热泵热水机组



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1、2022-6-112022-6-12热泵热水机组的节能原理热泵热水机组的节能原理2022-6-13热泵热水机组遵循卡诺循环原理,热泵热水机组遵循卡诺循环原理,按照蒸汽压缩式制冷道理(电制冷模式)进行工作按照蒸汽压缩式制冷道理(电制冷模式)进行工作2022-6-14将低温的自来水引入热泵热水机组中,吸收机组冷凝器释放出的热量将低温的自来水引入热泵热水机组中,吸收机组冷凝器释放出的热量从而获得热水,用于洗澡、淋浴、桑拿、工业用途等。从而获得热水,用于洗澡、淋浴、桑拿、工业用途等。2022-6-15根据能量守恒原则:根据能量守恒原则:热泵热水机组释放的能量热泵热水机组释放的能量QQ输入电能输入电能Q
2、1吸收介质的能量吸收介质的能量Q2所以,所以,获得热水的费用电费吸收介质的费用获得热水的费用电费吸收介质的费用2022-6-16根据能量守恒原则:根据能量守恒原则:热泵热水机组释放的能量热泵热水机组释放的能量QQ输入电能输入电能Q1吸收介质的能量吸收介质的能量Q2所以,所以,获得热水的费用电费吸收介质的费用获得热水的费用电费吸收介质的费用如果热泵热水机组吸收的如果热泵热水机组吸收的外界介质能量外界介质能量Q2是免费的,是免费的,或者说是低成本的话,或者说是低成本的话,毫无疑问,获得热水的费用毫无疑问,获得热水的费用和也就大大降低!和也就大大降低!这样的能量来源有:这样的能量来源有:空气空气/大
3、气中热能;大气中热能;太阳能;太阳能;湖水湖水/河水;河水;地热地热/温泉;温泉;各种形式的废热能各种形式的废热能u空调冷却塔排放的热量空调冷却塔排放的热量u工厂废热水工厂废热水u通风系统的排风通风系统的排风费用降低费用降低费用降低费用降低费用降低为费用降低为0为最佳情况为最佳情况热泵热水机组的节能原理就是如此:热泵热水机组的节能原理就是如此:使用少量的电费,将免费的能量转变成可利用的热量,使用少量的电费,将免费的能量转变成可利用的热量,实现降低运行成本的目的,体现出节能效益。实现降低运行成本的目的,体现出节能效益。不变不变2022-6-17热泵热水机组的能效比热泵热水机组的能效比1QQ耗电量
4、制热量COP制热量制热量Q耗电量耗电量Q1吸收介质的能量吸收介质的能量Q2假设COP=3,则Q11/3QQ331003367付费付费免费免费所以:所以:1、热水加热所耗的、热水加热所耗的100能量中,只有能量中,只有33是需要付钱的,是需要付钱的,而更加多数的而更加多数的67能量是免费的,热泵热水机组低成本的能量是免费的,热泵热水机组低成本的本质就是如此;本质就是如此;2、COP越高,意味着节能性越强,运行成本更少;越高,意味着节能性越强,运行成本更少;3、COP太低时,意味着节能效益很差,而变的没有实用价值;太低时,意味着节能效益很差,而变的没有实用价值;被自来水被自来水吸收变成热水吸收变成
5、热水2022-6-18假设假设COP=3COP=3COP=4COP=4假设耗电假设耗电1kw1kw1kw1kw原料原料电电电电原料价格原料价格0.70.7元元/KWH/KWH0.70.7元元/KWH/KWH运行运行1 1小时的小时的成本成本0.70.7元元0.70.7元元获得的制热量获得的制热量1KWH1KWHCOPCOP=1KWH=1KWH3 33KWH3KWH=2580Kcal=2580Kcal1KWH1KWHCOPCOP=1KWH=1KWH4 44KWH4KWH=3440Kcal=3440Kcal成本回报效益成本回报效益3685kcal/3685kcal/元元4914kcal/4914k
6、cal/元元结论:结论:花花1元钱的运行成本,元钱的运行成本,COP=3时,使用热泵热水机组能获得时,使用热泵热水机组能获得3685Kcal的热量;的热量;COP=4时,使用热泵热水机组能获得时,使用热泵热水机组能获得4914Kcal的热量;的热量;2022-6-19通过燃烧器燃烧能源,释放出热量;通过燃烧器燃烧能源,释放出热量; 低温水吸收这些热量后变成高温热水;低温水吸收这些热量后变成高温热水;燃烧式热水机组只是能源上的转换;燃烧式热水机组只是能源上的转换;可挖掘的节能办法很少;可挖掘的节能办法很少;根据燃烧原料不同,分根据燃烧原料不同,分柴油锅炉柴油锅炉重油锅炉重油锅炉天然气锅炉天然气锅
7、炉煤气锅炉煤气锅炉按水温不同,分按水温不同,分常压热水锅炉常压热水锅炉蒸汽锅炉蒸汽锅炉根据能量守恒原则根据能量守恒原则热水机组吸收的制热量热水机组吸收的制热量QQ燃料释放热量燃料释放热量E吸收效率吸收效率所以,所以,获得热水的费用燃料的费用获得热水的费用燃料的费用吸收效率吸收效率2022-6-110产地产地德国德国品牌品牌朗通朗通型号型号LT-20LT-20制热量制热量202010104 4 Kcal/h Kcal/h原料原料柴油柴油耗油量耗油量23kg/h23kg/h原料价格原料价格5.25.2元元/kg/kg运行运行1 1小时的成本小时的成本119.6119.6元元成本回报效益成本回报效益
8、1672.2kcal/1672.2kcal/元元数据来源于产品样本数据来源于产品样本柴油价格按现在市场价柴油价格按现在市场价5200元元/吨计算吨计算结论:结论:花花1元钱的成本费用,使用燃油锅炉能获得元钱的成本费用,使用燃油锅炉能获得1672.2Kcal的热量的热量2022-6-111在机组内布置电加热器;在机组内布置电加热器;通电后,消耗电能,释放出热量;通电后,消耗电能,释放出热量; 低温水吸收这些热量后变成高温热水;低温水吸收这些热量后变成高温热水;典型的一种能量转换方式;典型的一种能量转换方式;电能转换成热量;电能转换成热量;可挖掘的节能办法很少;可挖掘的节能办法很少;价格低廉;价格
9、低廉; 启动快;启动快;可调节和控制便利;可调节和控制便利;无污染,环保;无污染,环保;不受环境温度影响;不受环境温度影响;效率低,运行费用高;效率低,运行费用高; 2022-6-112产地产地中国中国品牌品牌原料原料电电耗电量耗电量90kw90kw制热量制热量7.77.710104 4 Kcal/h Kcal/h吸收效率吸收效率9898原料价格原料价格0.70.7元元/KwH/KwH运行运行1 1小时的成本小时的成本6363元元成本回报效益成本回报效益1222.2kcal/1222.2kcal/元元结论:结论:花花1元钱的成本费用,使用电加热锅炉能获得元钱的成本费用,使用电加热锅炉能获得12
10、22.2Kcal的热量的热量2022-6-113热水机组热水机组原理原理热泵热泵热泵热泵热泵热泵燃油燃油电加热电加热使用原料使用原料电电电电电电柴油柴油电电单价单价0.70.7元元/KwH/KwH0.70.7元元/KwH/KwH0.70.7元元/KwH/KwH5.25.2元元/kg/kg0.70.7元元/KwH/KwH吸收效率吸收效率COP=2COP=2COP=3COP=3COP=4COP=49898成本回报效益成本回报效益(kcal/kcal/元)元)245724573685368549144914167216721222.21222.2热泵热水机组的运行成本最低,节能效益最好。热泵热水机组
11、的运行成本最低,节能效益最好。2022-6-114根据吸收外界的介质能量不同,根据吸收外界的介质能量不同,常见的热泵热水机组形式有:常见的热泵热水机组形式有:空气源热泵热水机组;空气源热泵热水机组;水水热泵热水机组;水水热泵热水机组;2022-6-115吸收吸收作为免费能源的方式;作为免费能源的方式;在蒸发器内是空气和冷媒进行制冷热交换;在蒸发器内是空气和冷媒进行制冷热交换;蒸发器的形式一般为风冷的铜铝翅片式;蒸发器的形式一般为风冷的铜铝翅片式;2022-6-116吸收废热热水作为免费能源方式;吸收废热热水作为免费能源方式;例如:中央空调的冷却塔水例如:中央空调的冷却塔水不被利用时,冷却塔将会