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空氣能熱泵與空調有著很深的淵源,空氣能熱泵技術已經有三十多年的發展歷史了,隨著技術的不斷突破和改善,空氣能熱泵技術的覆蓋範圍也越來越廣了。隨著人們對製冷和制熱舒適性、環保性、節能性、穩定性以及長壽命的要求越來越高,再加上近年來“煤改電”項目的持續推進,空氣能熱泵在北方採暖行業中得到快速發展,正由於空氣能熱泵的優勢眾多,在南方也吸引了很多用戶瞭解和使用,逐漸成為採暖和製冷行業的主流設備之一。

空氣能熱泵憑藉全變頻技術和噴氣增焓技術,能夠適應更低的環境溫度,在零下25℃到48℃之間均能提供正常的制熱和製冷。空氣能熱泵擁有兩種傳遞熱量的媒介,在熱泵主機中通過製冷劑換熱,在室內通過水循環換熱,不同的製冷劑可以轉化的熱量也是不同的,室內可以得到0℃至90℃的水溫,因此不同的出水溫度,連接不同的末端可以獲得不同的用途。

空氣能熱泵五種不同的水溫,得到的不同用途

空氣能熱泵有著多次換熱的過程,在熱泵主機中首先通過壓縮機做功,將環境溫度中的熱量交換至冷媒中,再通過冷媒將熱量轉移至水循環中,最後由水循環將熱量傳輸至末端,從而將循環水變為不同溫度的水溫,得到不同的用途。

1、提供15℃-20℃的水溫,可做中央空調製冷

空氣能熱泵和普通中央空調之間最大的區別在於側重點不同,空氣能熱泵側重於制熱,但是製冷的效果也不錯,而普通中央空調側重於製冷,但制熱效果很一般。空氣能熱泵提供15℃-20℃的水溫,室內的風機盤管可以達到中央空調製冷的效果。不過空氣能熱泵與普通中央空調相比,蒸發器面積、換風量和翅片的面積都遠大於普通中央空調,在熱泵主機中通過四通換向閥的轉換,蒸發器變為冷凝器的時候,冷凝器的散熱面積也大於普通中央空調,散熱性能也更強,因此空氣能熱泵的製冷能力不輸於普通中央空調。此外,空氣能熱泵室內採用水循環進行熱量的交換,出風溫度更高,出風更加柔和,對人體的寒冷刺激更小,對溼度的影響也更小,在達到同樣製冷溫度的條件下,空氣能熱泵的舒適度更高。

2、提供26℃-28℃的水溫,可做游泳池恆溫熱水

空氣能熱泵將循環水加熱至26℃-28℃之間,適合作為恆溫游泳池的熱源。近年來,生活條件的不斷改善,人們對生活舒適性的要求越來越高,冬季對生活熱水的需求也越來越高,很多人也形成了冬季游泳的習慣,那麼恆溫游泳池的需求也漸漸變大了。雖然很多設備都能達到恆溫游泳池的恆溫性,但是很多項目會考慮恆溫游泳池節能性的問題,例如傳統的燃氣鍋爐加熱恆溫游泳池,能夠起到很好的恆溫效果,但是生產低溫水並不是燃氣鍋爐的強項,頻繁的啟動和較低的燃燒效率會帶來能耗的升高;又如電鍋爐加熱恆溫游泳池,也能夠快速達到恆溫的效果,但是電能的利用率比較低,水溫的波動必然帶來能耗的升高,而空氣能熱泵則不同,生產低溫水是它的強項,並且有著超高的能效比,消耗一度電就能獲取3-4倍以上的熱量,所以空氣能熱泵作為恆溫游泳池的熱源經濟又實惠。

3、提供35℃-50℃的水溫,可做地暖供熱和生活熱水

空氣能熱泵生產45℃左右的熱水時,能效比非常高,一般能夠達到3.0以上,節能性也很強,運行狀態也比較穩定,這也是工廠、學校、賓館等大項目使用空氣能熱泵生產生活熱水的原因之一。

隨著“煤改電”的持續推進,空氣能熱泵逐漸替代傳統燃煤、燃油鍋爐,成為採暖所需要的主要設備之一。眾所周知地暖的供水溫度在50℃-60℃之間,這是由於燃氣壁掛爐生產這個水溫的時候最高效,供水溫度再低一點,燃氣壁掛爐的能耗就更高了,而地暖供水溫度達到45℃時,供熱的效率已經很高了,而使用空氣能熱泵供地暖,採用小流速大溫差的方式,相比電暖氣可以節省50%以上的費用,相比燃氣壁掛爐採暖可以節省30%以上的費用。如果做好室內地暖的設計和安裝,再提高建築的保溫性能,空氣能熱泵的供水溫度降低至35℃,此時地暖的節能性還會更高。

4、提供50℃的水溫,可做農業大棚和畜牧業養殖

如今菜市場很多蔬菜都是大棚供應的,一年四季都有新鮮蔬菜,這也得益於農業大棚有著恆定的溫度環境,而傳統的農業大棚在冬季時需要用到採暖設備,基本上使用的都是燃煤熱風爐,雖然可以得到農業大棚作物所需要的溫度,但是能耗高,汙染大,還需要專人值守防止熄火,還會出現溫度波動較大的問題,並伴有安全隱患。此外,畜牧業有了恆定的溫度也有利於動物、水產品的生長。

如果將農業大棚和畜牧業養殖的供暖設備更換為空氣能熱泵,要達到50℃的恆溫輕而易舉。不僅升溫比較均勻,升溫的速度也比較快,通過智能控制程序監控棚內溫度,無需專人值守,還能規避安全隱患,最重要的是節能性還挺高。雖然初期投資成本會高一些,但是棚內恆溫性增加了,減少了溫度波動帶來的經濟損失風險,加之空氣能熱泵的使用壽命比較長,做長期投資既能減少隱患,又是清潔能源,還能降低使用成本。

5、提供65℃-80℃的水溫,可做暖氣片供熱

對於商用和家用來講,暖氣片都是採暖末端之一,暖氣片中流動著高溫水,通過暖氣片釋放出熱量,從而達到室內採暖的效果。暖氣片雖然有很多材質可選,但是暖氣片的散熱方式主要為對流散熱和輻射散熱,沒有風機盤管來得快速,也沒有地暖來得均勻,因此室內需要達到採暖效果,通常需要60℃以上的供水溫度。在冬季的時候,空氣能熱泵燒製高溫水必然需要付出更多的電能,採暖面積越大,所需要的暖氣片數量越多,當然能耗也會更高,因此通常不建議空氣能熱泵使用暖氣片作為末端,這對於普通空氣能熱泵的制熱效率也是很大挑戰,不過選擇好空氣能熱泵的型號,採用高溫復疊熱泵來作為暖氣片熱源也是可行的。

總結

空氣能熱泵憑藉節能、環保、安全、穩定、舒適、長壽命等特點,成功躋身家用採暖設備一線行列中。隨著空氣能熱泵技術的不斷進步,涉及的領域也越來越廣,不僅在恆溫大棚、畜牧業養殖、乾燥、烘乾、冶金等領域發揮著重要作用,在家用製冷、制熱、生活熱水中也發揮著重要作用。隨著各行各業對“節能減排”和“清潔能源”的重視,空氣能熱泵的應用領域還在不斷增加。

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