空气能热泵供暖系统原理以及发展史

2022-03-07 14:29:10

热泵使用制冷剂作为中间流体,在蒸发器中蒸发的地方吸收热量,然后在冷凝器中制冷剂冷地方释放热量。制冷剂流经蒸发器和冷凝器之间的隔热管道,从而在相对较长的距离内实现有效的热能传递。空气能热泵本身并不产生热量,而是搬运热量所以空气能的能效比高达300%。

冷暖一体热泵机组

冷暖一体热泵在任一方向工作,为房间提供加热或制冷。采用换向阀来改变制冷剂从压缩机通过冷凝器和蒸发盘管的流动。

空气能热泵供暖系统原理.jpg

空气能热泵供暖系统原理

1.在制热模式下,室外盘管是蒸发器,而室内是冷凝器。从蒸发器(室外盘管)流出的制冷剂将来自室外空气(或土壤,或者更好的是流动的水)的热能带入室内。通过压缩泵内的蒸汽温度增加。然后,室内盘管将热能(包括来自压缩的能量)传递给室内空气,然后由空气处理器在建筑物内部移动。或者,热能被转移到水中,然后通过散热器或地暖为建筑物供暖。然后使制冷剂膨胀,从而制冷,并在室外蒸发器中吸收室外温度的热量,并重复循环。这是一个标准的制冷循环,除了冰箱的“冷”侧(蒸发器盘管)位于室外,环境更冷。在寒冷的天气里,空气源热泵的室外机需要间歇除霜。这将导致辅助加热元件(位于空气处理器中)被激活。同时,室外盘管上的霜也会因为温热的制冷剂而迅速融化。除霜模式下冷凝器/蒸发器风扇不会运行。

2.在制冷模式下,循环类似,但现在室外盘管是冷凝器,而室内盘管(达到较低温度)是蒸发器。这是空调运行的熟悉模式。

空气能的历史

1748:威廉·卡伦展示了人工制冷。

1834 年:Jacob Perkins 用乙醚制造了一个实用的冰箱。

1852:开尔文勋爵描述了热泵的理论基础。

1855–1857 年:Peter von Rittinger 开发并制造了第一台热泵。

1945 年:诺里奇市电气工程师约翰·萨姆纳(John Sumner)安装了一个实验性的水源热泵供暖中央供暖系统,利用邻近的河流为新的议会行政大楼供暖。季节性效率比为 3.42。平均热输出为 147kW,峰值输出为 234kW。

1948 年:Robert C. Webber 被认为开发和制造了第一台地热泵。

1951 年:首次大规模安装——伦敦皇家节日音乐厅启用了由泰晤士河供水的城镇燃气动力可逆水源热泵,可满足冬季供暖和夏季制冷的需求

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