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空气能热水器的工作原理

2018-05-29 10:00:11

空气源热泵的工作原理


 


  空气源热泵热水器(简称:空气能热水器)是由保温水箱和室外机组合而成,室外机称之为空气能热泵机组


    空气能热水器工作原理是根据“逆卡诺”的原理进行工作的,就是通过空气能热泵机组的通电工作,将周围空气的热量汲取到换热器上,通过换热器,将热量通过热传递原理将热量传递到水里,达到加热的浸染。空气能热泵机组工作时,在风机的吸力浸染下,室外普通空气从进风口进入机组内腔,流过换热器,此时空气中的能量被换热器汲取,并转移到保温水箱中,给水加热;失去能量的空气温度降低,变成冷空气从风机吹出来。

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 空气能热水器工作原理|空气源热泵热水器原理图解、视频演示


上图为【空气能热水器工作原理图】


 


    空气能热泵机组一般由膨胀阀(节约阀)、压缩机、冷凝器、蒸发器等主要部件构成。


 


膨胀阀(节约阀)工作原理

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 膨胀阀(节约阀)工作原理


    膨胀阀(节约阀)是在制冷系统中通过改变节约截面或节约长度达到节制制冷剂流量的装置,一般安装于蒸发器和储液筒之间。膨胀阀(节约阀)使中温高压的液体制冷剂通过其节约成为低温低压的湿蒸汽,然后制冷剂在蒸发器中汲取热量达到制冷后果,膨胀阀(节约阀)通过蒸发器结尾的过热度变化来节制阀门流量,防止蒸发器面积行使不足和敲缸现象的发生。


 


压缩机工作原理

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 压缩机工作原理


    压缩机(也有人称之为“蒸气泵”)是一种将低压气体晋升为高压气体的从动的流体机械装置,是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过机电运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环供给动力,从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。


 


冷凝器工作原理

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 冷凝器工作原理


    冷凝器为制冷系统的机件,属于换热器的一种,能把气体或蒸气改变成液体,将管子中的热量,以很快的方式,传到管子附近的空气中。气体通过一根长长的管子(通常盘成螺线管),让热量散失到四周的空气中,铜之类的金属导热机能强,常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加热传导机能优异的散热片,加大散热面积,以加速散热,并通过风机加速空气对流,把热量带走。冷凝器工作过程是个放热的过程,所以冷凝器温度都是较高的。


 


蒸发器工作原理

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 蒸发器工作原理


    蒸发器是制冷四大件中很紧张的一个部件,经由压缩、液化的低温的冷凝“液”(制冷剂)体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,“气”化吸热,降低周围介质的温度,以达到制冷的后果。


 


空气源热泵机组工作原理

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 空气能热水器工作原理|空气源热泵热水器原理图解、视频演示


    低压气态冷媒进入压缩机,经由压缩成为高温高压气体,这时冷媒沸点随压力的升高而升高。高沸点的冷媒进入冷凝器开始液化,这时冷媒放出热量,变成液体。接下来在进入蒸发器前先经由膨胀阀(节约阀),膨胀阀(节约阀)又使冷媒压力降低,压力降低的冷媒在蒸发器中又开始蒸发,这时冷媒汲取热量,又变为低压的气体。再次进入压缩机,整个冷媒循环系统就这样形成。


    简而言之,空气能热水器工作原理就是由压缩机系统内的低温冷媒赓续汲取室外空气中的低品位热能,带回压缩机晋升为可用的高品位热能加热冷水。空气能热水器与空调的制热原理是一样,只是产品配置上有所区别,空气能热水器主要用于制热烧水,加大了蒸发器和冷凝器的换热面积,接纳耐高温耐高压的压缩机系统。


    热泵压缩机把低温低压气态冷媒转换成高压高温气态,压缩机压缩功效转化的热能为Q1,高温高压的气态冷媒与水进行热交换,高压的冷媒在常温下被冷却、冷凝为液态。这过程中,冷媒放出热能用来加热水,使水升温变成热水。水汲取的热能为Q3,高压液态冷媒通过膨胀阀减压,压力降低,回到比外界低的温度,具有吸热蒸发的能力。低温低压的液态冷媒经由蒸发器(空气热交换器)汲取空气中的热能自身蒸发,由液态变为气态,冷媒从空气中汲取的热能为Q2。汲取了热能的冷媒变成低温低压气体,再由压缩机吸入进行压缩,如此往复循环,赓续地从空气中吸热,而在水侧换热器放热,制取热水。这个循环过程由空气能热泵(主机)机组来完成。空气能热泵作为高效集热并转移热量的系统装置,可以把压缩机所耗损的电力变为比电热多4~6倍的热能(即Q1+Q2=Q3的道理)。


 


空气能热水器节能原理

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 空气能热水器工作原理|空气源热泵热水器原理图解、视频演示


    电热水器耗损1度电只能产出0.95kw热量,而空气能热水器用同样的电量比电热水器节能,原因在于,空气能热水器耗损电能并非间接用于烧水,而是驱动压缩机压缩做功,把汲取了空气热量的低温冷媒晋升温度成为高温冷媒,高温冷媒释放热量加热保温水箱内的冷水。冷媒介质在空气能热水器工作中起到“汲取”热量、“搬运”热量、“转移”热量的浸染,从而实现高效节能的目的。再加上水箱精采的保温后果,使得水温可以长时间保持,水箱内的水之所以保持恒久恒温,全靠水箱中间的保温层,如果一个空气能热水器不具备精采的保温功效它就不是一种真正意义上的空气能热水器。空气能热水器是一种储热式热水器,出水量大,水温一般设定在45℃-55℃。多数的空气能热水器都具有温度保持功效,如水温设定45℃-55℃,温度高于55℃,就自动停机,结束加热,如果水温低于45℃,就自动启动开始加热,使水箱水温保持在55℃以上。水箱保温后果差的热水器,由于热损失较大,会经常启动加热。中锐空气能热水器的360度立体金盾保温墙,接纳进口聚氨酯高压发泡技巧,一次发泡成型,闭孔率高达98%以上,保温可达120小时以上,有效避免了因水温降低所引起的反复加热问题,也就即是节俭了电能。


 


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