空气能热泵添加制冷功能,画蛇添足还是锦上添花?
发布时间:2017.05.03
从小到大,父母一直教导我们,做事要专心致志,不能三心二意。然而,这个道理用在电气设备中却并非完全正确。比如空气能热泵,虽然名为“热泵”,但是实际上它能干的活不少,除了能采暖、供应热水外,甚至还可以提供冷气。
说一千道一万,如果干巴巴的掏出各种原理来说明,估计大家还是看不明白,空气能热泵究竟怎么个制冷和供热,因此,这里就找一个现实中的案例来给大家说明。
坐标是我国大西北的甘肃兰州。2016年的夏季,兰州奔马集团的大型冷暖项目进入调试阶段。这个项目是一个3000多平方米的大型办公楼项目,建筑落成后,将有大量的员工在办公楼中工作。所以必要的供热和制冷设备必须到位。
而为了满足整个项目的冷暖需求,项目运营方采用的是纽恩泰空气能热泵。6台大型的G20KD冷暖系列空气能热泵安装在室外,夏天提供冷气,冬季提供热水和暖气。
空气能热泵是怎么提供热水的呢?空调大家一定不陌生,空气能热泵跟空调有着异曲同工的地方——都是利用制冷剂,也就是冷媒来实现热量的转移。空气能热泵有着大面积的蒸发器,也就是看起来像风机一样的结构。蒸发器内部有翅片、有铜管,冷媒在铜管中流动,因为自身温度很低,所以可以从空气中自动汲取大量的热能。冷媒吸热后,被送往压缩机进行加工处理,最后在冷凝器中发生热量交换,热能进入水中,就产生了热水。
这种制热方案的好处在于,热量是从空气中获取的,热泵本身不产热,只是“搬运”热。因此制热效率还是比较高的。根据季节的不同,热泵的制热能效比COP在2.0~4.0之间浮动。COP代表的是设备制热效率的高低,它的定义是:设备所产生的热能/设备制热所消耗的电能。COP为4.0,意味着制热效率是400%,就代表着空气能热泵消耗1kw的电能做功,就可以从空气中搬运4kw的热能。
作为对比,我们可以看看同类热水设备的制热效率,燃油锅炉大约是65%,电热锅炉大约是95%,天然气锅炉大约是75%。唯一在效率上可以与空气能热水器相比的是太阳能设备,但是太阳能设备严重受天气制约,不能全年稳定使用。而空气能热泵一年四季,春夏秋冬都可以高效供热。
接下来咱们讨论一下制冷。空气能热泵制热依靠的是逆卡诺原理,而制冷则是一个反向的过程——卡诺原理。也是利用冷媒实现热量的转移,让室内降温。整个过程热泵采用的是“水循环”的方案,水作为中间介质,而不是氟。末端采用风机盘管送风,而水在中间传导热量就带来了更舒服的体验:出风不干燥、湿度适宜,人长期在室内活动不容易诱发空调病。在调试的过程中,室外温度为30℃以上的高温,而室内温度一直保持在21℃左右,符合人体的生理要求。与空调对比,热泵的制冷温度并不能达到那么低,但是舒适度上却比空调优势更大。
总的来说,提供热水和采暖是空气能热泵的“本分工作”,但是它在制冷方面同样有着不错的表现。一台设备集成了冷暖双供的功能,空气能热泵在不少商用领域还是有着非常巨大的实用价值。