空氣源熱泵原理
1、蒸發階段
在系統外部的蒸發器中,低溫低壓的液態制冷劑吸收周圍空氣中的熱量并蒸發成為氣態。這個過程中,空氣被冷卻,而制冷劑則攜帶吸收的熱量。
2、壓縮階段
蒸發后的氣態制冷劑被壓縮機吸入并壓縮,這使得制冷劑的溫度和壓力顯著上升,變成高溫高壓的氣態。
3、冷凝階段
高溫高壓的氣態制冷劑隨后進入冷凝器,這里它與系統內部的水或其他介質(如空氣或地板下的水循環)進行熱交換,放出熱量給這些介質加熱,自身則冷凝成為液態。
4、膨脹階段
液態制冷劑經過膨脹閥(或稱節流閥)時壓力驟降,溫度也隨之降低,再次轉變為低溫低壓的液態,為下一個蒸發循環做好準備。
空氣源熱泵的組成部分
1、壓縮機
這是熱泵的心臟,負責壓縮低溫低壓的制冷劑氣體,使其變成高溫高壓的氣體,從而推動整個循環過程。
2、蒸發器
低溫的液態制冷劑在蒸發器中吸收周圍空氣中的熱量而蒸發,變為低溫低壓的氣體,此過程中空氣被冷卻。
3、冷凝器
高溫高壓的氣體在冷凝器中釋放熱量給水(或其他介質),自身凝結成高壓液體,實現熱能的轉移。
4、膨脹閥(或節流裝置)
調節進入蒸發器的制冷劑流量,同時降低其壓力,使之易于在蒸發器中吸熱蒸發。
5、軸流風扇
用于吸入外部空氣,增強蒸發器與外界空氣的熱交換效率。
6、熱交換器(水箱)
在熱水系統中,用于存儲和提供熱水。
7、水泵
在系統中循環水,以實現熱量的傳輸。
8、儲液罐和過濾器
儲存和過濾制冷劑,保證系統內制冷劑的純凈。
9、電子自動控制器
監控和控制熱泵的運行狀態,包括溫度設定、故障報警等功能。
10、高壓保護器和低壓保護器
確保系統壓力在安全范圍內,防止因壓力過高或過低造成的損害。
11、換向閥
在某些熱泵系統中,用于改變制冷劑流動方向,以實現制冷或制熱模式的切換。
12、氣液分離器
確保只有氣態制冷劑進入壓縮機,避免液擊現象。
13、翅片換熱器和套管換熱器
前者用于增大空氣與制冷劑之間的換熱面積,后者則用于高效地將制冷劑的熱量傳遞給水。
空氣源熱泵外機的作用
1、熱量交換
空氣源熱泵外機的主要功能是與外部環境進行熱量交換。在制熱模式下,外機通過冷凝器從制冷劑中吸收熱量,并將這些熱量排放到室外環境中;而在制冷模式下,外機則通過蒸發器從室外空氣中吸收熱量,用于制冷。
2、壓縮機工作
外機中包含壓縮機,這是空氣源熱泵系統的核心部件。壓縮機通過吸收電能,將低溫低壓的制冷劑壓縮成高溫高壓的制冷劑。這一過程使得制冷劑的溫度和壓力升高,為后續的冷凝和蒸發過程提供了動力。
3、冷凝器散熱
外機中的冷凝器是熱量交換的關鍵部件。在制熱模式下,高溫高壓的制冷劑在冷凝器中通過散熱片將熱量釋放到室外環境中,同時制冷劑由氣態轉變為液態。這一過程中,冷凝器的散熱性能直接影響到空氣源熱泵的制熱效率。
4、風扇作用
外機中的風扇負責將室外空氣吹過冷凝器,加速熱量的排放過程。風扇的轉速和風向可以根據實際需要進行調節,以確保冷凝器與室外空氣之間的熱交換效率達到最優。
5、系統穩定性
外機的設計和安裝對于空氣源熱泵系統的穩定性至關重要。合理的安裝位置和布局可以確保外機在惡劣環境下仍能正常運行,同時減少噪音和振動對周圍環境的影響。
6、適應環境
空氣源熱泵外機通常能夠在較寬的溫度范圍內運行,例如-35℃至43℃的寬環境范圍下運行制熱。這使得空氣源熱泵系統能夠適應不同地區和季節的氣候變化,為用戶提供穩定的供暖和制冷服務。