空气源热泵作为应用最为广泛的热泵类型,其核心部件主要包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀,辅以风机、四通阀、储液罐、气液分离器、铜管以及为保护机器稳定运行而设计的保护器和电控系统等组件。根据GB 21362-2008《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》标准,热泵被细分为普通型和低温型。普通型适用于0℃以上的工作环境,而低温型则能在-10℃以上的环境中稳定运行。
空气源热泵基于冷媒压缩制冷放热循环的工作原理,利用环境空气中的热能(Q2)作为低温热源,通过消耗少量的电能,从室外空气中吸收大量的低温热能,最终,借助水泵循环换热系统将能量传输至建筑物内部,满足用户对生活热水、地暖或空调等多方面的需求。
空气源热泵产品结构解析
压缩机:作为热泵机组的核心部件,其质量直接关乎整机的热效率。压缩机负责将冷媒工质蒸汽从低压提升至高压,使工质在低压状态下蒸发并吸收空气中的热量,随后在高压端通过热交换为水加热。因此,压缩机被誉为系统的动力源泉。
常用压缩机类型包括转子式、涡旋式和螺杆式。家用1-2匹机型普遍采用转子式压缩机,而商用3-20匹机型则更倾向于使用涡旋式。螺杆式压缩机则主要应用于更大规模的制冷制热系统。
冷凝器:作为热泵热水器中的关键热交换设备,冷凝器在系统运行中负责将高温高压的制冷剂液体释放的热量传递给水,从而实现制冷剂和水的热交换。水吸收热量后温度上升,而制冷剂则从高温高压的液态转变为低温高压的液态,这是热泵能够产生热水的基本原理。
冷凝器类型多样,如板式换热器、壳管式换热器和沉浸式盘管冷凝器等。其中,板式换热器换热效率高,但价格昂贵,且对水质要求较高;壳管式换热器则具有换热效率高、体积小、不易堵塞等优点;沉浸式盘管冷凝器结构简单,但易结垢且不易清洗,长时间使用后换热效率会下降。
蒸发器:与冷凝器功能相反,蒸发器负责从空气中吸收热量,并传递给制冷剂。在热泵系统中,蒸发器和冷凝器的角色是相对的,根据工作过程中的能量转换情况来定义。在化霜状态下,蒸发器和冷凝器的作用会互换。
板式换热器 :水和制冷剂在薄片中间隔流动,接触充分,换热效率高.适用于功率较大的机组 。价格较贵,防冻能力差,对水质要求高,容易堵塞。
壳管式换热器 :换热效率高,体积小,不容易堵塞,可以使用于任何机组。
沉浸式盘管冷凝器:结构简单,结水垢后不容易清洗,时间久,换热效率差,紫铜管抗腐蚀性差,有可能导致盘管泄漏的可能。
泳池钛管换热器:由钛管和PVC塑料外壳或者不锈钢外壳组成最高温度限制在45℃以下。
节流装置:节流装置主要起到降温、降压和调节冷媒流量的作用,使液体流量在较低压力下更易蒸发,从而提高蒸发器吸收空气热量的效率。目前,空气源热泵热水器中常用的节流装置包括毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀等。其中,电子膨胀阀因其流量调节不受冷凝压力变化影响、执行动作快准、能有效控制过热度等优点而得到广泛应用。
四通阀:四通阀在热泵需要除霜时变换系统内工质流向,使制热时的冷凝器成为蒸发器吸收热量,而蒸发器则成为冷凝器放热融霜。然而,除霜过程中会导致热水温度降低并损失热量。四通阀并非热泵热水器的必需部件,若采用其他除霜方式则可省略。
风机:风机用于增强空气中热量与蒸发器之间的换热效果,并防止蒸发器结霜。
电控系统:负责控制整台机器的正常运行。
干燥过滤器:用于消除制冷系统中的水分和杂质,保持系统清洁干燥,防止系统冰堵或脏堵。
压力开关:作为系统中的保护装置,压力开关确保压缩机在正常压力范围内运行,避免事故发生。
热水分配器:是空气源热泵系统中用于控制热水流向不同终端(如地暖、暖气片)的关键部件。它通常包含一个或多个阀门,能够根据用户的需求调整热水流量,确保各个使用点的热水供应均匀合理。
地暖:是通过铺设在地面下的管道循环热水,利用地面作为散热面进行供暖的方式。这种方式能提供更加均匀舒适的室内温度分布,尤其是在寒冷季节里给人以温暖脚底的感觉。
暖气片:另一种常见的室内供暖方式,它通过热水或蒸汽在暖气片内部流动,将热量传递给周围空气。空气源热泵与暖气片结合使用时,同样需要通过热水分配器来控制热水的流量和温度,保证每个房间都能获得适宜的温度。相比地暖,暖气片加热速度更快,但可能会导致室内温度分布不均。
水泵:整个热水循环系统的心脏,负责推动热水在管道中流动。对于空气源热泵系统而言,水泵的选择非常重要,不仅关系到系统的运行效率,还直接影响到用户的使用体验。高效节能的水泵可以减少系统运行成本,同时降低噪音污染。在多点供水的复杂系统中,可能需要配置变频水泵,以适应不同工况下的流量需求变化。
常见故障说明
点击下方图片获取更多实战技术资料
阅读促进成长,转发彰显美德;
共同努力学习,遇见更优秀的自己。