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德耐爾低溫熱泵為何能在-35℃環溫下工作

作者:Denair??來源:德耐爾新官網??時間:2017-05-03 15:14??點擊:

眾所周知,空氣能的主戰場過去十幾年一直就在南方,以至于很多人都以為空氣能熱泵只能在南方使用。其實,搭載噴氣增焓等技術的德耐爾低溫熱泵完全可以在-35℃低溫下正常工作。

我們能夠看到空氣能在北方地區被越來越多的用戶所認知,但也能夠發現他們對空氣能產品的認識不足。誠然,空氣能的主戰場過去十幾年一直就在南方,而且哪怕現在市場上仍是以“南方機”居多,但這并不是說空氣能只能在南方使用。

低溫熱泵工作環境

我們都知道空氣能熱泵產品的核心部分是空壓機,而搭載了噴氣增焓技術的空壓機早在幾年前就推上了市場,只是因為北方市場容量較小而沒有被廣泛應用。但隨著北方采暖市場的迅速崛起,采用噴氣增焓技術的低溫熱泵已經成為北方市場的絕對主角。那么,和普通熱泵相比,低溫熱泵為何能在更低環溫下工作呢?是不是說低溫熱泵就可以“完勝”普通熱泵?

普通熱泵低溫下為何運行難?我們先說普通熱泵在低溫工況下運行主要有哪些問題。

●首先是制熱能力

空壓機的吸氣流量和蒸發溫度是成正比的,環境溫度越低吸氣流量越低,制熱能力越差。另外,當蒸發溫度降低的時候,電機的發熱是不變的,還是那么多,而系統質量流量卻在下降。假如蒸發溫度在-5℃時,質量流量是50KG/S,當蒸發溫度降到-30℃時,質量流量有可能只剩下20KG/S了。這個時候電機的發熱量是幾乎沒什么變化的,但用來冷卻電機的制冷劑的流量卻減少了,對應的每一公斤制冷劑的加熱量會增加,因此排氣溫度也會升高。吸氣受熱后密度會下降,實際上制冷劑的流量下降的更多,這也是為什么溫度越低制熱能力會越來越差的原因。

其次是可靠性

剛說了蒸發溫度越低的時候壓縮機的吸氣流量是減少的,這時候排氣溫度會升高,壓縮比變大,這時候壓縮機內的潤滑油容易膨化,然后黏性下降,這樣也就導致渦旋盤的磨損會變得嚴重,從而影響主機的穩定、可靠運行。

還有就是運行寬度

任何產品在設計時都有一個安全區間,就是說在這個區間內運行是安全的,而一旦超出了這個區間范圍,則可能出現意外。常規熱泵的壓縮機在設計時也有一個安全的運行范圍,如果在蒸發溫度較低的環境中運行,可能一降溫馬上就不能工作了。這就不僅僅是可靠性的問題了,而是能不能用的問題。

德耐爾低溫熱泵如何解決這些問題?

德耐爾低溫熱泵之所以能在更低環溫下正常運行,就是相應地解決了常規熱泵遇到的幾個問題——由于蒸發溫度低、吸氣流量少、壓縮比大、排氣溫度高導致的制熱量不足、COP低及運行不穩定。

1、首先是內部結構設計上。蒸發溫度越低,壓縮比越大,而如果要在更低蒸發溫度下工作,壓縮比就要做的更大。所以,低溫熱泵壓縮機的渦旋盤型線會設計的更大一些??赡芷胀岜脡嚎s比只做到2.3左右,但低溫熱泵會做的更高一些。這樣就意味著在蒸發溫度更低的情況下,低溫熱泵能夠得到更高的工作效率,也能夠有更低蒸發溫度的工作范圍,適應溫差較大的工作環境。

2、其次就是采用噴氣增焓技術。噴氣增焓就相當于在蒸發溫度特別低的時候,通過外界冷媒引入進來,同時冷凝器的支路分成兩路——一路用來過冷主回路的制冷劑,增加過冷度,擴大與環境溫度的換熱溫差,提升制熱量;另外一路用來冷卻主回路的冷媒,減少渦旋盤的壓縮比。這樣就可以通過噴射進來的新壓力降低壓縮腔的實際吸氣壓力,壓縮比也減少了,所以功耗、排氣溫度及功率都會有顯著下降。同時,制熱量也會提升,因為制熱量的提升就來源于主回路過冷度的增加。

德耐爾EVI空壓機結構圖

這樣一來,由于有更低蒸發溫度工作范圍,并且在低蒸發溫度時還保持著較高的制熱量,所以低溫熱泵在溫度較低的北方地區也能夠穩定、可靠運行,COP也比較高。

低溫熱泵運行范圍更廣,低溫環境下制熱能力和COP更高,似乎低溫熱泵在和普通熱泵的PK中可以完勝。但實際上,這樣的理解是有誤的。我們在選擇產品時不能只考慮安全范圍,還要考慮經濟性。

普通熱泵出于系統的簡化、成本的節省,很多時候不會采用噴氣增焓技術。這樣在溫度很低的環境下就會超出工作范圍,可靠性沒有保障甚至完全不能工作。這種情況下低溫熱泵肯定可以KO普通熱泵。但如果是在較高蒸發溫度環境下工作呢?像長江流域甚至以南地區,更冷月溫度也就在0℃左右,如果用低溫熱泵的話,設備成本上額外增添了不少,客戶要多花錢——這可能還會影響到是否能拿下工程。而且,南方就是出現低溫天氣,時間都不會很長,這時候完全沒必要用低溫熱泵,啟動輔助熱源(電加熱)就可以了。

此外,低溫熱泵在蒸發溫度較高的環境下工作,運行效率可能還不如普通熱泵。所以選熱泵時,要根據自己本身的實際情況來選擇!


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