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最强科普:一文让你明白空气源热泵的起源、特点及发展状况!

2018-12-04 16:53:53
2001

空气源热泵的起源

早在1824年,法国物理学家萨迪卡诺发表论文提出“卡诺循环”理论(压缩式热泵),这成为热泵技术的起源。

随即1852年英国科学家开尔文(L.Kelvin)提出,冷冻装置可以用于加热,将逆卡诺循环用于加热的热泵设想。这位科学家提出了首个正式热泵系统“热量倍增器”。

而后几十年内,科学家们进行大量研究,更因制冷机的发展为热泵制造奠定了良好基础,20世纪20年代热泵进入初期发展阶段。

1912年瑞士的苏黎世成功安装了一套水源热泵系统,预示着世界上第一套热泵系统面世。

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1924年空气源热泵技术发明面世。1927年英国苏格兰安装了第一台空气源热泵并试验其运行情况。(该台热泵以空气为热源作热水供应和采暖使用),但并未被人们充分认识和应用,直到二十世纪六十年代,世界能源危机爆发,燃油价格忽升,经过改进发展成熟的热泵已其高效回收低温环境热泵,节能环保的特点,重新等到历史舞台,成为当前最有价值的新能源科技术。日本、瑞典和法国等国家注重生产以室外空气为热源的小型家用热泵,英国和德国更注重把大型热泵装置用于大型商业和公共建筑物的热回收系统中。

1971-1976年美国热泵产量从8.2万套增至30万套,1977年日本热泵年产量超50万套,澳大利亚、英国、法国、北欧、新加坡等国家产量成倍增长。

空气源热泵在中国的发展

热泵发展历史虽长,但中国热泵的发展却相当滞后,直到20世纪80年代热泵才得到发展和研究。90年代国家积极引进国外热泵技术和先进生产线,开始大力开发适合国情的热泵装置和热泵系统。21世纪,中国逐渐形成完整的热泵工业体系,技术不断创新发展,热泵迈入市场推广阶段,小型家用热泵及大型热泵装置得以普及。在我国,空气源热泵热水器于2002年前后进入,首先登陆广东,并迅速发展,但一直到2013年以前,空气源热泵产品线主要集中在热水器、泳池热泵为主,烘干、采暖的热泵为辅。

近年来因国家煤改电、节能减排等政策推动,人们对环保节能产品的追求,空气能热泵技术的成熟,热泵自然冷媒、变频技术等创新突破,应用广泛的热泵在中国开辟出自己的一席之地,迎来发展春天。空气源热泵生产研制已经比较成型,且产品规格齐全,品牌繁多,据有关调查表明,目前我国空气源热泵冷热水机组生产厂家已由1995年的十几家发展到现在近五十多家家,据不完全统计,国内销售的机组已逾45个品牌,其中国产机组约占25%,其余为合资产品、台资产品及进口产品。

热泵的“逆卡诺循环”原理及热源分类概述

 热泵是采用“逆卡诺循环”原理,也叫蒸汽压缩制冷系统的产品,那么,我们先来看看“逆卡诺循环”原理是何方真神。

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逆卡诺循环原理图

“逆卡诺循环”就是由两个等温过程和两个绝热过程组成。低温低压的液态制冷剂,进入蒸发器中等温吸热蒸发,从空气中吸收大量的热量,蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机,被绝热压缩成高温高压的气态制冷剂进入冷凝器,将其所含热量等温释放给进入冷凝器中的冷水,冷水被加热输送到用户端进行采暖或洗浴,同时制冷剂变成高温高压的液态进入节流装置,绝热膨胀成低温低压的液态进入蒸发器,周而复始;反之循环,则进行制冷。

热泵按热源种类不同分为:空气源热泵,水源热泵,地源热泵等,水源热泵和地源热泵对于技术的要求不高,但是对于热源来源形式较为复杂,主要是依靠地下水流动从而产生热源,客户房屋所在地未必有条件安装地源热泵/水源热泵。较之于地源热泵和水源热泵,空气源热泵技术要求程度高,但是热源灵活,不受天气、地质等限制,也因为其技术发展的成熟,越来与受到市场和用户的青睐。


空气源热泵的特点

空气源是指冷热源来源于空气,就是从空气中吸取热量,或把热量排放到空气中去。这类产品包括:空调、风冷(热泵)冷水机组、VRV多联机、空气能热水器、空气源热泵采暖机、冰箱、冷库等形式的产品,空调归属空气源大类,是空气源的一个小分支,也就是说空气源包含空调,但范围比空调更广、更宽。

但现在,一般说空气源或空气源热泵或空气能,就是专指能烧热水、采暖、冷暖两联供、烘干等形式的机组,为和现在约定成俗的名称相一致,现在说的空气源热泵就专指这类产品,空气源热泵与空调就属于同等类别产品,都来源于“逆卡诺循环”原理,下面用为大家具体介绍空气源热泵的特点。

(一)用途广泛、一机多用,四季无忧

空气源热泵可用于风机盘管冷暖空调+地暖的两联供形式、同时还可用一台主机上可实现空调、地暖、生活热水解决方案。

空气源热泵采暖功能:利用空气中的低品位热能经过压缩机压缩后转化为高温热能,将水温加热到不高于60℃(一般的水温在35-50℃),并作为热媒在专用管道内循环流动,加热地面装饰层,通过地面辐射和对流的传热使地面升温,热量从建筑物地表升起,使整个室内空间的温度均匀分布,没有热风感,有利于保持环境中的水分,提高人体舒适度。

空气源热泵制冷功能:过从室外免费获取大量空气中的热量,再通过电能,将热量转移到室内,实现1份电力产生3-4份以上热量的节能效应,效率高,没有任何污染物排放,不会影响大气环境,为业主和开发商选择方便、节能、高效的中央空调提供了良好的选择。

空气源热泵热水功能:把空气中的低温热量吸收进来,经过压缩机压缩后转化为高温热能以此来加热水温。与传统热水器对比,在消耗相同电能的情况下可以吸收相当于3-4倍电能左右的热能来加热水,而且克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点,具有高安全、高节能、寿命长、不排放有毒有害气体等诸多优点。

(二)节能科技、省电省心

用1份电能,同时从室外空气中获取2份以上免费的空气能(源),能生产3份以上的热能,高效环保。

(三)安全运行、保护环境

空气源热泵采用热泵加热的形式,水、电完全分离,无锅炉、无响应的燃料供应系统,因此可以实现一年四季全天24小时安全运行,且不会对环境造成污染。

(四)使用灵活、没有限制

安装在室外的设备平台上,无需打井。相比太阳能、燃气、水地能(源)热泵等形式,空气能(源)热泵不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响,也不受地质、燃气供应的限制。

(五)舒适健康

空气源热泵制冷,采用水循环制冷,出风温度较高、柔和,吹在身上不刺冷。同时,空气能热泵能保持室内最佳湿度环境,避免室内干燥。空气源热泵采暖通过加热地表温度,从而使室温由下往上热量传递,给人以脚温头凉的舒适体验 。

(六)无冷却水系统,避免能量损失

空气源热泵无冷却水系统动力消耗,减少不必要的蒸发损失、漂水损失还有排污损失等,所有损失综合约折合冷却水循环水量的2-5%。

以上简单为大家介绍了空气源热泵的起源及主要特点,希望能够帮助大家选购相关产品,同时这里希望大家不必过于强调是不是进口品牌,因为空气源热泵在中国的发展已经成熟和稳定,最重要的是要看产品的技术指标和产品性能。目前空气源热泵产品国内代表品牌:芬尼克兹、施诺等,均拥有多项国家专利技术,具备专业的技术实力、安装与售后服务,定能够给用户最放心省心的智能空气源热泵集成系统。


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