热泵在全国各地、各季节的热效率值是不同的,从2.0到8.0不等,标准工况温度20°时热效比是4左右,在夏季温度最高时35°左右,可达7左右,夏天每吨水耗电量为5-6度(将15°冷水烧到55°),冬季寒冷天气约损耗14-15度电,全年每吨水平均耗电不超过10度。应该说还是比较低的。
我们以前用的都是燃气热水器,电热水器等对于它们都比较熟悉,下面我介绍下家用空气源热泵:家用空气源热泵同商用空气源热泵原理大部分一样。在此之前我先详细阐述下热泵原理:
首先,热泵的核心部件:压缩机,热量搬运“工具”:冷媒??掌慈缺萌人话阌裳顾趸?、冷凝器、节流装置、蒸发器、加热水箱及控制等部分组成。下面,TX们一起来学习下,第一:看图
图一热泵的制造热水的原理如图一所示,简单解释下:
(1)处于低压液态循环冷媒(如氟利昂R22及R417a)经过蒸发器,在蒸发器中冷媒吸收空气当中的热量蒸发,此时冷媒从低温热源处吸收热量变成低温、低压蒸汽进入压缩机;
(2)工质经过压缩机压缩、升温后,变成高温、高压的蒸汽排出压缩机;
(3)蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所产生的那部分热量传递给冷水,使其温度提高。冷媒经过冷凝放热后变成液态;
(4)高压液体经过膨胀阀节流降压后,变成低压液体,低压液态冷媒再次进入蒸发器,依此不断地循环工作。整个工作过程是热量搬运过程,是将低温热源中的热量连续不断的搬运至高温热源(水)中的过程。传热冷媒是一种特殊的物质,在实际运行当中传热工质的蒸发温度可达-20℃左右,因此即使-5℃的环境温度相对于它来说也是“高温热源”,也能正常吸热。此外工质的冷凝温度可达75℃,确保产出50~60℃的热水。
以上就是我对热泵原理的解释。下面在看看家用机,还是请大家看图:
图二
以上的家用机的原理,实际上图二和图一区别甚微,关键是冷媒的走向,冷媒在那里跟水进行换热的问题。现在家用机一般分为:水循环系统和冷媒循环系统两种。
冷媒循环系统是指,换热器在水箱里。这种情况水箱壁上分布盘管换热器,冷媒在水箱壁与水换热,将高温能力传导给冷水。实际上就是将商用机的冷凝室搬到水箱里面来了。
水循环系统和商用机的原理是一摸一样的,在这里就不在解释了。
还有单纯的询价是没有意义的,热泵的买点是节能以及综合性价比。
简单来说从使用年限将在15年左右,一般家庭燃气热水器在3-5年。从节能效果来讲3口之家用水(洗碗、洗菜、洗澡、简单的洗衣)一月电费约25元。没有安全隐患我觉得是很关键的。另外热泵做回水很轻松,达到即开即热的效果也很好!热泵原理最简单的方法就是:它在做热量搬运工作,就是通过媒介把高温传给水,使水加热!
热泵和太阳能相比优势非常明显:
1、首先是适用范围广。不受天气影响(-10°-40°)一年四季都可以用。
2、可连续加热,持续不断供热水,满足用户需要。
3、运行成本低。在阳光较好的情况下,费用高于太阳能,在阴雨天、夜晚,远低于用电辅加热的太阳能,因此全年平均下来,运行成本低于太阳能。
4、安装方便,家用水循环机的安装,地球人成年人看图就会,比搭积木还简单。
在这里我们必须承认,太阳能在日照充足的情况下,特别是夏季,它基本是没有运行成本的,正是因为如此,局限性增大了,在没有太阳的条件下,在用水量增大的情况下,制热变成了单纯的电加热,这样的方式能耗是相当大的。
现在市面上的太阳能做了些改进,比如增加水箱的保温程度,提高集热管的效率,但是无论如何都改变不了太阳能被天气制约的缺陷!
涉及到热泵内部结构的问题
1、用R22作冷凝剂,本来自身的临界温度就不是很好,所以出高温水的唯一可能性只能白白曾加压缩机的负荷。从技术上讲出60°的热水本来就是热泵的极限,再往上走,基本没有可能。不过豪瓦特的舒量热泵宣称已经可以突破60°到达65°的境界了。总结下现目前来讲超过60°意义不大,而且高于60°水温的应用多是在工业上了。热泵还主要集中在民用这一块。另外热泵压缩机成本价格偏高,也是制约热泵发展一要素。
2、对于极端温度的看法。首先原帖的所提的极端高温是没有意义的,设想如果室温已经达到50°了,我们还需要热水吗?极低温度,-15°以下。首先声明在我国最冷地区--东北地区(冬季轻松可达-20°)热泵是不太适合的,原因有很多,冷媒无法向外界吸热,同时压缩机也无法启动。美的用了个新技术,美其名曰叫智能双核,原理很简单,就是把电辅和压缩机这两个制热工具合二为一,提高制热效率的同时也满足低温天气的运行?;褂腥缺弥评浼恋难∮蒙嫌Ω酶慕铝耍淙籖22非常成熟,但是弊端已很显然,当然更换新的冷媒涉及不仅仅是成本增加的问题。
热泵产高温水(60°-85°)的几点补充:
第一、热泵产高温水不是不可能,现在也有高温热泵,但是在60°上的热水对压缩机、冷媒的要求都比较高,高温空气热泵设备一般选用美国品牌3T工况谷轮全封闭涡旋压缩机。
第二、高温热泵的节能型还有待验证,不管采用那些手段和技术,水温越往上走,困难越大,就好比你永远不能把水烧到101°一样,当然意思不是说不能烧到60°以上,水温和节能性通常是成反比的。一般的热泵的COP值可以达到4左右,高温热能达到多少还有待论证和应用。cop(就是热泵系统所能实现的制热量和输入功率的比值,在相同的工况下,其比值越大说明这个热泵系统的效率越高越节能)

前面我已经详细解释过家用机的原理和运行成本的。