空氣源熱泵機組由那幾部分組成各部件工作原理?

【專家解說】：建能空氣源熱泵熱水器是以空氣中的熱能作為熱源，在－10℃氣溫以上均能從空氣中吸收熱量，通過熱交換加熱冷水，是當今世界上最先進的環(huán)保節(jié)能的供熱產品。
熱泵產品熱源來自空氣，所以同水量、同水溫熱泵熱水器比一般傳統(tǒng)熱水設備所耗能源都要少，低噪音，長壽命，運行費用是電熱水器的1/4，天然氣器鍋爐、燃油鍋爐、燃煤鍋爐的1/3，太陽能熱水器的1/2。而且在制造熱水的同時，排風口排出的是冷風，可以有效利用。

空氣源熱泵熱水機工作原理及結構

一、熱泵熱水機組工作原理圖

空氣源熱泵熱水機主要有五大部件組成：A壓縮機、B工質（本文稱冷媒）、C蒸發(fā)器、D冷熱交換器、E節(jié)流裝置（膨脹閥）五大部分組成。
低溫低壓的液態(tài)冷媒經過蒸發(fā)器（空氣側熱交換器）吸收空氣中的熱量蒸發(fā)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)——將冷媒從空氣中吸收的熱量設為Q1。
吸收了熱量的冷媒變?yōu)榈蜏氐蛪簹怏w，再通過少量的電能輸入，由壓縮機進行壓縮，使低溫低壓氣態(tài)的冷媒變成高溫高壓狀態(tài)——將壓縮機的壓縮功轉化的熱量設為Q2。
高溫高壓的氣態(tài)冷媒在冷熱交換器內與冷水進行熱交換，冷媒在常溫下被冷卻，冷凝為液態(tài)。此過程中，冷媒放出的熱量使冷水得到加熱——將冷水吸收的熱量設為Q3。
換熱后的高壓液態(tài)冷媒通過節(jié)流機構（膨脹閥）減壓，由于壓力下降，冷媒回到了比外界環(huán)境溫度低的低溫低壓的液態(tài)，又具有了再次吸收蒸發(fā)的能力。
如此將冷水加熱，直到獲得所需溫度的熱水，儲存在保溫熱水箱中。
根據能量守恒定律得：Q3=Q1+Q2。熱泵熱水機組的制熱量Q3＞Q2。也就是說最終用來加熱冷水的熱量要大于壓縮機工作消耗的電能，其間的差值就是從周圍環(huán)境中吸收來的熱量。熱泵在制備熱水的過程中每輸入一份電能，就從環(huán)境中吸收2～3份的低品位熱能，故所用的電能僅為電鍋爐的1/4左右，大大降低了電能的消耗。這就是熱泵熱水機組要比電加熱器省電的原因。利用熱泵技術并使用環(huán)境中的低品位熱能制備熱水，完全符合我國的能源戰(zhàn)略。

二、熱泵搬移空氣中的熱量

在空氣源熱泵熱水機組運行過程中，輸入的電能轉變?yōu)闄C械能，驅動壓縮機做功，使安裝在蒸發(fā)器側的軸流風機飛速旋轉，使冷媒與空氣進行換熱。節(jié)流后的低溫低壓液態(tài)冷媒，流入蒸發(fā)器中的盤管內，迅速汽化吸收空氣中的熱量，當冷媒轉變?yōu)橐簯B(tài)時，又放出在蒸發(fā)器里吸收的空氣中的熱量，液態(tài)冷媒經節(jié)流后又進入蒸發(fā)器汽化，吸收流過蒸發(fā)器翅片空氣中的熱量，蒸發(fā)器吸收空氣的熱量多少與熱媒本身性質有關，與空氣流動的速度，室外環(huán)境溫濕度有關，還與蒸發(fā)器的結構尺寸有關、為強化傳熱熱效果，在蒸發(fā)器盤管外套有翅片，據現場實測，當安徽長江北部地區(qū)室外溫度為38℃時，流進流出蒸發(fā)器空氣的溫差達到6℃以上。一般蒸發(fā)器吸收熱量的多少隨四季氣溫變化有差異，約為2～4倍左右。這倍數的內涵為：空氣源熱泵熱水機組每消耗1份電能的同時能提供相當于電能的2～4倍的熱量轉移給冷熱交換器中的水，使水溫上升。
經上述分析說明：空氣源熱泵熱水機組是搬移熱量的設備，熱量來源于空氣，空氣中的熱量經熱泵轉移給被加熱的水，并不是用電阻絲發(fā)熱來燒水。

三、空氣中的熱能為可再生能源

空氣中的熱能源自于太陽輻射能，氣溫每升高1℃或降低1℃都要吸收或釋放出約0.3kcal熱量。即使氣溫0℃以下空氣溫度上升1℃與0℃以上空氣溫度上升1℃所吸收的熱量也大致相同。是地球“與生俱來”的豐富資源，在自然界中可以不斷再生，永續(xù)利用，是取之不盡、用之不竭的資源，它對環(huán)境無害，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用，只要大氣層覆蓋地球、有太陽輻射，空氣就可以吸收太陽熱能儲存起來，空氣源同樣也是太陽能利用的延伸，是自然界給予全人類共有的再生能源。

四、空氣源熱泵熱水機組有關參數的分析

1.空氣源熱泵熱水機組能效比（COP）
空氣源熱泵熱水機組能效比，又稱性能系數（COP）是指熱泵的制熱量與輸入功率之比，比值越大，說明空氣源熱泵熱水機組效率越高，生產同容量同溫度的熱水消耗的電能越少。COP值是設計輸入功率大小的主要依據。
我們通過春、夏、秋、冬不同季節(jié)對安徽長江北部（亳州）建成項目中熱泵熱水機組（1～12）月實際運行數據進行計算，年平均COP能達到3.5以上，全年氣溫較低的1、2月COP仍達到2.6以上。
公司其核心的精品理念和技術，大膽采用熱泵換熱的“水泡”進行熱泵熱力交換，由于“水泡”技術已在熱泵行業(yè)長期、大量的使用，經受了使用時間和使用效率的雙重考驗，所以其獨有的專利“殼管式（俗稱水泡）”“動態(tài)熱交換”技術，徹底解決了普通熱泵熱水器銅管腐蝕、水垢的隱患，大大提高了熱泵的工作效率和使用壽命；
2.機組（容量）輸入功率設計：
一般設計院設計供熱設備時，其供熱設備的總輸出量會超過實際使用量。有的單位設計供熱鍋爐時常常一用一備，熱泵熱水機組不需要設計備用機組?？諝庠礋岜脽崴畽C組可由多臺小容量機組組成，可稱為模塊式機組。每個熱泵熱水機組為獨立的加熱單元，其進出水管都并連在進出冷、熱水的總管上。任何一臺機組發(fā)生故障都不影響其他機組的正常運行。所以，不需要像設計供熱鍋爐那樣，按熱負荷的大小，設計一用一備，這樣可以減少對設備一次性投資。在日常運行中，有時也會有個別機組發(fā)生故障，但很快就能排除，不影響正常使用。因此，確定機組總的設計容量時，按每日55℃熱水總用量（噸）乘以一個富余系數（1．25～1．35）為機組總輸入功率。

五、影響空氣源熱泵熱水機組的制熱性能的其它因素。

（1）室外環(huán)境溫度。在不同空氣溫度下，機組進冷水的溫度將直接影響在單位時間內產熱水量多少。
（2）進水溫度。假如供熱水溫度為55℃，需要用的混合水水溫為40℃，當冷水水溫為20℃時，混合水中55℃熱水只占57%，當冷水水溫5℃時，混合水中的55℃熱水占到72%。在水溫、氣溫較低的冬季，熱泵熱水機組COP降低，產熱水量減少的同時，熱水用量卻大增，要能滿足冬季的熱水供給，只有按冬季氣溫較低月份的COP值計算熱水用量。
4.儲熱水箱
儲熱水箱規(guī)格從1m3～22m3等十幾個品種，儲存其中的熱水每晝夜只下降1～4℃，一般單位浴室開放時間都集中在每日的某一個時間段，因此設計容量時必須按最大容量設計。由于熱泵熱水機組是每小時均衡產熱水，因此在浴室開放之前，就要儲足浴室開放所需要的熱水量，以滿足高峰用水量。
5.直熱式熱水機組加熱熱水的流程
由用戶與我們公司通過對空氣源熱泵熱水機組加熱熱水流程的比較，我們得出：熱泵熱水機組僅需自來水管網提供的壓力（約0.15MPa）便可實現整個水系統(tǒng)的循環(huán)，無需另外配置水泵。因加熱時不需循環(huán)泵，這樣就節(jié)約了運行費用，同時也降低設備故障率。熱水箱儲滿時，自動停止進水，當儲熱水箱水位下降到一定液位時，熱泵熱水機組又會重新啟動。如長期不用水時，儲水箱水溫下降到設定溫度值時，系統(tǒng)會自動將儲水箱內的水重新加熱到設定溫度，不用排掉冷水，真正做到節(jié)約用水。確保熱水的連續(xù)供給。