低温空气源热泵定频机组的节能设计
用空气源热泵采暖,怎样做才更节能?
用空气源热泵采暖,每天的电量消耗除了受机组本身的输入功率决定,还受地域气候因素、房屋保温状况、采暖末端类型等因素影响。
地域气候因素
环境温度-12℃和-25℃,空气源热泵的制热能效比不同。
在标准工况下,输入功率为1kW的空气源热泵的耗电量是每小时1度电。
遇有极寒天气时,热泵机组产生结霜问题,需要消耗一部分热量进行化霜,会导致每小时的耗电量增加。
因此,用空气源热泵采暖没有固定的耗电标准。
另外,空气湿度决定了机组的结霜频繁度,结霜化霜会额外增加耗电量。
采暖末端类型
空气源热泵的采暖末端会影响耗电量,因为采暖末端要求的出水温度不同。
地暖的出水温度只需35℃~40℃,风机盘管一般是40℃~45℃,暖气片要高于55℃,老式铸铁暖气片要求的出水温度还要更高。
出水温度越高,耗电量就越高。
那空气能热泵搭配哪一种采暖末端最节能呢?毫无疑问,最优搭配是地暖。
房屋保温状况
房屋的保温状况会影响热负荷的计算。
保温状况越好的建筑,使用空气能热泵采暖的耗电量就越少。
对于保温情况欠佳的建筑,在设计空气能热泵采暖方案时,需要考虑到热量的散失。
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空气源热泵节能措施
空气源热泵节能措施
1. 优化系统设计
针对不同的使用环境和需求,采用合理的系统设计是节能的关键。
设计中应考虑以下几个方面:
- 选用高效率的空气源热泵设备,提高能源利用率;
- 合理配置管道布局和终端设备,减少能量的损失;
- 设计合理的控制策略,实现精确的温度调节。
2. 精确的温度控制
通过合理的温度控制策略可以降低能源的消耗。
以下是一些常用的温度控制措施:
- 定期检查和清洁室内外的换热器,确保其正常工作;
- 合理设置室内温度和地暖温度,避免过度供暖或过度制冷;
- 定期检查和维护热泵设备,保持其高效运行。
3. 综合利用余热能量
在空气源热泵的运行过程中,会产生一定量的余热能量。
通过综合利用这些余热能量可以进一步提高系统的能源利用效率。
以下是一些常见的余热能量利用方式:
- 余热回收:将热泵系统产生的余热能量回收利用,用于供热水或其他需要加热的设备;
- 热能储存:利用储热设备将余热能量储存起来,以备后续使用。
4. 定期维护和保养
定期对空气源热泵系统进行维护和保养,可以确保系统的正常运行,提高其能源利用效率。
以下是一些维护和保养的注意事项:
- 定期清洁过滤器和换热器,防止堵塞和积尘;
- 定期检查制冷剂的压力和流量,确保制冷系统正常运行;
- 定期检查和校正温度传感器和控制装置,确保温度控制的准确性。
综上所述,通过优化系统设计、精确的温度控制、综合利用余热能量以及定期维护和保养,可以有效提高空气源热泵系统的能源利用效率,实现节能的目标。
低环境温度空气源热泵(冷水)机组 标准
低环境温度空气源热泵(冷水)机组标准文章标题:探讨低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准近年来,随着环保意识的日益增强和节能减排政策的不断推进,低环境温度空气源热泵(冷水)机组作为一种新型、高效的供暖设备备受关注。
在这篇文章中,我们将深入探讨低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准,从而更好地理解其在节能环保方面的重要性和应用前景。
1. 低环境温度空气源热泵(冷水)机组的意义低环境温度空气源热泵(冷水)机组作为一种高效、清洁的供暖设备,能够在低温环境下高效运行,将环境温度转化为热能,实现供暖和制冷的双重功能。
这不仅有利于提高能源利用率,减少对传统能源的依赖,还有助于减少温室气体排放,为环境保护做出贡献。
2. 低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准在研究低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准时,我们发现,目前我国对于这类设备的标准主要包括机械、电气、制冷剂和安全等方面的要求。
在机械方面,要求机组在低温环境下能够稳定运行,无故障风险;在电气方面,要求机组的电气系统能够安全可靠地供电;在制冷剂方面,要求机组使用的制冷剂环保、高效;在安全方面,要求机组的安全防护设施健全,确保使用过程中的安全性。
3. 个人观点和理解从个人角度看,低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准制定至关重要。
只有通过严格的标准和规范,才能够确保这类设备在实际运行中能够保持高效、安全、稳定的状态,真正发挥节能减排的作用。
标准的制定还有利于引导行业技术创新,推动设备性能的持续提升,为我国清洁供暖事业的发展做出贡献。
总结回顾:低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准是保障其运行安全、高效的重要基础。
通过本文的探讨,我们对这一主题有了更全面、深刻的理解。
未来,在政府、企业和社会各界的共同努力下,相信低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准会不断完善,为节能环保事业贡献更多力量。
通过本文的调研与分析,我们对低环境温度空气源热泵(冷水)机组的标准有了更深入的了解。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析低温环境下空气源热泵主要应用于制冷和供暖系统中。
它通过将低温环境中的热能吸收并转化为高温热能,提供制冷或供暖的效果。
由于低温环境下空气的热能较低,因此在低温环境下的空气源热泵系统需要更加高效的工作方式和设计。
采用高效的压缩机是提高低温环境下空气源热泵系统效能的重要因素。
在低温环境下,由于空气的热能较低,传统的压缩机往往效能不高。
采用高效的压缩机可以提高系统的COP(Coefficient of Performance,性能系数)值,提高能源利用率。
目前,一些新型的涡旋压缩机和双螺杆压缩机可以有效地应对低温环境下的工作条件,提高系统的能效。
采用先进的换热器设计可以提高低温环境下空气源热泵的工作效果。
换热器是空气源热泵中的核心组件之一,它对系统的能效起着至关重要的作用。
在低温环境下,空气源热泵需要从空气中吸收尽可能多的热能,而传统的换热器设计往往存在一定的热损失。
采用先进的换热器设计可以提高换热效果,减少热损失,提高系统的能效。
采用适当的制冷剂也是提高低温环境下空气源热泵系统效能的关键。
由于低温环境下空气的热能较低,因此制冷剂的选择尤为重要。
一些传统的制冷剂在低温环境下的性能较差,因此需要采用新型的低温工质来提高系统的性能。
如今,一些新型的制冷剂,如天然气、氨气等具有更好的低温性能和环境友好性,可以有效地提高低温环境下空气源热泵系统的效能。
低温环境下空气源热泵的应用具有很大的潜力。
通过采用高效的压缩机、先进的换热器设计和适当的制冷剂,可以提高系统的能效,减少能源消耗,实现节能环保的供暖和制冷效果。
目前低温环境下空气源热泵的技术还有待进一步提高和完善,需要在制造技术、设计理论、运行管理等方面进行深入研究和探索,以促进其在低温环境下的广泛应用。
低温热源供暖系统的节能评价与能耗分析
低温热源供暖系统的节能评价与能耗分析随着社会的进步和发展,节能环保成为了一个时代的主题。
在建筑施工方面,低温热源供暖系统已经逐渐被广泛应用,以减少能源的消耗和污染的排放。
然而,这种新型供热系统存在着一些问题如何更好地进行节能评价和节能设计就变得至关重要。
本文将探讨低温热源供暖系统的节能评价与能耗分析。
一、低温热源供暖系统简介低温热源供暖系统是一种以地源热泵、空气源热泵等为主要能源输入的新型供热系统,相比传统锅炉供暖系统具有非常明显的优势:能源的利用率更高,环保效益也更显著。
低温热源供暖系统主要由热泵及其所涉及的管道系统组成,其制冷、制热原理主要是利用水或者空气等低温热源将其增温再进行供暖或制冷。
二、能耗分析低温热源供暖系统可以说是一种节能型的供热系统,节约了能源的消耗,减少了环境污染。
然而,对于低温热源供暖系统的能耗分析,我们需要了解其能耗的具体构成。
(一)热泵系统耗能低温热源供暖系统中最显著的能耗就是热泵系统本身的能耗,主要是耗电量、功率等因素,按理说热泵转化效率越高,则消耗的能源也就越少。
(二)辅助设备耗能辅助设备的耗能也是影响低温热源供暖系统能耗的重要因素之一,如循环水泵、空气处理等设备的耗能影响也是比较显著的。
三、节能评价从能耗构成来看,节能的关键就在于如何提高热泵效率和降低辅助设备的能耗,我们可以从以下几个方面来进行节能评价:(一)热泵设计热泵设计的关键就是优化冷媒回路、提高蒸发器有效面积、提高循环水泵和市电供应系统。
重点在于达到能量转换效率的提高并降低系统能耗。
(二)辅助设备选择辅助设备的选择也是关键,我们应选择经济实用且能效较高的设备,减少能耗。
同时,优化温差、针对供暖区域进行局部管道的设置,也能够降低系统的能耗。
(三)优化控制策略在系统设计中,通过合理地控制系统运行控制策略,如定时、定量地运行,能够在一定程度上降低热泵的能耗和增加辅助设备的工作效率。
同时,应加强系统运行监测,持续优化线性运行,从而实现更高的节能效率。
空气源热泵节能措施
空气源热泵节能措施空气源热泵节能措施背景介绍空气源热泵是一种能够利用自然界的空气中的热能来提供供暖和热水的技术。
它可以大幅度降低建筑物的能耗和二氧化碳排放。
为了进一步提高空气源热泵的能效,以下是一些可行的节能措施。
1. 系统优化•设定合理的温度–控制供暖和热水设备的温度,根据实际需要调整合适的温度,不要过高或过低。
•使用智能控制系统–安装智能控制系统,根据室内外温度、时间等因素自动调节热泵的工作模式和温度,提高能效。
•定期维护–定期检查和清洁空气源热泵以确保其正常运行,减少能耗和故障率。
2. 高效设备•选择能效高的热泵设备–在购买空气源热泵时,选择能效高的产品,例如采用节能电机、高效换热器等技术的设备。
•空气源热泵与辅助热源联合使用–在寒冷天气中,空气源热泵的效能可能会下降,可以考虑与其他辅助热源(如天然气锅炉、太阳能热水器)联合使用,以提高整体能效。
3. 优化建筑结构•加强保温–在建筑物外墙和屋顶等位置增加保温层,减少建筑物的散热,提高空气源热泵的供暖效果。
•窗户改造–安装双层或三层中空玻璃窗户,有效减少热量的散失,并增加隔音效果。
•对外墙进行隔热处理–在外墙上采用隔热材料,减少热量在冬季的传导和辐射损失,提高室内温度的稳定性。
4. 充分利用可再生能源•结合太阳能–将太阳能热水器与空气源热泵结合使用,利用太阳能预热水,减少热泵的负荷,提高能效。
•制冷回收热能–空气源热泵制冷过程中产生的废热可以通过热回收装置回收利用,供给其他区域的供暖或热水需求。
结论通过采取以上措施,可以最大程度地提高空气源热泵的能效,减少能耗和环境污染。
相信未来空气源热泵技术将得到进一步的发展和应用。
5. 教育与宣传•加强宣传和教育–宣传空气源热泵的节能、环保优势,提高公众对其的认知和了解。
–定期组织热泵技术培训和讲座,提高使用者和相关行业人员的专业知识和技能,增强节能意识。
6. 政策支持与激励•制定相关政策和标准–制定并推行空气源热泵的能效标准,要求建筑业和制造业遵守相关规定,推动热泵市场的发展和提升技术水平。
低温空气源热泵定频机组的节能设计
低温空气源热泵定频机组的节能设计随着环保意识的增强和能源危机的逐渐加剧,低温空气源热泵定频机组作为一种节能环保的设备,已经得到了广泛的应用。
然而,在实际使用过程中,由于一些设计上的不合理和使用上的不当,导致了热泵的能效比降低,能源的浪费和环境的污染。
因此,对低温空气源热泵定频机组的节能设计进行研究和改进,具有重要的现实意义。
首先,要从设计上优化低温空气源热泵定频机组的节能性能。
在机组结构设计上,应采用高效的换热器,提高换热效率。
同时,要合理设计风道和水路,减少系统的阻力损失。
在选型时,要选择高效的压缩机和减小制冷剂泄漏的措施。
此外,还可以采用多回路、多级压缩和热回收等技术,提高能效比,降低能耗。
其次,在使用过程中,要进行科学的控制策略和合理的运行管理。
应根据不同的使用环境和需求,合理设置机组的运行参数,如温度、湿度和风速等。
在设计控制策略时,要考虑到机组之间的协同运行,避免能源的浪费。
同时,要建立合理的维护制度和定期的维护计划,定期清洁和更换机组的关键部件,保证机组的正常运行。
此外,还要加强对机组运行状态的监测和数据分析,及时发现问题并采取相应的措施。
最后,还需要加强对用户的宣传和培训,提高用户对低温空气源热泵定频机组的认识和使用技巧。
通过宣传,使用户了解到热泵的优点和特点,激发他们对节能环保的意识。
同时,通过培训,使用户掌握机组的使用方法和注意事项,避免不当操作带来的能源浪费。
综上所述,低温空气源热泵定频机组的节能设计是一个系统的工程,需要从设计、使用和管理等方面进行综合考虑。
只有在设计上注重能量的利用效率,使用上合理设置参数和控制策略,以及管理上加强维护和监测,才能实现低温空气源热泵定频机组的节能目标,减少能源的消耗和环境的污染。
超低温空气源热泵省电方法
超低温空气源热泵省电方法超低温空气源热泵因节能的特性才受宠。
人们安装了超低温空气源热泵供暖、地暖或散热片采暖以后,都会考虑到使用费用的问题,但在使用的过程中,每个家庭的运行费用却不一样,为何呢?西莱克热泵厂家告诉您:取暖的费用决定于您的房子是否节能建筑?节能的程度怎样?知不知道使用地暖节能的方法?1、上班族在工作日的时候,白天大多时间家里都没人的,很多人就会关闭地暖开关以求节能。
但根据专业的数据表示,不管家里是否有人,地暖一直开着要更为经济。
因为刚开始启动供暖时,首先房间内部墙体开始吸收热量是相当大的,而当墙体吸热差不多以后,散热量只是需要补充耗热部分的热量就可以达到平衡了,这时所需要的热量就小得多了,所以西莱克热泵公司建议你在没人的时候把室内的温度设到12度左右。
2、西莱克热泵提示,如果想更为经济的使用地暖,并且取暖季节不算特别冷,可以这样操作:人不在屋子的时候把水温或室内温度控制到13-15度,等人回家以后把室内温度控制到18-20度。
这样的好处是明显的,首先是温度上升较快,基本10分钟之内就会达到18-20的温度;而且13-15度的室温也不会难以接受;费用方面也要比一直开在18-20更节省。
当然,如果有几天将不使用采暖的情况下,如果采用西莱克超低温空气源热泵供暖的建议不要关闭供暖、可以把室内温度调低点如8度或者10度防止设备冻坏。
采暖费用除了上述主要因素以外,还有使用习惯的问题,比如有些人喜欢开着地暖,却长时间的开启窗户;或者有人喜欢将室内温度调到22度以上,这些都会导致采暖费用升高。
专家提示:一般屋内温度升到到18-20度即可。
3、房子是否节能,也是决定采暖费用多少的重要因素。
节能的房子可以减少热量损失,不制热的时候热量保持较为持久、持续制热能耗较低。
而节能效果差的房子不管是采用人走关地暖、还是维持较低温度、正常开启等方式,都会因为散热较多而引起地暖高负荷运转,采暖费用偏高。
西莱克超低温空气源热泵供暖节约采暖成本的方法:◆合理超低温空气源热泵的供回水温差当前的超低温空气源热泵热水采暖系统可分为三种主要形式,其供回水温差如下:在低温热水散热器采暖系统中,理想的超低温空气源热泵供回水温差宜采用4-6℃;在低温热水地板辐射采暖系统中,理想的超低温空气源热泵供回水温差宜采用3-5℃;在风机盘管采暖系统中,可以提高传热系数,使效率变高,能够大幅度降低整个采暖期的运行费用。
空气能热泵系统节能的设计方案
目前,很多的酒店,宾馆,超市都有安装热泵空调系统,这些客户里面反应最大的就是热泵空调系统额定电耗超过了整个建筑额定耗电量的50%。
空调系统有效的节能措施对于减少建筑能耗,减少大楼的营运成本有明显的效果与意义。
因此,小编今天就为大家带来热泵空调系统节能设计方案。
热泵空调系统耗电的部分有:热泵机组包括压缩机和冷却风机、末端空调器、水泵。
热泵空调的节能措施可分下列几个方面。
(1)选用高效率低能耗的热泵,合理确定热泵台数。
在热泵空调系统中,热泵机组在额定制冷工况下的功耗占整个空调系统总能耗的78~90%(根据末端空调器的形式不同而不同),其中压缩机的能耗约占系统总能耗的74~84%,风机能耗占4~6%。
所以热泵机组效率的高低对空调系统能耗有决定作用。
热泵机组的效率包括额定工况下的效率和部分负荷工况下的效率。
从各供应商提供的资料看,热泵效率高低差异明显,高者额定工况制冷系数达到3.7左右,低者在2.8左右。
采用高效热泵节能意义明显。
个别热泵还可根据室外环境参数改变风机的转速,以减少风机的能耗。
建筑物的空调负荷是随着外界气象参数和内部使用情况变化而变化的,热泵机组台数及大小应充分考虑满负荷效率及部分负荷的特点与效率,经优化使全年能耗最低。
原则上,热泵机组不少于2~3台,独立的制冷循环数不少于4~6个。
(2)合理选配水泵额定工况下水泵的能耗占空调系统总能耗的5~9%左右,在部分负荷情况下,如果选配不当,水泵的能耗不会减少,占整个系统能耗的比例会明显提高。
另外,工程中普遍出现的所选水泵过大,水温差过小的现象。
所以水泵侧节能很有潜力可挖掘。
水泵台数尽可能与热泵台数匹配,以便部分热泵停机时,水泵相应停机,以减少水泵的消耗。
所选水泵也应为高效之水泵,所需水泵的流量、扬程应与实际一致。
另外,如果水泵能采用变频泵,使其额定工况下的水温差达到5℃,同时在部分负荷下,水泵流量也相应改变,当然不应小于热泵机组的最小限定流量,则其节能效果会更显著。
低温气候空气源热泵技术分析
图1 双作用行波热声热泵原理图
当热源温度为-20℃,热合流温度为50℃时,热泵的加热系数达到3。
与大约64%的系数相比,泵热量能达到1600W,压力比仅为1.19。
这个系统具有很高的加热性能和经济性。
与传统热泵相比,在低温气候区域中使用热声热泵技术具有更强的优势,其在医疗冷藏、快速冷冻以及微型装置方面有着比较广阔的使用前景,但是现阶段热声热泵技术还没有达到推广使用的阶段,当前热声热泵技术还在试验阶段,如果要投入民用,还需要对其工艺进行改进,并降低制造的整体成本。
低温气候空气源热泵系统相关组合采暖技术研究
50℃以上热水或直接收集水源/空气热泵机组加热空气。
这样,机组二次系统以各自合理的压力比运行,。
低温空气源热泵能设计
低温空气源热泵能设计一、引言低温空气源热泵是一种高效、环保的能源利用设备,能够在较低的环境温度下提取热量,为建筑物提供供暖和热水等服务。
本文将就低温空气源热泵的设计进行探讨,主要从能源效率、材料选择、热交换器设计、控制系统、噪音与振动、安全保护、环境适应性以及维护与保养等方面进行阐述。
二、能源效率能源效率是低温空气源热泵设计的核心。
为了提高能源效率,需要综合考虑热泵的工作原理、运行环境以及实际需求。
通过优化热泵的能效比(COP)和热回收率等参数,可以降低运行成本,提高能源利用效率。
三、材料选择材料选择是低温空气源热泵设计的重要环节。
在选择材料时,需要考虑材料的耐寒性、耐腐蚀性、导热性能以及成本等因素。
常用的材料包括铜、不锈钢、铝合金等,需要根据实际情况进行选择。
四、热交换器设计热交换器是低温空气源热泵的重要组成部分,其设计对热泵的性能有着至关重要的影响。
在设计中,需要考虑到热交换器的传热面积、传热温差以及流体流动方式等因素,以提高热交换器的换热效率和降低阻力损失。
五、控制系统控制系统是低温空气源热泵的神经中枢,其设计的优劣直接影响到热泵的运行稳定性和节能效果。
在设计中,需要考虑到控制系统的智能化、自动化以及可扩展性等因素,以提高控制系统的性能和降低维护成本。
六、噪音与振动噪音与振动是低温空气源热泵运行中不可避免的问题。
在设计中,需要采取有效的降噪减振措施,如优化结构设计、选用低噪音的部件和设备等,以降低噪音和振动对周围环境和用户的影响。
七、安全保护安全保护是低温空气源热泵设计中不可或缺的一环。
在设计中,需要考虑到设备的过载保护、短路保护、漏电保护以及温度保护等因素,以保障设备和人身安全。
此外,还需要设置安全警示标识和安全防护措施等。
八、环境适应性低温空气源热泵需要在不同的气候和环境下运行,因此环境适应性是其设计的重要考虑因素。
在设计中,需要考虑到设备的防寒、防尘、防雨、防雷等因素,以提高设备的适应性和可靠性。
低温空气源热泵的设计及应用研究
低温空气源热泵的设计及应用研究作者:李勇来源:《科学导报·学术》2020年第25期摘要:热泵是当前新能源技术应用的重要支撑,其能将低位热能转化为高位热能,满足人们的实际应用需要。
本文在阐述低温条件对空气源热泵影响的基础上,就低温空气源热泵的设计及应用要点展开分析,期望能为低温空气源热泵高效应用提供保证。
关键词:低温空气源;热泵;设计;应用可持续发展理念下,热泵系统作为一种全新化的热能源应用设备而得到了广泛应用。
然从低温气候空气源热泵运作效率来看,其在蒸发器、冷凝器、节流结构、除霜方式等方面上存在一定问题,这使得设备的运作性能和稳定性受到较大影响,有必要进行低温空气源热泵系统的优化设计。
一、低温条件对空气源热泵的影响空气源热泵由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流机构四大组件构成。
在实际运作中,压缩机会排出具有较高温度和压力的冷媒,这些冷媒会在冷凝器中冷凝液化,进而释放大量的热能。
同时,节流后的冷媒会在蒸发器中蒸发,从环境中吸收大量热能,由此实现了低温热源向高温热源的有效转化。
低温条件对空气源热泵的运作具有较大影响。
其中,蒸发器、冷凝器是影响最强烈的两个单元。
就蒸发器而言,一旦采用低温空气作为空气源,则蒸发器的翅片会因为设计因素而导致易结霜;同时当制冷剂流向设计、风扇位置存在缺陷时,蒸发器还会出现换热不均问题,使结霜现象更加恶化;此外,低温条件下热泵系统的冷媒循环量会减小,也会使得蒸发器出现分液不均。
这些都降低了空气源热泵系统运作的稳定性和高效性。
而在冷凝器使用中,当冷凝温度较低时也会导致蒸发器频繁结霜,因此冷凝温度需要尽可能高点。
但冷凝温度高,压缩机的排气温度也高,这样一方面增加了压缩机的能耗,降低了热泵系统的运作效率;另一方面,当压机的排气温度过高时,可调速压机出于自身保护会进行降速,这样热泵系统的输出能力又减小了。
这些都使得既有空气源热泵机组在低环温运行时,性能都大打折扣,甚至不能运作。
二、基于低温空气源的热泵系统设计1、热泵蒸发器设计对于热泵蒸发器的设计,翅片间距跟形状、迎风管排数和风速、空气湿度、制冷剂流向等都是较为主要的影响因素;其中,翅片间距和形状的影响较为强烈。
低温空气源热泵定频机组的节能设计
doi: 10.3969/j.issn.2095-4468.2021.01.306低温空气源热泵定频机组的节能设计李嘉鹏,李镇宇,曹祥,邵亮亮*,张春路**(同济大学机械与能源工程学院 制冷与低温工程研究所,上海 201804)[摘 要] 低温空气源热泵定频机组的制热综合部分负荷性能系数(IPLV H )较低,通常只达到三级能效,不能满足节能产品要求(二级能效及以上)。
本文提出并研究了多种机组节能设计方案,包括风机方案,风系统方案和翅片管换热器方案三类。
以某低温空气源热泵定频机组为例,基于仿真平台,对不同节能设计方案的机组能效进行了对比分析。
结果表明,采用“风机变风量+一套风系统+双回路翅片管换热器”的节能设计方案后,机组制热综合部分负荷性能系数(IPLV H )从2.57提升至2.93,提升了14%,且达到二级能效,满足了节能产品的相关要求。
[关键词] 低温空气源热泵;IPLV H ;数值模拟 中图分类号:TB61+1; TQ051.5文献标识码:AEnergy-efficient Design of Low-temperature Air-source Heat Pump with Fixed-speedCompressorsLI Jiapeng, LI Zhenyu, CAO Xiang, SHAO Liangliang *, ZHANG Chunlu **(Institute of Refrigeration and Cryogenics, School of Mechanical Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China)[Abstract] Low-temperature air-source heat pump with fixed-speed compressors usually has lower energy efficiency, namely integrated part load value (IPLV H ), at energy label grade 3, which cannot meet the energy-efficient product requirement (grade 2 or higher). A variety of energy-saving designs are presented in this paper, including different configurations of fans, air systems and finned-tube exchangers. Based on the simulation platform, system energy performance of different configurations is compared and analyzed. The results show that, after adopting the energy-efficient design of “variable-speed fan + single air system + dual-circuit heat exchanger ”, IPLV H of the unit has increased by 14% from 2.57 to 2.93, which achieved energy label grade 2 and meet the requirement of energy-efficient product.[Keywords] Low temperature air-source pump; Integrated part load value; Numerical simulation*邵亮亮(1981—),男,讲师,博士。
75 kW低温型空气能采暖热泵热水机组设计
上海节能节能技术75kW 低温型空气能采暖热泵热水机组设计刘璐上海海事大学摘要:空气源热泵热水器是通过消耗能量使空气的能量转换到水中,实现高品质利用空气能,从而有效减少制热水所需要一次能源的消耗。
随着社会的发展,节约能源对人类的可持续发展愈发重要。
因此,节能环保的空气源热泵热水器得到了广泛的运用。
针对热泵热水器在低温状况下的运行进行设计,详细分析了带经济器的喷气增焓系统的工作过程。
关键词:低温热泵;热水机组;喷气增焓;经济器DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2020.11.021Hot Water Unit Design of 75kW Low Temperature Type Air Source Heat PumpLIU LuShanghai Marine UniversityAbstract:The air source heat pump water heater is a device to convert the energy of air into water by consuming high-quality air energy,thus effectively reduce the primary energy consumption required for heating water.With the development of society,energy consumption is becoming increasingly impor-tant for the sustainable development of mankind.Therefore,the energy-saving and environmentally friendly air source heat pump water heater has reached a wide range of application.In some severe cases,it will cause certain damage to the components in the water heater.Therefore,in this thesis,the heat pump water heater designed is running under a low temperature conditions,and this thesis will analysis detailed the working process of the enhanced vapor injection compressor system with econo-mizer.Key words:Low Temperature Heat Pump;Hot Water Heater;Enthalpy Enhanced Vapor Injection;Economizer收稿日期:2020-08-29作者简介:刘璐(1997-),女,主要从事制冷及低温,冷链物流研究No.112020上海节能No.0820180前言近年来,随着经济的发展,消耗了大量的资源,国家的发展目标由原来的快速发展转为可持续发展。
空气热源泵的节能设计
空气热源泵的节能设计空气热源泵是一种利用空气热能进行加热和制冷的设备,其节能设计是提高能源利用率,降低对环境的影响,实现可持续发展的重要一环。
本文将就空气热源泵的节能设计进行详细描述,主要包括优化设计、系统配置和控制方式等方面。
首先,优化设计是实现空气热源泵节能的重要手段之一、在设备设计方面,应选择高效率的压缩机、换热器和电机等关键设备,优化系统工况,提高设备的能源利用率。
同时,还可以通过改进设备结构和采用先进的制冷技术,如变频技术、多级压缩技术等,进一步提高设备的性能。
其次,系统配置也是实现空气热源泵节能的关键因素之一、在系统设计方面,应合理配置系统的组成部分,包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等,以最大限度地提高系统的运行效率。
此外,应根据具体的使用需求和环境条件,选择合适的系统结构和工作方式,如单回路系统、双回路系统、热泵系统等,以满足不同的热能需求,并优化能耗和运行效果。
最后,控制方式也是实现空气热源泵节能的重要手段之一、合理的控制策略可以最大程度地减少能源的浪费。
在控制方面,应采用智能化的控制系统,以实现自动化控制和精确的调节,提高空气热源泵的运行效率。
此外,还可以采用动态优化控制方法,根据实时的能耗和运行状态,对系统的运行参数进行优化调整,以进一步提高节能效果。
总之,空气热源泵的节能设计是提高能源利用率、降低能耗和环境污染的重要手段。
通过优化设计、系统配置和控制方式等方面的改进,可以有效地提高空气热源泵的节能效果,并实现可持续发展的目标。
通过合理的设计和控制,空气热源泵在实际应用中可以实现高效、环保的能源利用,为人们提供更加舒适和健康的居住环境。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析一、低温环境下空气源热泵的原理及优势空气源热泵是利用空气中的低品位热能进行热能转换的一种设备。
其工作原理是通过压缩机将低温的空气中的热能转移到高温区域,从而达到取暖的目的。
在低温环境下,空气源热泵仍然能够提供稳定的热量,具有以下优势:1. 环保节能:空气源热泵不像传统的采暖方式需要燃烧化石燃料,不会产生废气和二氧化碳等有害物质,对环境没有污染。
空气源热泵采用新型压缩机和换热器,能够将外界的低品位热能充分利用,节约能源。
2. 适应性强:空气源热泵可以在-25℃以下的低温环境下正常工作,不受外界温度的限制。
在北方地区的寒冷冬季,空气源热泵仍然能够提供足够的热量,满足室内采暖的需求。
3. 运行成本低:与传统的采暖方式相比,空气源热泵的运行成本更低。
由于其利用空气中的低品位热能进行热能转换,只需支付少量的电能用于驱动压缩机,因此能够节约大量的能源费用。
在低温环境下,空气源热泵可以广泛应用于各种建筑物的采暖系统中,包括居民住宅、商业建筑、工业厂房等。
具体包括以下几个方面:1. 居民住宅采暖:在北方地区,采暖是居民生活的重要问题。
传统的采暖方式需要大量的燃料支持,而空气源热泵采用电能作为驱动能源,不受气源的限制,能够为居民提供舒适的采暖环境。
2. 商业建筑采暖:商业建筑通常对于室内温度的要求更高,而且需要长时间稳定供热。
空气源热泵具有稳定的供热能力,能够满足商业建筑的采暖需求。
3. 工业厂房采暖:工业厂房内部通常有大量的机器设备和工作人员,需要提供稳定的室内温度,以确保生产和作业的顺利进行。
空气源热泵在低温环境下能够提供足够的热量,适合用于工业厂房的采暖系统。
尽管空气源热泵在低温环境下具有诸多优势,但是也存在一些不足之处,主要体现在以下几个方面:1. 制热效率受限:在低温环境下,空气中的低品位热能较少,空气源热泵的制热效率会受到一定的影响,导致供热能力下降。
2. 除霜能力不足:在低温环境下,空气中的水分容易结冰,对空气源热泵的换热器和风道会造成影响,影响其正常运行。
如何设置空气源热泵空调才比较节能?
如何设置空气源热泵空调才比较节能?
在使用沃富空气源热泵空调时,用户比较关心的日常问题为节能和舒适,那么如何使用空气能热泵才能够将机组的舒适与节能度达到zui佳呢?
从节能的方面来看,如果在冬季使用空气能热泵时,室内温度设置为22℃,再将温度设定为20℃,仅仅是两度的温差,就能够节约百分之30的能耗量,如果将温度设置为18℃,那么就会节约百分之55的能耗量。
因此建议在使用空气能热泵时,考虑到节能性的话,冬季温度设定在18℃左右,夏季设定在22℃左右。
从舒适度的方向来看,在冬季的供暖中,沃富空气源热泵空调利用水系统循环送热,通过室内地板散热升温,完成供暖,这种方式室内温度均匀,舒适度较高;而在夏季制冷时,通过利用水为载体,将冷量进行运载输送到室内,这样的降温方式含有水分,长时间使用不干燥,那么对于舒适温度的设定,建议用户在夏季制冷时设置在20℃-22℃,冬季供暖设置在16℃-18℃,这样的温度设置会将机组及室内环境处于zui佳状态。
良好的使用方式对于用户舒适度的体验有着较大的影响,对于空气源热泵空调的节能性也起着较大的作用,建议用户按照标准进行操作。
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低温空气源热泵定频机组的节能设计作者:***
来源:《科技创新导报》2022年第14期
摘要:以我国北方空气源热泵供暖系统为研究对象,基于 TRNSYS软件,建立了农宅热负荷计算模型与空气源热泵供暖系统模型,并结合供暖系统运行数据,对模型进行校正,仿真结果与运行数据误差较小。
结合运行数据与仿真结果,分析了热泵供暖系统运行特性,可知保温性能差及不合理的运行方式是造成运行费用过高的主要原因。
针对目前存在的问题,结合负荷特性与空气源热泵制热性能特点,对清洁供暖系统进行优化。
结果表明,保温设计及合理的回水温度设置能够有效降低农宅整体热负荷,空气源热泵耦合储能系统能够有效利用空气源热泵高能效比制热时段,从而有效降低清洁供暖能耗,制热费用节约1872元/a。
关键词:空气源热泵运行性能清洁供暖优化设计
中图分类号:P634.33文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)05(b)-0117-03
近年来,在我国北方农村地区,空气源热泵逐渐取代电锅炉、电暖器成为农村清洁供暖的主要方式,空气源热泵系统有效降低供暖成本的同时,对推广清洁供暖、解决散烧煤导致的能源浪费和雾霾等具有重要作用。
但空气源热泵在农村清洁供暖中仍面临低温下热泵性能衰减或恶化、整体经济性差、农民负担加重等问题,需要从系统优化设计和供热方式创新等方面入手加以解决。
本文以某农宅空气源热泵系统为研究对象,针对实际运行中出现的问题,运用基于实测数据的数值方法,分析了热泵运行特性,首次将基于空气源热泵运行特性的储能设计应用到农村清洁供暖系统优化配置中,提出优化方案并进行系统仿真,为空气源热泵在我国北方农村地区的应用提供参考。
1实例概述
农宅供暖面积108m2,单层联排建筑,供暖季时间为2020年11月16日0时至2021年3月15日24时,采用空气源热泵—地板辐射采暖系统,如图1所示。
农宅冬季供暖系统包括空气源热泵机组、水箱、循环水泵、分水器、地板辐射取暖单元及温控单位。
空气源热泵为唯一制热设备,用户通过温控单元设定回水温度,当回水温度低于设定值时,热泵开始制热,反之则停止制热。
农宅共5个房间,全部采用地暖管地板辐射取暖单元,通过分水器控制不同房间的供暖。
循环水泵将地暖管内冷水输送至空气源热泵机组加热,后送回房间地板辐射模块供暖,24h不停机防冻运行。
对农宅热泵机组进行实地调研,所有农宅皆采用旋涡式空气源热泵,额定电功率4.4kW,额定制热量11kW,循环水泵额定扬程10m,额定流量2.4m3/h,地暖管总长度约648m。
为估算农宅空气源热泵系统运行费用,共实测了3组2018—2019年供暖季空气源热泵系统的电耗数据,可见该地区农宅空气源热泵采暖系统运行费用比当地城镇居民集中供热收费标准高出200%,加重了居民负担[1]。
2运行数据分析
2.1农宅采暖能耗分析
为计算农宅采暖能耗情况,实测了空气源热泵机组停机状态下不同室外均温时的农宅温降速度,得到农宅温度与时间关系,根据建筑能耗计算公式,对房屋实际制热能耗指标进行计算。
建筑能耗 Q 为:
其中,Cl 为循环水比热容;ΔT 为室外温度3℃时,农宅在Δt 时间内的温降;S 为农宅热区面积;ml 为农宅空气源热泵-地板辐射采暖系统内循环水总质量,具体为:
式中,rn为水管内径;L 为水暖管总长;Vh为机组循环水体积;Vm为水箱体积;ρl 为水密度。
根据农宅供暖系统主要参数及农宅温降规律,计算可得室外温度3℃、室内温度20℃时农宅能耗为61W/m2,查表可得农宅所在地区室外计算温度为-8℃,因此,首先基于实测的农宅建筑参数,运用 TRNSYS软件建立了农宅热负荷计算模型[2]。
根据校正后的农宅采暖能耗计算模型仿真,得到该地区计算温度情况下建筑能耗为
65.4W/m2,而建筑采暖节能标准为35W/m2,可见该农宅采暖能耗超出节能标准86.9%,是造成農宅空气源供暖系统运行费用过高的主要原因之一[3]。
2.2热泵运行性能分析
为揭示农宅热泵系统运行费用较高的内在原因,对某农宅热泵系统实际运行情况进行跟踪测试。
热泵运行性能方面,实测了2种室外温度、3种回水温度工况下的室内温度及电耗情况,两种室外温度情况下各观测5d 的运行数据并取均值,结果见表1。
根据日电耗、机组停运时间占比、农宅采暖能耗及循环泵参数,对空气源热泵机组实际COP 进行估算,计算公式为:
其中,Qr、Qn、P、tl分别为热泵系统日电耗、农宅采暖能耗、循环泵功率及热泵日停机时间。
与市场主流空气源热泵性能比较,发现该农宅采用的热泵系统运行性能能够达到设计标准。
2.3系统运行性能分析
根据空气源热泵运行能效及农宅制热能耗数据,基于 TRNSYS 软件,建立了农宅空气源热泵供暖系统模型,包括空气源热泵模块、循环水泵模块、负荷载入模块、控制系统、水箱及数据读取模块(见图2)。
基于实测的空气源系统供暖运行数据,通过对比不同回水温度时热泵停运时间占比及日电耗,对该 TRNSYS模型进行验证。
其中,当热泵回水温度取不同设置时,实测对应的室内温度,然后基于验证后的房屋能耗预测系统,得到不同室内温度对应的供暖能耗。
3系统优化
造成空气源热泵系统运行费用较高的主要原因为:(1)农宅保温性能差;(2)热泵机组设定回水温度不合理;(3)热泵机组通过回水温度控制启停,控制方式单一。
针对上述问题,本文提出以下优化方法,并对优化结果进行仿真分析[4]。
3.1农宅保温优化
基于建立并校正的农宅能耗瞬态仿真模型,通过修改建筑参数,使农宅墙壁换热系数降低至1.5kJ/( m2· h ·℃),使得房屋采暖计算能耗降低至45W/m2。
3.2控制逻辑优化
根据农宅人员占用率实测数据,增加基于人员占用率及作息规律的控制逻辑,农宅每01:00-06:00及22:00-24:00,热泵回水温度设置为30℃;其他时段热泵回水温度设置为35℃[5]。
3.3基于热泵性能特性的储能设计
该地区冬季昼夜温差较大,空气源热泵制热性能受环境温度影响明显,当环境温度较低时,热泵制热能效比明显下降,且此时农宅热负荷较高,大大提高了热泵供暖系统电耗。
针对该问题,结合农宅庭院面积较大的特点,设置地下储热装置[6]。
耦合储能的空气源热泵供暖系统模型示意如图3所示。
由图3可知,农宅供暖系统主要包括空气源热泵与储热水箱,当室外温度较高时,农宅热负荷较低,且制热能效比较高,此时,空气源热泵除直接向农宅供暖外,同时进行储热;当室外温度降低后,空气源热泵停机,全部农宅热负荷由储热水箱满足[7]。
经过优化,农宅整体热负荷大幅降低的同时,有效利用了空气源热泵制热能效比较高时段进行储热,从而避免了热泵在低能效比工况下運行,整个典型日可降低供暖电耗约23kW ·h,农宅供暖系统供暖季能耗整体降低约2340kW ·h,有效降低农宅供暖费用1872元,实现农宅清洁供暖节能32.5%。
4结论
(1)基于 TRNSYS建立了农宅热负荷计算模型与空气源热泵供暖系统模型,通过与运行数据对比,误差低于10%,能够较准确仿真农宅供暖系统。
(2)农宅保温性能是供暖费用过高的主要原因,设置保温层,可有效降低农宅热负荷约31%。
(3)热泵回水温度对空气源热泵制热能效比及热泵停机时间占比影响较大,当供回水温度设置为40/35℃时,可在保证室内温度不低于20℃的同时,有效降低热泵电耗。
(4)空气源热泵耦合储能供能系统能够有效利用空气源热泵高制热能效比时段进行储能,有效降低农宅供暖费用1872元/a。
参考文献
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[3]金洪文,马喆,杨蕾,等.低温空气源热泵在严寒地区应用实验研究[J].制冷与空调(四川),2019,33(6):691-694.
[4]黄娟,李绍斌.变频双级增焓热泵技术在空气源热泵热水器上的应用[J].制冷技术,2019,34(1):49-54.
[5]低环境温度空气源热泵(冷水)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的热泵(冷水)机组: GB/ T25127.1—2010[S].北京:中国标准出版社,2010.
[6]王立宗,范吉军,余南辉,等.上吸风环形风道碾米机设计与试验[J].包装与食品机械,2021,39(4):63-68.
[7]谭新圆,朱文学,白喜婷,等.粮食烘干机温度控制系统的设计[J].包装与食品机械,2021,39(3):68-72.。