空氣源熱泵空調的主要應用場景有哪些?
房間空調
新國標 GB 21455— 2019《房間空氣調節(jié)器能效限定值及能效等級》于2020年7月1日正式實施,加快了高效節(jié)能空調的推廣和產品結構調整。提升房間空調器能效的主要措施包括采用變頻調速、優(yōu)化冷凝器與蒸發(fā)器的強化換熱和流道、提高壓縮機效率、優(yōu)化設計電子膨脹閥和家用空調器結構參數以及系統(tǒng)參數等。
此外,研究人員還提出了一系列新技術:空調熱回收技術,包括空調冷凝熱回收加熱水;空 調蓄熱技術,主要對電網削峰平谷,達到節(jié)能的目的;新材料研發(fā)技術,如采用親水膜鋁箔材料強化換熱以及新型制冷劑等;高效壓縮機,如采用變容量調節(jié)壓縮機等。
房間空調附加功能的應用提升了用戶的舒適度和使用體驗,為空調器差異化發(fā)展提供了充分的空間。
汽車空調
汽車空調系統(tǒng)主要由制冷系統(tǒng)、取暖系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)和控制電路組成,如下圖所示。
汽車空調打開時,空調壓縮機的運轉會導致發(fā) 動機對外輸出功率提高,發(fā)動機單位時間內或單位里程內的燃油消耗量也隨之增加。
目前,大多數電動 汽車均采用空調制冷和熱泵式空調或熱敏電阻(PTC)制熱的方式控制車內環(huán)境,空調系統(tǒng)消耗的能源在整車能源消耗中的占比約為33%;同時,在滿負荷運轉的情況下,制熱時電動汽車續(xù)航里程會降低近 50%:因此,節(jié)能是新能源電動汽車空調的研究重點。
多聯(lián)機空調
多聯(lián)機空調俗稱“一拖多”,是指一臺室外機連接 2 臺及以上室內機,通過控制壓縮機的制冷劑循環(huán)量和進入室內換熱器的制冷劑流量,實時滿足室內冷、熱負荷要求的高效率制冷劑空調系統(tǒng),常用于數據機房、商業(yè)中心、醫(yī)院等功能性場所。
其優(yōu)點為:冷(熱)量直接由制冷劑輸送,不需要風管或水管系統(tǒng),減少了輸送耗能及載冷劑輸送中的能量損失;冷(熱)量隨負荷調節(jié),節(jié)能效果顯著,能效比相對較高。
其缺點為:回油比較復雜;制冷劑管道安裝要求高,管路較長,制冷劑灌裝量大。
目前,從多聯(lián)機控制技術的進展來看:系統(tǒng)優(yōu)化控制、發(fā)展應用多聯(lián)機實現電力調峰、發(fā)展 基于大數據的系統(tǒng)舒適性和節(jié)能控制以及系統(tǒng)故障診斷技術將是開發(fā)方向,多聯(lián)機將進一步與大數據技術交叉、融合,實現控制技術的創(chuàng)新,提升全工況性能,推動多聯(lián)機向高效節(jié)能、高舒適性、多功能和智能化方向發(fā)展。
空調節(jié)能技術主要包括建筑環(huán)境、系統(tǒng)設計和智能控制3方面,具體措施見下表。
農林牧漁
空氣源熱泵空調因高效、環(huán)保、節(jié)能和緊湊等特點在很多行業(yè)得到應用,如農林牧漁業(yè)、采礦業(yè)、 制造業(yè)、住宿和餐飲業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸業(yè)等,其中普通家用制取生活熱水、建筑采暖、烘干等方面的技術相對較成熟。農林牧漁業(yè)對溫度的穩(wěn)定性要求較高,如苗/種 初期培育和溫室栽培需一年四季調整溫度,水養(yǎng)殖則需要穩(wěn)定的水溫,其供熱溫度為10∼35 ℃(熱泵技術在溫室中的應 用),空氣源熱泵空調均能滿足需求。
煤礦供熱
煤礦供熱主要有建筑采暖熱負荷、井筒防凍熱 負荷和生活熱水,而井筒防凍熱負荷占一半以上,主要供熱介質有熱水、蒸汽、熱風和導熱油。采用空氣源熱泵空調供暖時,用于建筑采暖的熱水溫度一般低于60 ℃,井筒防凍供水溫度高于50 ℃,嚴寒 地區(qū)則高于75 ℃,雙級壓縮的低溫空氣源熱泵熱水 器(準二級壓縮循環(huán)熱泵)能夠滿足低溫工況下制 熱量大的需求。
制造烘干
制造業(yè)的烘干技術要求干化過程耗能低、效率高且安全。物料對溫度較敏感且不同物料的烘干溫度不同,因此需要對溫度進行精準控制。相較于傳統(tǒng)烘干技術,空氣源熱泵烘干使用模塊化設計,溫度調整范圍大且精度高、效率高、安全性更好,能夠達到物料的烘干要求,有廣泛的應用。
建筑
建筑的熱量需求主要是熱水和暖氣,小型建筑 使用普通家用空調熱泵系統(tǒng)可滿足住戶供熱采暖 需求。大型建筑如寫字樓、商場、教學樓等使用中央熱泵式空調系統(tǒng),系統(tǒng)體積龐大、管路復雜,需要 與建筑結構、電氣等配合,但具有經濟節(jié)能、管理方便等優(yōu)勢。針對位置偏遠、無市政熱源和天然氣的 區(qū)域,空氣源熱泵空調能夠有效解決熱水和供暖問題。
交通運輸
空氣源熱泵空調在水上運輸的應用同樣有巨大潛力。船舶正常航行時機艙溫度一般在40 ℃以上,空氣源熱泵空調吸取船艙熱量,可同時實現降低船艙溫度和制取生活熱水。
熱泵還可成為海水淡化的加熱器,是船舶海水淡化的發(fā)展方向之一。目前,空氣源熱泵空調在船舶的應用有限,主要原因是:機艙空間相對封 閉,空氣不易流通;熱泵效率不高,結構需要更加緊湊;出水溫度低,無法滿足油類的余熱需求。
住宿與餐飲
住宿和餐飲業(yè)對熱水的需求量較大且用水時段較集中,空氣源熱泵空調可錯開用水集中時間或 在用水需求少的谷電時間段蓄熱水,顯著提高經濟性。
由下表可見,在制備同等體積和溫升熱水的情況下,空氣源熱泵空調運行費用約為電熱水鍋爐的19. 6%,約為燃氣鍋爐的 27. 4%。
衛(wèi)生和社會工作
殺菌消毒是衛(wèi)生和社會工作的重要方面,采用空氣源熱泵空調產生蒸汽的過程控制能力強、運行 經濟性好、投資回收期短,能夠應對突發(fā)性殺菌場合。
廣東捷邦節(jié)能設備制造有限公司致力于高效節(jié)能制冷用管殼換熱設備的研發(fā)和制造,捷邦高效節(jié)能型管殼式冷凝器和高效節(jié)能型蒸發(fā)器產品都是廣東省高新技術產品。
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