电动热泵有紧凑式与分离式两种。紧凑式电动热泵将供热的各种部件(如压缩机、冷凝器、风机、控制设备等)均安装在封闭的机壳中,因此设备安装费用低。以空气作为低温热源的紧凑式热泵的结构如图5-6所示。由于空气取之不尽,因此这种热泵应用最广。
图5-6 紧凑式热泵的示意图
1—通风机;2—过滤器;3—蒸发器;4—膨胀阀;5—按钮开关;6—压缩机;7—冷凝器;8—热泵
分离式电动热泵是将压缩机和蒸发器置于室外,室内只保留冷凝器。两者之间用制冷管道连接。这种结构的热泵因布置方式多样灵活,可以满足不同热用户的需要。
电动热泵应用最广的领域是住宅采暖。图5-7为单户住宅采用热泵采暖的示意图。在住宅采暖中常用的热泵有空气-空气热泵、空气-水热泵、空气-盐水-水热泵、水-水热泵、土壤-水热泵、水-空气热泵等。一般当室外温度不低于5℃,热泵可以单独工作。当室外温度低于这一温度时就需要有附加热源配合,采用热泵和附加热源联合运行。
热泵应用的另一个重要领域是游泳馆和游泳池。游泳馆内由于空气吸收池面蒸发的水分,湿度增加,使人感到不舒服。池面水的蒸发速度取决于水温和空气温度、空气相对湿度及空气的流动特性等。一般池面的蒸发速度为0.05~0.1 kg/(m2·h)。过去的做法是将潮湿的热空气抽吸掉,再通入加热的室外空气,这样大量的热量被白白浪费掉了。运用热泵以回风方式运行,既可回收排气中的热量,又可与制冷机的蒸发器相连,使排气冷却到15~18℃,同时去湿。在蒸发器后面的冷凝器释放的热量则用于加热进风。
图5-7 单户住宅热泵采暖的示意图
图5-8所示为用于游泳馆去湿和通风的热泵系统图。当室外温度升高时,多余的冷凝热用于加热池水和淋浴水或地面采暖,也可用于加热生活用水。为了确保馆内空气新鲜,必须不断地通入预热过的室外空气,其最少的添加量为20m3/(人·h)。
图5-8 用于游泳馆去湿和通风的热泵系统(www.daowen.com)
1—调节器;2—通风机;3—冷凝器;4—蒸发器;5—膨胀阀;6—压缩机;7—水冷凝器
由于环境保护,露天游泳池采用热泵日益增多。图5-9所示为热泵用于露天游泳池的系统。河水或地下水在蒸发器中放热,池水则在冷凝器中被加热。露天游泳池的需热量,若不考虑4—9月份对太阳辐射的吸热量,池水温度为22℃时,约为465 W/m2。实际上由于太阳辐射,在夏季此值将大大减小。经济比较表明,对露天游泳池采用热泵比其他供热形式经济。在非使用时间,在露天游泳池上加盖还可以节能30%~40%。
图5-9 露天游泳池的热泵系统
热泵近几年也广泛用于办公楼、住宅群和教学大楼之中。它冬季用于采暖,夏季则用于空调。图5-10所示为具有这种功能的水-水热泵的系统。冬季利用地下水的热量,加热低沸点工质,供热水或供暖;夏季利用地下水的低温带走室内热量。
图5-10 采暖和空调用的水-水热泵
同时有冷负荷和热负荷,对热泵运行是极为有利的。如对既有游泳池,又需人工溜冰场的体育馆,采用热泵装置其经济性就特别好。图5-11所示为用于这种体育馆的热泵装置。利用地热能,既可以对游泳池供热,低温工质流经溜冰场系统,又可对其进行制冷。
图5-11 既用于游泳池,又用于溜冰场的热泵
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。