采暖散熱器網(wǎng)暖氣片提示:空氣能熱水器在中國發(fā)展歷程_暖如家網(wǎng)
19世紀初,英國物理學家J.P.Joule提出了"通過改變壓縮流體的壓力就能使其溫度發(fā)生變化"的原理。1854年,W.Thomson(威廉?湯姆遜)發(fā)表論文,提出了熱量倍增器(HeatMultiplier)的概念,首次描述了熱泵的設(shè)想。
1912年瑞士蘇黎世成功安裝了一套以河水為低位熱能的熱泵設(shè)備用于供暖--這是世界上第一個水源熱泵系統(tǒng)。此后的幾十年是熱泵的研究發(fā)展階段,其發(fā)展長期滯后于空調(diào)的發(fā)展。
1973年的全球性能源危機,使人們重視能源的節(jié)約及回收利用,加速了熱泵在全球范圍內(nèi)的發(fā)展。而大規(guī)模的商業(yè)應用則是近20年的事,拿發(fā)達國家美國來說,1985年有14000臺熱泵在用,到1997年又新裝45000臺,截止2004年已安裝了400000臺,每年以10%的速度穩(wěn)步增長。
在我國,熱泵事業(yè)近幾年開始起步。2001、2002年開始有進口產(chǎn)品及合資產(chǎn)品,發(fā)展勢頭很猛。隨著人們節(jié)能、環(huán)保意識的提高--即人們可測算到只要使用熱泵產(chǎn)品一、兩年的時間節(jié)省下來的燃料費,就可回收投資購買設(shè)備的費用。因此,不久的將來(2~3年)熱泵熱水器必將"飛入尋常百姓家",成為熱水器市場的主流。據(jù)專家保守估計,未來3年,我國熱泵市場將有300億元的商機。
1.3主要性能特點
1.3.1高效節(jié)能
由工作原理可知,熱泵機組能從周圍空氣獲取大量的免費熱量,一般情況下,每消耗1度電大約能產(chǎn)生3~4度電以上的熱量。
機組的能效比(COP)平均可達3~4以上,相當于熱效率超過300%~400%,比用直接電加熱方式節(jié)能67~75%以上。
運行費用是普通電熱水器的1/4,燃氣熱水器的1/3,燃油熱水器的1/2.5,太陽能熱水器的1/1.5.
1.3.2經(jīng)濟耐用
由于效率高,運行費用低,是電鍋爐的1/3~1/4還少,而且可以大大降低供電負荷,節(jié)約電力增容費。
跟燃氣燃油鍋爐比較,無需相應的燃料供應系統(tǒng),因此無需燃料輸送費用和管理費用。
設(shè)備緊湊,操作、維護簡單,無需人工管理費用。
機組安裝在室外,比如裙樓或頂層屋面、敞開的陽臺等處,無需設(shè)立專門的設(shè)備房,不占用有效的建筑面積,節(jié)省土建投資。
壓縮機、熱交換器和主要零部件均選用名牌優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,運行可靠,使用壽命長。
外殼采用鏡面不銹鋼,高雅美觀,經(jīng)久耐用,不易生銹。
1.3.3安全環(huán)保
熱泵機組對大氣及環(huán)境無任何污染,而且節(jié)能效果明顯,屬于綠色環(huán)保類產(chǎn)品,符合我國目前的能源、環(huán)保方面的基本政策。
熱泵機組設(shè)有高低壓異常保護、壓縮機過載保護、風機過熱保護、缺相保護、漏電保護、傳感器故障保護、限溫保護等多種自動安全保護功能。
與傳統(tǒng)的熱水鍋爐相比,沒有相應的燃料供應和煙氣排放系統(tǒng),系統(tǒng)安全、衛(wèi)生、清潔,沒有燃料泄露、火災、爆炸等安全隱患。
與傳統(tǒng)的活塞壓縮式熱泵機組相比較,正旭熱泵采用渦旋式壓縮機,其噪音小,對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生不利影響。
1.3.4適應性強
空氣源熱泵型熱水機組的工作性能隨室外氣候變化比較明顯,室外環(huán)境溫度在0~40℃范圍內(nèi),熱泵機組都能正常工作。
熱泵機組提供可達60℃以上的熱水,充分滿足衛(wèi)生熱水、泳池恒溫和采暖等各種需求。
與水箱配套使用,充分利用夜間優(yōu)惠電價時段來加熱,預先儲存大量的熱水。
可多臺機組并聯(lián)滿足更大量的熱水需求,另外,在熱水需求量減少的季節(jié)或需要檢修時,可以停用部分機組而不影響其他機組運行。
第2章能耗對比分析
2.1運行成本分析
2.1.1各種設(shè)備的熱效率及輸出有效熱值
能源類型計算方法有效熱值
電加熱熱值(860kcal/度)×熱效率(95%)817kcal/度
柴油熱值(10200kcal/㎏)×熱效率(75%)7650kcal/㎏
液化氣熱值(12000kcal/㎏)×熱效率(80%)9600kcal/㎏
熱泵機組熱值(860kcal/度)×熱效率(400%)3440kcal/度
2.1.2運行費用比較
設(shè)本廠用熱水量為50噸,在相同情況下,把50噸15℃的冷水,加熱至55℃的熱水,水溫度升高40℃,需要熱量:
50000升×1kcal/升?℃×40℃=2000000kcal
則各種加熱設(shè)備的運行費用如下:
電加熱
2000000kcal÷817kcal/度=2448度
2448度×1元/度=2448元
柴油
2000000kcal÷7650kcal/㎏=261㎏
261㎏×6.5元㎏=1697元
液化氣
2000000kcal÷9600kcal/㎏=208㎏
208㎏×7元/㎏=1456元
熱泵機組
2000000kcal÷3440kcal/度=581度
581度×1元/度=581元
2.1.3各種加熱設(shè)備使用費用與節(jié)省費用比較
能源類型每天費用每年費用平均每人每天費用使用熱泵每天節(jié)省費用使用熱泵每年節(jié)省費用
電加熱2448元893520元1867元681455元
柴油1697元619405元1116元407340元
液化氣1456元546040元875元319375元
太陽能881元321565元300元109500元
熱泵機組581元212065元
注:①電費1元/度、柴油6.5元/㎏、液化氣7元/㎏
②使用太陽能按一年120天陰雨天計算,配用輔助加熱設(shè)備不同費用不同,以上為全年中平均每天的費用,即按熱泵費用的1.5倍計算。
2.2熱泵與各種加熱設(shè)備的對比優(yōu)勢
2.2.1熱泵與常規(guī)太陽能產(chǎn)品相比的優(yōu)點在哪幾個方面?
適用范圍廣,產(chǎn)品適用溫度范圍在-10~40℃,并且一年四季全天候使用,不受陰、雨、雪等惡劣天氣和冬季夜晚的影響,都可正常使用。
可連續(xù)加熱,與傳統(tǒng)太陽能儲水式相比,熱泵產(chǎn)品可連續(xù)加熱,持續(xù)不斷供熱水,滿足用戶需求。
運行成本低:與常規(guī)太陽能相比,在春、夏、秋季陽光較好時,運行費用高于太陽能,但在陰雨天和夜晚,熱效率遠遠高于太陽能的電輔助加熱。全年平均下來,常規(guī)太陽能輔助系統(tǒng)全年耗能比產(chǎn)品全年總耗能還要高出很多。
安裝方便:空氣源熱泵占地空間很小,外行與空調(diào)室外機相似,可直接接保溫水箱或與供暖管網(wǎng)連接,適合于大中城市的高層建筑,對于在型中央供熱問題,熱泵產(chǎn)品是最好的選擇。
2.2.2熱泵產(chǎn)品與鍋爐相比的優(yōu)點是什么?
熱效率高:產(chǎn)品熱效率全年平均在300%以上,而鍋爐的熱效率不會超過100%.
運行費用低:與燃油、燃氣鍋爐相比,全年平均可節(jié)約70%的能源,加上電價的走低和燃料價格的上漲,運行費用的優(yōu)點日益突出。
環(huán)保:熱泵產(chǎn)品無任何燃燒排放物,制冷劑選用了環(huán)保制冷劑R417A,對臭氧層零污染,是較好的環(huán)保型產(chǎn)品。
運行安全,無需值守:與燃料鍋爐相比,運行絕對安全,而且全自動控制,無需人員值守,可節(jié)省人員成本。
模塊式安裝,便于增添設(shè)備:產(chǎn)品采用多臺機組并聯(lián)的安裝模式,當用戶用水量增大時,可隨時增添設(shè)備。
2.2.3熱泵產(chǎn)品與液化氣相比的優(yōu)點是什么?
安全。沒有任何漏氣、中毒、爆炸的事故發(fā)生。
使用方便。要用熱水時只需打開水籠頭即可,沒有液化氣每次用水時都要開關(guān)閥門,要定時換氣,要定時檢查電池等煩惱。
節(jié)省費用。熱泵的熱效率平均都在300%以上,而液化氣只有75%.按成本計算下來使用熱泵的成本只有液化氣的1/3.
一度電在家泡溫泉---這是美的在鳳凰衛(wèi)視上關(guān)于熱泵熱水器的一句廣告詞,主要是體現(xiàn)它節(jié)能的優(yōu)勢。熱泵的基本原理有很多人都知道,在蒸發(fā)器內(nèi)冷媒吸收3份空氣中的熱量,通過壓縮機消耗一份電能做功提高冷媒的溫度,再通過換熱器將4份熱量傳遞給用水,最后冷媒通過一個膨脹閥解壓降溫,然后又進入蒸發(fā)器進行下一次循環(huán)。(水只通過換熱器,升溫后流入保溫水箱保存?zhèn)溆茫┧?,判斷一個熱泵熱水器產(chǎn)品的好壞,主要看以下方面:
1.由于冷媒是以較低的溫度進入蒸發(fā)器,所以在環(huán)境溫度較低的情況下蒸發(fā)器很容易結(jié)霜,如果結(jié)霜的話會影響冷媒的吸熱效率,很多產(chǎn)品都沒有很好解決這個問題,所以當氣溫較低時,產(chǎn)品幾乎都不能用。解決的辦法是當蒸發(fā)器結(jié)霜時,通過一個智能程序,在冷媒被壓縮升溫后,控制冷媒在換熱器中的換熱效率,使得冷媒能以較高的溫度回到蒸發(fā)器,從而進行化霜。有的產(chǎn)品也能化霜,但是不能控制冷媒的換熱效率,而是讓高溫冷媒直接從壓縮機里面出來后不通過換熱器直接進入蒸發(fā)器化霜,這樣的話化霜時的溫差會很大,很可能會造成蒸發(fā)器中銅管的破裂,從而影響蒸發(fā)器的壽命;
2.壓縮機的好壞也是一個關(guān)鍵,一般有實力的廠家都會選擇美國谷輪渦旋壓縮機,家用的話用松下的壓縮機也行;
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