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热泵设备
热泵机组
来源:地大热能 2015-08-26
  地源热泵系统中应用的机组统一称为“水源热泵机组”,是一种以水作为冷热源侧传热介质的供冷、供热机组。
 
  水源热泵机组按低位热源类型,分为水环热泵机组、地表水和地下水源热泵机组和地下环路式水源热泵机组(即土壤源热泵机组)。
 
  1.机组组成
 
  蒸气压缩式水源热泵机组,其基本组成主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀节流阀。
 
  ①压缩机—系统中的高品位能源输入装置,通过压缩机做功,将蒸发器出口的低温低压的制冷剂工质,压缩至冷凝器入口的高温高压状态。
 
  ②蒸发器—系统的低位热源换热器,从节流阀出口的两相流体,在蒸发器中吸热,从低位热源中提取热量,蒸发过程使得制冷剂的干度不断增加,最终全部变为气态的低温低压气体。
 
  ③冷凝器—系统的高位热源换热器,从压缩机排出的高位高压制冷剂气体,在冷凝器中不断向高位热源放出热量,冷凝过程中制冷剂蒸汽温度不断降低,直至饱和,达到饱和气体状态后,继续放热进入两相区。
 
  ④节流装置—它对循环制冷剂起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的制冷剂流量。
 
  2.工作原理
 
  在制热工况下,压缩机排出的高温高压的制冷剂过热蒸气,在冷凝器中与高位热源进行热交换,向外界释放热量,高压的制冷剂液体经过节流装置后,经历一个等焓过程,成为低压两相流体,在蒸发器内,吸收低位热源的热量,成为低压饱和蒸气后,进入压缩机,至此,完成一个热泵制热循环。
 
  热泵制冷循环工作原理,即通过换向阀的切换,使制热工况时的冷凝器在此时变为蒸发器,而制热工况时的蒸发器此时变为冷凝器。通过蒸发器吸收用户侧的热量,通过制冷循环将热量排出至周围环境。
 
  3.机组的主要结构形式
 
  ①风冷水源热泵机组
 
  冷热风型水源热泵机组使用侧的换热设备,是具有送风设备的空气调节盘管机组,也称为水风型水源热泵机组。冷热风型水源热泵机组根据建筑物的负荷需要,分散布置于建筑内的各区域。
 
  冷热风型水源热泵机组的形式很多,按照安装方式分为暗装和明装两种。暗装机组一般吊装在房间的顶棚中,或设置在专用的小型机房内;明装机组通常是直接置于室内窗下或墙角处。
 
  按照机组结构形式分为整体式和分体式两种形式。整体式机组蒸发器、风机、压缩机、冷凝器置于同一箱体中,通常吊装在顶棚中或设置在专用的小型机房内。分体式机组其压缩机部分和送风部分为分隔开的两部分,用户侧的换热设备、风机组成独立的室内机,压缩机和热源侧换热设备置于箱体内组成独立的主机,可安装在走廊或其它地方(如卫生间)。
 
  ②水冷水源热泵机组
 
  冷热水型水源热泵机组使用侧的换热器为制冷剂—水换热器,也叫做水—水型水源机组。机组在夏天提供冷水,在冬天提供热水。整个空调系统还要配上安装于室内的风机盘管,或空气处理机等末端装置,其制冷量为5~3000kW。换热器可以是套管式换热器,板式换热器或壳管式换热器。压缩机可以是转子压缩机、涡旋压缩机、活塞压缩机、螺杆压缩机。
 
  小型的冷热水型水源热泵机组制冷、制热工况通过四通换向阀改变制冷剂流径来实现,大型的冷热水型水源热泵机组则通过水路的切换来完成。
 
  冷热水型水源热泵除了可用于提供空调用冷热水外,还可用于提供生活热水。生活热水出水温度根据使用制冷剂的不同和热回收方式的不同,可以达到45~70℃。此种水源热泵除了可使用常规水源以外,还可以使用城市污水作为水源。
 
  

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