日常生活中泵的应用很多。泵是一种提高性能的装置,根据用途不同有水泵、气泵、油泵等。水泵主要是提高水位或增加水压气泵主要是增加气压油泵主要是用于供油系统和油压设备。人们使用的打气筒的注复式气泵这些泵都是对接触的物质直接作功。
1、热泵
“热”不是物质,而是能。广泛存在于自然界中的各类物质中,这些物质,我们认为是热的载体。热的传导方式有对流、传导和辐射。“热”必须通进载体携带传导,不同载体主要传导方式不同。热泵顾名思义就是泵热的装置。
按照新的国际制冷辞典的定义,热泵是以冷凝器放出热量来供热的制冷系统。热泵按工作原理可以分为蒸气压缩式、气体压缩式、蒸气喷射式、吸收式、电热式、半导体式和电化学式多种。而目前应用最普遍的应当是蒸气压缩式热泵。它的工作主要是热泵工质通常由压缩机、热交换器、节流装置等部件组成的系统中进行循环,通过工质状态和相变,将低品位热能转化为高品位热能。低端吸热制冷,高端放热制热,周而复始的循环得到的是制冷又制热的双重效应,目前较多地应用于冷暖空调。
2、热泵工作原理
热泵系统的工作原理(如图):蒸发器吸收热后,其工质蒸发生成的高温低压过热气体在压缩机中经绝热压缩变为高温高压的气体,经冷凝器定压冷为低温高压液体(放出汽化热,而制热)。液态工质经降压绝热节流为低温压液体,再进入蒸发器定压吸收热源热量,并蒸发变成热蒸气重复下一个循环。
利用少量高品位的电能作为驱动能源,从低温热源高效吸收低品位热能并传输给高温热源,达到了“泵热”的目的。热泵技术也是一种提高能量品位的技术,它不是能量转换的过程,不受能量转换效率极限100%的制约,而是受逆卡诺循环效率的制约。其效率作用COP(制热性能系数又称能效比)来表示。
其理论效率为(工作温度+273)/温升△T。当工作温度25℃,△T为20℃时,理论制热系数就可以达到COP理=15。但是实际当中,电动机效率=0.95,压缩机效率=0.8,换热器效率=0.9,系统效率=0.8,则总效率为0.95×0.8×0.9×0.8=0.55,COP实=15×0.55=8.25。这就是说投入1KW的电能来搬运热理,可以搬运8.25KW的热量。3、空气能热泵热水器(热水系统)
热泵热水机(热水系统)是利用热泵的工作原理制作为产热水的设备,具有占地少、易安装、全天候、全自动和无与伦比的节能效果,水电分离极端安全的结构特点,无任何排放的环保健康特性是其他任何一种热水器所无法替代的。
目前市场上较多的是空气源热泵热水机,主要有家用机和工程机两大类,家用机又有分体机和一体机两种类型,但多为容积式换热器,热泵机组的冷凝器直接置于承压箱中达到制取热水的目的,其主要特点是系统简单,换热效率高,工作成本低,制造价格相应较低,分体机安装方便,对环境影响小,但安装人员需要安装分体安调的技术,主机相当于分体空调室外机,水箱相当于分体空调的室内机,小容量可以壁挂,大容量落地安装,自由组合摆放,一体机体积较大,安装室内噪声及环境温度影响较大,只能落地安装,主要优点是不需要安装技术,通电通水就可以工作。
工程机主要有侧吹和顶吹风两大类,侧吹型多数为小型机组,可以挂壁式安装,但受当地风向的影响,要注意避开对面风的方向,顶吹式可以不考虑风向,但只有落地安装一种形式,蒸发器多数是串片式,但铝片有亲水铝片和普通型铝片之分,铜管有光管和和内缧纹管之分,形状有平板形,L型、U型之分同时有单层多层之分,冷凝器种类较多,主要有板式、套管式、壳管式和容积式。板式有组装型、钎焊型两种,材料为不锈铜这种冷凝器,换热效率高成本也比较高,由于其它的狭逢和迷宫式的流道,对水质要求较高,水质较差地区不易采用,即使采用也要对水进行前处理,以防止冷凝器流道堵塞,其余三种对水质要求只要洁净无瑕粒物就可以,但最好装过滤器作防垢除理,加装电子除垢器或其他防垢器件。容积式要有水箱,一般作成承压式,体积较大,由于技术要求低,有些厂家还在采用。目前,应用较多的为套管式换热器,有同轴式和多管式两种,多为蛇形管结构,一是体积较小,二是提高换热效率,套管式换热器最新技术为多头螺纹管式。根据热交换形式不同又有内走水和外走水之分。用途不同有铜管、不绣钢管、钛管不同材质的产品。
平板式的蒸发器为了达到足够的换热面积,又有缩小整体体积,多做成多层,层多风阻增大,就要加大风机风速风量,致使噪声相应增大,特点是机体小,成本低,可以在层夹间隐蔽电加热器,这种蒸发器多数彩用大功率电加热除霜。L型蒸发器多数为单层和多层,充分利用三维空间,体积不太大,效率较高,多为侧吹机型造用。U型蒸发器一般为单层,顶吹风式采用三面进风效率较高,但体积大价格较高,多数为20P以下小功率选用。V型蒸发器多层结构,顶吹式大功率选用较多。
工程型热泵热水机机组必须由主机和水箱,循环泵组成,通过循环把主机产热带水箱,对水箱的水渐升温加热,传热介质就是水本身,因此,水系统的工作情况,直接影响到整体效果,所以我们称之谓热泵热水系统。系统有直接大循环式和定温放水式两种不同形式。直接大循环又有一次加水加热放水和不间断使用补水两种。定温放水由加热水箱和储热水箱组成,加热水箱有不承压定温放水和承压不间断自动放水式两种。这些系统各有优缺点,要合理选用,以不承压定温完全放水为最佳节能方案。
直接大循环系统优点是:系统特别简单只需热泵机组循环水泵,保温水箱经管道连接,直接对大水箱的水进行加热循环,达到设定的温度主机自动?;猛耆人?,再进冷机长期工作在较高温区热泵机组节能效果明显下降。
定温放水系统对保证连续用水效果明显。用承压水箱作为加热水箱系统简单省去了一个定温放水电磁阀和加热水箱的水位控制部分,采用豪瓦特公司独有的定温自动放水阀电气控制更加简化,尤其是使用家用型容积积换热方式,可以扩大家用机产水量并且省去了一套加热循环水系统。主要缺点是热泵主机工作的水温区较高,COP值不能达到目的最佳指标。
用加热箱定温全放水方式控制系统较复杂,但每加热一箱水都是从冷水初始温度到设定温度全过程充分发挥热泵输入功率随温升变化的特点COP值较高,节能效果明显,而且豪瓦特公司专为这一系统开发了智能工程控制器和无故障水位控制器,使热泵热水定温放水系统变得简单化。
4、水路系统知识
前面提到热泵热水系统的水路根据不同的制水方式有所不同,但主要由热泵主机,闸阀热水循环泵,冷水给水(泵、阀、箱)加热水箱,储热水箱,管道增压泵,水流继电器,水位控制器,水温控制器及电控箱组成,水路系统工作的好坏,直接影响到主机的正常运行。冷凝器中无水或缺水都会使压缩机过热超压而?;ば酝;?,不及时排除就会多次反复而造成烧毁压缩机的恶性事故,所以在系统中加装了水流?;た?,当水断流时切断电源,?;ぶ骰?/p>
水断流原因有三:一是水箱中无水二是循环水泵工作不正常三是管路气阻严重。水位控制器?;ね;觳樗渌患笆辈顾?,断流保护也可能是水泵不工作或没有很好排气。要对水泵排气,并且水泵要按说明书正确安装在管路上加装排气闸阀放水闸阀确定管路水流情况排气放水。
▲水路的流程和流向也是应当引起注意的地方:
1、在会造成返水的管路上加装单向止回阀。
2、为方便面维修在主机进出口水箱的进出口加装闸阀和活接。
3、电磁阀更加装旁路阀,以防止电磁阀损坏停滞(并且可以在系统初电磁阀受电控不能进入工作时接通系统)。
4、在有不能停水的系统中要采用双电磁阀,双水泵备用系统,一旦一只阀或一个泵出现故障时,另一可替代投入进行。
5、热泵主机进出水不能返接必须是下进上出。
6、水箱加热循环内必须下出上进。
7、电磁阀水泵,止回阀注意进出水方向。
8、利用承压水箱定温放水加热时最好切断冷水进水阀达到温度时与放水阀同时打开,不然影响回水循环正常工作,产生冒水现象。
9、再一方面应当引起注意的是配管,主管面积应大于支管截面积之和。
10、多机组??樽楹喜⒘尤仁备骰橛爰尤人浼渑涔芗跋低骋欢ㄒ?。不易配管同程的,可采用分水器和集水器方式连接。

热泵热水机是用电设备,与空调有很多相相似之处,主要由供电和控制两大部分组成,供电要有符合机组要求的电源,配电箱,包括空气开关,工作指示灯及必要的?;さ缙???刂破饔械缒猿炭仄?,执行放大器和用电器三大部分组成。
电脑程序控制器由装置在塑胶盒内的电路板,电源变压器、传感器和信号线器组成,表面有显示和功能按钮。控制程序已经印制在集成电路中央处理器,可以按不同的使用要求进行设置的部分通过面板上的按钮配合显示器在能电状态下根据说明设置。通过信号线送入执行放大器,导通用电器电源。最终使用电器按需要制定好的程序完成工作全过程。
热泵热水机是一种利用低品位能源经热泵系统对水加热的装置,热泵系统中的各部件都存在最佳工作状态和最大允许工作条件,要充分利用最佳工作状态,而又不能超出最大允许工作条件,这就需要对系统进行?;ぁI柚迷诟哐贡;?、低压保护、高温保护、水断流?;?、过电流?;ぃ邮逼舳;さ取嘀乇;ぁ?/p>