅 管 抗 腐 蝕 性 差 ， 有可 能 導 致 盤 管 泄 漏 的 可 能 . 4. 節(jié) 流 部 件 分 類 ： A 毛 細 管 B 熱 力 膨 脹 閥 C 電 子 膨 脹 閥 作 用 ： 把 從 冷 凝 器 出 來 的 高 溫 高 壓 制 冷 劑 液 體 節(jié) 流 降 壓 后 變成 低 溫 低 壓 的 液 體 ， 然 后 排 入 到 蒸 發(fā) 器 。 （ 1） 毛 細 管 毛 細 管 是 由 一 般 內 徑 為 0.7-3.2mm， 長 度 0.6-6m,適 用 于 冷

19、凝壓 力 和 蒸 發(fā) 壓 力 較 穩(wěn) 定 的 小 型 熱 泵 裝 置 ； 由 紫 銅 管 拉 制 而成 ， 價 格 低 廉 。 只 適 合 于 某 種 工 況 下 運 行 ， 如 果 要 變 工 況的 話 ， 它 就 無 法 調 節(jié) 制 冷 劑 的 流 量 ， 而 且 制 冷 劑 的 充 注 量要 求 比 較 準 確 ， 容 易 發(fā) 生 臟 堵 和 冰 堵 。 （ 2） 熱 力 膨 脹 閥 分 類 ： 內 平 衡 和 外 平 衡 兩 種 。 優(yōu) 點 ： 調 控 能 力 比 毛 細 管 好 ， 有 一 定 的 調 節(jié) 能 力 。 缺 點 ： 由 于 控 制 信 號 是 通 過 感 溫 包 感 受

20、 蒸 發(fā) 器 出 口 處 工 質過 熱 度 變 化 再 由 感 溫 介 質 傳 到 膜 片 處 ， 時 間 滯 后 較 大 ， 控 制精 度 不 高 ， 且 由 于 膜 片 的 變 形 量 有 限 ， 調 節(jié) 幅 度 不 大 ， 當 熱泵 的 制 熱 量 大 范 圍 調 節(jié) 且 控 溫 精 度 要 求 較 高 時 ， 需 采 用 電 子膨 脹 閥 。 （ 3） 電 子 膨 脹 閥它 由 檢 測 控 制 執(zhí) 行 三 部 分 組 成 .按 驅 動 方 式分 為 :電 磁 式 膨 脹 閥 和 電 動 式 膨 脹 閥 兩 類 . A.電 子 膨 脹 閥 具 有 很 好 的 雙 向 流 通 性 B.能

21、夠 精 確 控 制 制 冷 劑 流 量 C.電 子 膨 脹 閥 具 有 智 能 化 節(jié) 流 、 全 開 、 關 斷 的 能 力 ， 能 夠根 據(jù) 外 界 的 環(huán) 境 溫 度 進 行 調 節(jié) ， 使 機 組 始 終 工 作 在 穩(wěn) 定 的狀 態(tài) 。 5.其 他 制 冷 系 統(tǒng) 部 件（ 1） 四 通 閥 的 功 能 ： 能 夠 使 制冷 系 統(tǒng) 在 制 冷 和 制 熱 兩 種 模 式中 自 由 切 換 (2)風 機 部 件 組 成 ： 由 單 相 電 容 運 轉 異 步 電 機 和 風 葉 組 成 . 作 用 ： 加 速 空 氣 從 外 界 吹 過 蒸 發(fā) 器 表 面 ， 以 提 高 蒸 發(fā) 器

22、 的 傳 熱效 率 和 散 熱 性 能 。 特 點 ： 低 轉 速 ， 低 噪 音 ， 大 風 量 。 （ 3） 氣 液 分 離 器 的 功 能 ： 把 從 蒸 發(fā) 器 出 來 的 多 余 的 未 蒸 發(fā)器 完 的 制 冷 劑 液 體 和 氣 體 分 離 出 來 ， 保 證 壓 縮 機 吸 入 的 都是 氣 體 。 (4)制 冷 劑 制 冷 劑 的 作 用 ： 用 于 在 制 冷 系 統(tǒng) 中 通 過 自 身 的 狀 態(tài) 變 化 來傳 遞 熱 量 的 工 質 。 簡 稱 冷 媒 俗 稱 雪 種 。 目 前 我 司 的 制 冷 劑種 類 有 ： R22， R407C， R417A， R410A，

23、R142b等 品 牌 巨 化 、 霍 尼 韋 爾 、 東 岳 等 6.電 控 系 統(tǒng)組 成 ： 由 電 路 板 、 變 壓 器 、 控 制 面 板 、 信 號 線 、 各 種 溫 度 傳感 器 、 交 流 接 觸 器 、 熱 過 載 保 護 器 、 接 線 端 子 、 線 路 組 成 . 2016年 “ 煤 改 電 ” 項 目 全 面 動 ， 空 氣 源 熱 泵 作 為“ 煤 改 電 ” 中 的 明 星 產(chǎn) 品 ， 得 到 了 國 家 政 策 和 經(jīng) 濟上 的 大 力 支 持 ， 必 然 將 推 動 空 氣 源 熱 泵 行 業(yè) 快 速 發(fā)展 。 國 內 的 空 氣 源 熱 泵 事 業(yè) 經(jīng) 過

24、多 年 的 發(fā) 展 ， 也 漸 漸 步入 穩(wěn) 定 增 長 的 態(tài) 勢 ， 但 還 有 很 大 的 發(fā) 展 空 間 ， 很 多企 業(yè) 和 終 端 用 戶 都 還 在 一 個 嘗 試 階 段 。 空 氣 源 熱 泵供 暖 所 擁 有 的 節(jié) 能 與 低 排 放 的 特 性 ， 將 會 在 很 大 程度 上 緩 解 日 益 突 出 的 環(huán) 境 問 題 ， 而 且 可 大 大 減 少 能源 的 消 耗 。6、 “ 煤 改 電 ” 空 氣 源 熱 泵 市 場 前 景將 迎 來 爆 發(fā) 借 “ 煤 改 電 ” 東 風 ， 空 氣 能 熱 泵 進 入 暖 通 行 業(yè) 定 位 集 中 性采 暖 解 決 產(chǎn) 品

25、 ， 結 合 國 家 對 采 暖 政 策 的 支 持 ， 將 推 動 著 空 氣 能行 業(yè) 爆 發(fā) 式 的 增 長 。 2016年 國 內 銷 售 額 超 100億 規(guī) 模 ， 同 比 增長 46.4%， 預 計 2017年 增 速 將 繼 續(xù) 加 大 。 清 潔 2016年 “ 煤 改 電 ” 項 目 全 面 啟 動 ， 北 京 加 快 煤 改 電 改 造 ，朝 陽 、 海 淀 、 豐 臺 、 通 州 等 13個 地 區(qū) 410個 行 政 村 共 計 18.9萬 戶 將進 行 煤 改 電 ， 2017年 將 實 現(xiàn) 城 區(qū) 采 暖 無 煤 化 ， 2020年 實 現(xiàn) 全 市 平原 地 區(qū) 采

26、 暖 無 煤 化 。 天 津 打 造 “ 武 清 ” 全 電 驅 動 示 范 區(qū) ， 逐 步 推進 全 區(qū) “ 煤 改 電 ” 工 程 的 落 實 ， 預 計 2017年 10月 底 完 成 全 區(qū) 858個 村 10.9萬 戶 農(nóng) 村 采 暖 工 程 。 河 北 全 面 推 進 減 煤 計 劃 ， 并 劃 定7148平 方 公 里 禁 煤 區(qū) 。 山 西 選 擇 太 原 市 、 大 同 市 、 晉 中 市 平 遙 古城 、 高 速 公 路 服 務 區(qū) 作 為 全 省 采 暖 煤 改 電 試 點 單 位 。 能 源 是 能 源 轉 型 的 大 勢 所 趨 ， 但 轉 型 過 程 是 漫 長 的 ， 在 這 個過 程 中 電 力 所 發(fā) 揮 的 作 用 不 可 忽 視 。 而 電 又 恰 恰 是 空 氣 源 熱 泵 供暖 惟 一 消 耗 的 有 償 能 源 ， 在 圍 繞 電 力 改 革 所 作 出 的 各 種 政 府 支 持 、惠 利 政 策 下 ， 空 氣 源 熱 泵 的 發(fā) 展 前 景 不 言 而 喻 。 在 國 內 “ 煤 改 電 ” 領 域 ， 諸 多 省 市 與 地 區(qū) 連 動 推 進 清潔 能 源 采 暖 ， 空 氣 能 熱 泵 企 業(yè) 更 是 將 發(fā) 展 的 重 心 與 戰(zhàn)場 轉 移 到 火 熱 的 北 方 市 場 。 謝 謝 大 家 ！