空气源热泵原理
1、蒸发阶段
在系统外部的蒸发器中,低温低压的液态制冷剂吸收周围空气中的热量并蒸发成为气态。这个过程中,空气被冷却,而制冷剂则携带吸收的热量。
2、压缩阶段
蒸发后的气态制冷剂被压缩机吸入并压缩,这使得制冷剂的温度和压力显著上升,变成高温高压的气态。
3、冷凝阶段
高温高压的气态制冷剂随后进入冷凝器,这里它与系统内部的水或其他介质(如空气或地板下的水循环)进行热交换,放出热量给这些介质加热,自身则冷凝成为液态。
4、膨胀阶段
液态制冷剂经过膨胀阀(或称节流阀)时压力骤降,温度也随之降低,再次转变为低温低压的液态,为下一个蒸发循环做好准备。
空气源热泵的组成部分
1、压缩机
这是热泵的心脏,负责压缩低温低压的制冷剂气体,使其变成高温高压的气体,从而推动整个循环过程。
2、蒸发器
低温的液态制冷剂在蒸发器中吸收周围空气中的热量而蒸发,变为低温低压的气体,此过程中空气被冷却。
3、冷凝器
高温高压的气体在冷凝器中释放热量给水(或其他介质),自身凝结成高压液体,实现热能的转移。
4、膨胀阀(或节流装置)
调节进入蒸发器的制冷剂流量,同时降低其压力,使之易于在蒸发器中吸热蒸发。
5、轴流风扇
用于吸入外部空气,增强蒸发器与外界空气的热交换效率。
6、热交换器(水箱)
在热水系统中,用于存储和提供热水。
7、水泵
在系统中循环水,以实现热量的传输。
8、储液罐和过滤器
储存和过滤制冷剂,保证系统内制冷剂的纯净。
9、电子自动控制器
监控和控制热泵的运行状态,包括温度设定、故障报警等功能。
10、高压保护器和低压保护器
确保系统压力在安全范围内,防止因压力过高或过低造成的损害。
11、换向阀
在某些热泵系统中,用于改变制冷剂流动方向,以实现制冷或制热模式的切换。
12、气液分离器
确保只有气态制冷剂进入压缩机,避免液击现象。
13、翅片换热器和套管换热器
前者用于增大空气与制冷剂之间的换热面积,后者则用于高效地将制冷剂的热量传递给水。
空气源热泵外机的作用
1、热量交换
空气源热泵外机的主要功能是与外部环境进行热量交换。在制热模式下,外机通过冷凝器从制冷剂中吸收热量,并将这些热量排放到室外环境中;而在制冷模式下,外机则通过蒸发器从室外空气中吸收热量,用于制冷。
2、压缩机工作
外机中包含压缩机,这是空气源热泵系统的核心部件。压缩机通过吸收电能,将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂。这一过程使得制冷剂的温度和压力升高,为后续的冷凝和蒸发过程提供了动力。
3、冷凝器散热
外机中的冷凝器是热量交换的关键部件。在制热模式下,高温高压的制冷剂在冷凝器中通过散热片将热量释放到室外环境中,同时制冷剂由气态转变为液态。这一过程中,冷凝器的散热性能直接影响到空气源热泵的制热效率。
4、风扇作用
外机中的风扇负责将室外空气吹过冷凝器,加速热量的排放过程。风扇的转速和风向可以根据实际需要进行调节,以确保冷凝器与室外空气之间的热交换效率达到最优。
5、系统稳定性
外机的设计和安装对于空气源热泵系统的稳定性至关重要。合理的安装位置和布局可以确保外机在恶劣环境下仍能正常运行,同时减少噪音和振动对周围环境的影响。
6、适应环境
空气源热泵外机通常能够在较宽的温度范围内运行,例如-35℃至43℃的宽环境范围下运行制热。这使得空气源热泵系统能够适应不同地区和季节的气候变化,为用户提供稳定的供暖和制冷服务。