簡介
一般而言,高溫熱泵是指制熱出水溫度能夠達到85度以上的熱泵,而對制熱出水溫度達到65度的熱泵稱為中溫熱泵或者中高溫熱泵。
日本在1980年代開展了超級熱泵計畫,開發出4類熱泵,其中有利用45度餘熱水,制熱出水溫度85的中高溫熱泵,以及利用80度餘熱水,產出150度蒸汽的高溫熱泵。
歐洲有採用改進離心壓縮機性能技術路線的高溫熱泵,採用R134a製冷劑,三級離心壓縮模式,制熱出水溫度可以達到85度。
我國國內已有熱泵企業成功研製套用150度高溫熱泵,可套用於替代鍋爐。
工作原理
(1)壓縮過程:低溫低壓的製冷劑氣體被壓縮機壓縮成高溫高壓的氣體。此時壓縮機所做的功轉化成製冷劑氣體的內能,使之溫度升高、壓力增高,熱力學上稱為絕熱過程。
(2)冷凝過程:從壓縮機出來的高溫高壓的製冷劑氣體,流經冷凝器,利用風或水不斷的向外界放熱,凝結成了中溫高 壓製冷劑液體。液化時製冷劑溫度降低但壓力不變,在熱力學上稱之為等壓過程。
(3)節流過程:從冷凝器出來的中溫高壓的製冷劑液體,經過節流裝置的節流,變成了低溫低壓製冷劑液體。在熱力學上則稱為等焓過程。
(4)蒸發過程:從過節流裝置出來的低溫低壓的製冷劑液體,流經蒸發器,用風或水不斷的向室內吸熱,蒸發成了低溫低壓的製冷劑氣體。吸收的熱量變成了製冷劑的潛熱,雖然溫度上升不大,但內能增加很多。由於壓力變化不大,在熱力學上稱為等壓過程。
技術要求
相對於輸出溫度60℃以下的空氣源熱泵技術,高溫熱泵在不改變設備運行環境的情況下,熱泵供熱溫度達到60℃以上,並保持較高的運行效率和穩定的運行狀態,一般需要解決以下幾個關鍵技術問題。
1.壓縮機的選擇:熱泵設備常用的壓縮機類型主要是螺桿壓縮機、全封閉渦旋壓縮機與半封閉活塞壓縮機等,經過對不同類型壓縮機工作特性進行比較研究,高溫空氣源熱泵設備一般選用全封閉渦旋壓縮機。
2.工質的選擇:為保證高溫熱泵設備在穩定的可允許的工作壓力下運用,採用特殊的製冷劑為工質,換熱效率高並對環境無污染,對臭氧層無破壞作用。
3.氟路系統控制的最佳化:保證整體機組的長時間高溫穩定運行和使用壽命,並根據環境溫度和蒸發溫度,自動調節高溫空氣熱泵設備運行工作狀態和調件。
特點
高溫熱水機
● 安全環保,採用間接加熱方式,水電隔離,多種保護措施,無安全隱患。● 專利型換熱技術,一體式設計,機組運行更穩定。
● 機組採用進口品牌高溫專用壓縮機,特殊工藝和特種冷媒,使得壓縮機在保持良好工作狀態的條件下產生75℃-85℃熱水。溫制熱工況下COP值可大於2.5以上,為工業用熱水提供了良好的節能效果。
● 具有斷電自動記憶功能,來電後自動啟動機組運行,無需專人開關機。
● 工程安裝簡單,不受環境限制,無需另設機房,運行及維護成本低廉。
高溫熱風機
● 安全環保,採用間接加熱方式,水電隔離,多種保護措施,無安全隱患。
● 專利型換熱技術,一體式設計,機組運行更穩定。配有高精密的控制儀
● 機組採用進口品牌高溫專用壓縮機,特殊工藝和特種冷媒,使得壓縮機在保持良好工作狀態的條件下產生75℃-85℃熱熱風。
● 具有斷電自動記憶功能,來電後自動啟動機組運行,無需專人開關機。
● 工程安裝簡單,不受環境限制,無需另設機房,運行及維護成本低廉。
關鍵技術
谷輪ZW壓縮機
獨特設計 浮動密封—專門設計適應高壓縮比;定渦旋盤及動態排氣閥—專門設計適應高壓差;EVI — 控制安全排氣溫度;
熱器
A.結構緊湊,高效率:
S&C殼管換熱器,其換熱面積是光管的 3.7 倍,管外肋片以及管內里 脊能引起冷媒及冷卻水的強烈紊流,因此傳熱效率大大提高。 B.逆流布置:
冷卻水迴路和冷媒迴路逆流布置,可保證出口冷媒過冷度,相應提高系統效率;
C.適應較大的進出水溫差:
減少冷凝水循環量,相應縮小冷凝水水管尺寸和循環泵規格;水側的較低壓降降低了泵功率以及運行費用; D.可冷凍清洗:
螺旋盤管,使水流通暢,便於實施冷凍清洗;冷凍清洗可縮短停機時間,並避免了化學藥劑的使用; E.製冷劑迴路與殼體間隙小:
不會造成潤滑油滯留,可保證回油; F.水路盤管無內部接頭:
降低了泄露因素,5MPa 壓力測試,保證換熱器安全穩定運行。
控制系統
噴汽增焓的電子膨脹閥控制技術; 極限排氣溫度控制技術; 主迴路電子膨脹閥過熱度控制技術; 水溫跟隨環溫運行控制技術。
規格型號
按照國家標準,具體的產品規格型號應該標明:
名義工況:蒸發器進出水溫度或進出風溫度,冷凝器進出水溫度或進出風溫度
名義工況下的制熱量,電功率
名義工況下的製冷量,電功率
外形尺寸
壓縮機類型及台數,最大輸入電流
蒸發器類型及承壓參數,壓降參數,流量參數,進出水管徑
冷凝器類型及承壓參數,壓降參數,流量參數,進出水管徑
製冷劑類型及充注量
機組重量
噪音數據
潤滑油牌號,注入量