內容
熱泵在世界各地是最常見的。一個熱泵是一種轉換機械能成熱能．熱泵工作在熱力學原理(即冷流體在小體積壓縮時轉化為熱流體)。如果這個泵反向工作(即，當液體膨脹時，它變冷)，這個泵被稱為a反向熱泵．這說明熱泵和反向熱泵的工作原理是相同的(即傳熱)。在本文中，我們主要討論了熱泵的不同方麵。
什麼是熱泵?
的熱泵是一個電動泵那轉移熱從一個地區到另一個地區。的熱泵通常用於從地麵還是空中加熱一個住宅或工作場所．然而，反向熱泵用於冷卻特定的房間或建築。
熱泵使用壓縮機和一個製冷劑把熱從一個地方轉移到另一個地方。熱泵是暖通空調係統的一部分。
如果了解了空調係統的工作情況，就可以很容易地了解熱泵的工作情況。的熱泵工作方式類似於空調係統．
當你為你的辦公室安裝熱泵或軟管時，你不必安裝單獨的冷卻或加熱你的房子或辦公室。由於這個原因，熱泵優於空調(HVAC)係統和傳統的采暖通風。
這些泵不燃燒燃料產生熱量，因為它們隻傳遞熱量。因此，他們有非常高的效率。由於這個原因，熱泵比煤氣爐更環保。
排風熱泵、水源熱泵、地源熱泵和空氣源熱泵是最常見的熱泵類型。這些泵也可用於集中供熱係統。
熱泵的效率用SCOP(季節性性能係數)或COP(性能係數)表示。如果數值越高，泵的效率越高，消耗的能源或電力越少。
英國廣播公司政府宣布燃氣鍋爐必須完全更換熱泵高達2050，之後出售燃氣鍋爐將是違法的2025．由於這個原因，熱泵在世界各地越來越受歡迎英國．
熱泵是如何工作的?
熱泵是一種將熱量從熱源(低溫區)輸送到熱源(高溫區)的電氣設備。熱泵靠熱量工作轉讓原則。熱泵的工作原理如下:
- 首先，液體製冷劑通過膨脹裝置送入室內盤管。這個室內線圈起蒸發器的作用。
- 當住宅或其他建築的內部空氣吹過線圈時，製冷劑從空氣中吸收熱量，降低空氣溫度。這種冷卻的空氣吹過房間的管道，使房間冷卻。由於製冷劑吸收空氣熱，製冷劑的溫度升高，轉化為氣體製冷劑。
- 當液體製冷劑轉化為氣體製冷劑時，它轉移到壓縮機．壓縮機對氣體製冷劑進行壓縮;因此，氣體的溫度和壓力變得很高。
- 壓縮完成後，壓縮氣體製冷劑進入室外盤管。
- 這些戶外線圈作為冷凝器線圈工作，降低壓縮氣體溫度，再次將其轉化為液體製冷劑。室外風機將室外空氣(即大氣空氣)輸送到室外盤管中。家中的大氣或周圍空氣的溫度比壓縮氣體溫度低。因此，壓縮氣體製冷劑的熱量通過室外盤管傳遞到周圍的空氣中。氣體製冷劑經過傳熱後變為液體。這種液體製冷劑從室外線圈輸送到膨脹閥為進一步的過程。
- 當熱液體製冷劑進入膨脹閥時，會使製冷劑膨脹並降低其壓力。該過程將熱液態製冷劑快速轉化為冷液態製冷劑。隨著製冷劑冷卻，它被泵回室內線圈，整個循環重複。
反向熱泵的工作
反向熱泵在加熱循環中工作。該泵安裝在需要供熱的房間或建築物內。在加熱循環中，泵從環境中吸收熱量並將其轉移到房間中。加熱循環的工作原理如下:
- 首先，液體製冷劑進入室外盤管，從室外空氣中提取熱量。由於傳熱過程，製冷劑溫度升高，轉化為氣體製冷劑。
- 氣體製冷劑進入壓縮機，在那裏進行壓縮。由於壓縮過程，氣體製冷劑的壓力和溫度變得很高。
- 熱氣體轉移到室內盤管，作為冷凝器盤管。這些線圈從熱氣中吸收熱量，並將熱量轉移到室內。由於這個傳熱過程，房間內部的溫度變得很高，它變暖了。
- 此過程結束後，製冷劑進入膨脹閥在那裏，它會冷卻並轉化為液體形式。這一過程結束後，液體製冷劑被送回室外線圈，整個循環重複。
為了更好地理解，請觀看以下視頻:
熱泵部件
熱泵有以下最主要的組成部分:
- 膨脹閥
- 壓縮機
- 室內單元
- 製冷劑
- 室外單元
1)膨脹閥
一個膨脹閥用於調節製冷劑的流量。正如膨脹閥的名稱所代表的，它用於膨脹製冷劑。
當製冷劑在膨脹閥內部膨脹時，其壓力和溫度變低，冷卻。
閱讀更多:不同類型的閥門
2)室內單元
室內機的用途與室外機相同，即從室外向室內傳熱或反之。它有一個風扇和一個線圈。
線圈作為冷凝器(在加熱循環)或蒸發器(在冷卻循環)的工作。風扇用來把空氣吹過線圈和整個房子的管道。
3)室外單元
室外係統有一個風扇和一個線圈。這個線圈作為蒸發器(在加熱循環)或冷凝器(在冷卻循環)的工作。風扇用來將周圍的空氣吹到盤管上以傳遞熱量。
4)製冷劑
製冷劑是一種在冷卻或加熱房間方麵起著至關重要作用的物質。它在整個泵係統中循環。它吸收熱量，並通過傳熱過程將熱量傳遞到室內。
5)換向閥
的反向閥用於反向熱泵。它允許製冷劑反向流動。
6)壓縮機
的主要目標壓縮機就是壓縮製冷劑，增加其壓力和溫度。熱泵使用不同類型的壓縮機，其中一些列舉如下:
閱讀更多:不同類型的壓縮機
熱泵的種類
熱泵主要有以下幾種類型:
- 空氣源泵
- 太陽能輔助泵
- 地熱熱泵
- 水源泵
- 排氣泵
- 混合泵
- 無管泵
1)空氣源熱泵
空氣源熱泵從低溫地區獲得熱量，並將其轉移到您的房間或家中，以提高其溫度。
這個泵用來在兩個熱交換器之間傳遞熱量。第一個熱交換器安裝在房間外麵，它有多個翅片和一個風扇，用於通過翅片吹空氣，另一個熱交換器用於直接加熱房間內部空氣或加熱水，然後利用熱發射器在房間內循環熱量，在房間內傳遞熱量。
這個氣泵也用來冷卻房間或建築物。這種類型的泵也可以作為一個反向熱泵，工作在冷卻循環。在這種泵的情況下，內部熱交換器用來去除房間的內部熱量，冷卻房間。
這些類型的熱泵與空調係統的設計相同。這些泵的大小根據熱需求而不同。
這些泵成本低，安裝方便，操作方便。因此，它們在世界上使用最廣泛。空氣源熱泵係統的成本來自於10500美元到18975美元。
空氣源熱泵的優點:-
- 這些類型的泵安裝方便
- 它們使用壽命長。
- 它們的維護成本很低。
- 不需要儲存燃料，因為這個泵使用周圍的空氣作為燃料。
空氣源熱泵的缺點:-
- 這些泵的熱量比油氣鍋爐低。
- 他們需要更大的散熱器。
- 作為空調，它的運行噪聲很大。
- 它們在冬季需要持續運行，這增加了電費成本。
- 空氣源熱泵的COP較低。
- 在冬季效率較低。
- 如果你住在煤氣總管上，空氣源熱泵不是最合適的。
2)地熱泵
地源熱泵或地源熱泵係統從地下水或土壤中收集熱量，並將這些熱量轉移到需要加熱的房間。它保持相對恒定的溫度，低於9.1米(30英尺)全年深度。
這些泵通常有一個性能係數(COP)為4.0在供暖季節的開始和一個季節COP提高到3.0當熱量被地麵吸收時。這些泵的安裝費用非常高。
這些類型的泵也可以用於冷卻房間或建築。為了給建築物降溫，它吸收房間或建築物的熱量，並通過地麵回路將其傳輸到地麵。
地熱泵係統的優點
- 有環保的。
- 它使用地熱能，這是一種可再生能源。
- 沒有必要儲存燃料。
- 地熱是一種在地球毀滅之前不會被終結的能源。
- 這種地熱能產生的能量很容易計算，因為它的波動與其他能源(如風能和太陽能)不同。這使得人們可以非常精確地預測地熱發電廠的產量。
- 地熱能比其他可再生能源，如太陽能和風能，提供穩定的能源。與風能和太陽能相比，地球上總是有資源可以開發和利用地熱能。
地熱泵係統的缺點
- 地熱泵安裝在可獲得地熱能的固定場所。
- 地熱能的成本很高。
- 這些泵的安裝費用很高。
3)排氣泵
這個泵從房間的排氣空氣中獲取熱量，並將其輸送到房間或建築內部。這種類型的熱泵需要機械通風。它需要特定的空氣交換速率，以維持其性能。
排風熱泵有以下幾種類型:
- 排氣空氣-水熱泵，將熱量傳輸到加熱回路，包括熱水箱。
- 將熱量輸送到進氣口的排氣空氣熱泵。
排風熱泵的優點
- 這台泵減少了電費。
- 你可以通過RHI(可再生熱能激勵)來賺錢。
- 它產生低噪音。
- 它的設計緊湊。
4)太陽能輔助熱泵
太陽能輔助熱泵(SAHP)也被稱為太陽能熱泵。這個泵利用太陽能為建築物加熱或為水加熱。SAHP係統是一種將太陽能熱板和熱泵集成到一個係統中的設備。
在這個係統中，太陽能電池板充當冷熱源，用來將產生的熱量轉移到熱泵的蒸發器。
這些泵成本低，產生高效率的能源，並有較高的COP。
太陽能熱泵係統主要有以下兩種運行模式:
- 直接加熱:在直接加熱法中，如果儲存的熱量有足夠高的溫度，就直接使用太陽能來加熱房間或建築物。
- 通過熱泵間接加熱:當儲存的熱量沒有足夠的溫度直接加熱時，采用間接加熱方法。在這種方法中，使用熱泵來滿足加熱要求。泵獲取太陽能並將其轉化為有用的熱能。
5)水源熱泵
這種泵的工作原理與地熱泵相同，不同的是水源泵使用的是水能而不是地能。這個泵從水中提取熱量，並將這種能量轉移到所需的房間或地方。
這些熱泵的工作原理與空氣源熱泵非常相似。
水源熱泵通過一係列的管道將水輸送，從而完成傳熱過程。當水循環時，它從湖泊和水庫收集熱量，並將其轉移到你的房間或建築物。
在夏季，這些泵以相反的方向工作(即，從房間或建築中提取熱量並釋放到外部冷水中)。冷卻熱泵比加熱循環熱泵效率高。
水源熱泵的優點
- 這是一台節能泵。
- 這種泵不需要大的通風管道，沒有絕緣材料，冷凍室和循環水管道。
- 它的成本相對較低。
- 這些泵的維護費用很低。
- 安裝方便。
水源熱泵係統的缺點
- 在過渡期間，你不能充分利用新鮮空氣。
- 這些類型的熱泵產生高噪音。
- 設備主要安裝在吊頂上，維護難度較大。
6)混合熱泵
一種混合熱泵技術利用化石燃料和可再生能源的組合來溫暖房間或建築物．
這些熱泵根據外界溫度從各種來源吸收熱量。
當房間的外部空氣溫度超過4 - 8攝氏度當溫度較低時，利用地下水作為熱源。萬一熱泵不工作，液壓係統還可以通過將地下水轉移到空氣交換器中來儲存夏季熱量。
7)無管道熱泵
無導管熱泵也被稱為迷你分離式熱泵。這些泵操作簡單，價格較低。它的成本來自1200美元到9000美元。安裝這個泵還需要一個混凝土墊，成本高達130美元。
最大的大型建築更喜歡無管道的迷你隔斷，因為它們的製冷和供暖係統需要方便和靈活。
如何提高熱泵效率?
- 不要依賴緊急暖氣:在正常情況下你不會打開緊急加熱模式。隻有在真正的緊急情況下才打開此模式。這種模式降低了熱泵的效率，增加了水電費。
- 保持過濾器清潔:空氣過濾器對熱泵的性能起著很大的作用。當熱泵從環境中吸取空氣時，空氣過濾器首先將空氣中的雜物和其他固體顆粒去除，然後將這些清潔的空氣輸送到熱泵的壓縮機中。如果不正確清潔過濾器，汙染顆粒就會被困在過濾器裏，泵就需要用力工作。這樣就降低了泵的效率和使用壽命。
- 清除室外機的樹葉和碎片:室外機還必須能夠讓空氣自由流通。為了達到最佳性能，定期清除係統室外機的枯葉、碎片和其他汙染物。
- 不要覆蓋你的係統:熱泵是為戶外使用而設計的，你不應該在冬天蓋上它們。如果你在冬天覆蓋你的係統，它可能會產生一些嚴重的問題，如昆蟲和黴菌生長的侵害。隻有在寒冷的季節才留下冰。這對你是一個嚴重的危險，你的機組和你的係統必須在除霜模式下運行。
- 解凍模式不用擔心:你不需要擔心解凍模式。這種模式是正常冬季運行中熱泵循環的一部分。然而，這個循環隻需要幾分鍾就能完成。如果係統長時間處於除霜模式，需要立即修複。
- 熱泵的維護:為使係統有效運作，你必須每年至少對係統進行一次維護和清潔。
熱泵成本是多少?
這種新熱泵的安裝費用很高。這個費用根據你居住的地區和你想買的泵的類型而不同。
一台熱泵的平均安裝費用為10990美元而且61850美元。安裝費用空氣轉水熱泵是來自9600美元到15120美元．
安裝成本空氣源熱泵之間的不同10300美元,26120美元。地熱熱泵安裝費用在27480美元之間來48110美元。
下表表示不同類型熱泵的平均成本:
| 類型 | 單位成本 | 安裝成本 |
| 燃氣泵 | 2090美元到6010美元 | 1200美元到2100美元 |
| 無管Mini-Split | 1100美元到3600美元 | 400美元到1600美元 |
| 地熱熱泵 | 2080美元到6100美元 | 91000美元到30000美元 |
| 空氣源 | 2010美元到5600美元 | 1200美元到2100美元 |
如你所見，地熱或地源熱泵與其他類型的熱泵相比成本較高。
熱泵維修費用是多少?
根據修理類型，熱泵的修理費用如下:
| 修複類型 | 平均成本 |
|---|---|
| 壓縮機和冷凝器 | 1400美元到4600美元 |
| 管道係統 | 740美元到3400美元 |
| 恒溫器 | 90美元到260美元 |
| 除冰裝置維修 | 90美元到660美元 |
| 泄漏 | 80美元到620美元 |
| 清除堵塞 | 70美元到160美元 |
| 電氣工程 | 90美元到610美元 |
熱泵的優點和缺點
熱泵有以下優點和缺點:
熱泵的優點
- 這些是電動泵。
- 熱泵的運行成本低。
- 它們需要更低的維護。
- 這種泵使用壽命長。
- 它提供了極好的安全性。
- 它降低了碳的排放速率。
- 熱泵具有雙重功能(即根據要求對房間進行冷暖兩用)。
熱泵的缺點
- 這些泵安裝起來很複雜。
- 它們的前期成本很高。
- 它們在寒冷的天氣會產生問題。
- 這些水泵並沒有很好的可持續性。
熱泵的應用
- 熱泵用於暖通空調係統。
- 它們用來給建築物供暖。
- 反向熱泵用於冷卻住宅和商業建築的不同區域。
熱泵Vs交流
熱泵與空調係統的主要區別如下:
| 熱泵 | 空調 |
|---|---|
| 熱泵可以使建築物降溫或升溫。 | 空調機可以給大樓降溫。它不能給大樓供暖。 |
| 室內熱泵的成本比交流空調低。 | 空調的價格很高。 |
| 這些泵在冷卻模式下比空調使用更低的電力。 | 它們在冷卻模式下耗電更高。 |
| 它具有很高的效率。 | 效率低。 |
誰製造了最好的熱泵係統?
以下是最著名的品牌，生產最好的熱泵:
| 品牌 | 產出能力 | 組件 | 價格/價值 | 效率 |
|---|---|---|---|---|
| 特靈 | 60000年的熱量 | 很好 | 非常便宜 | 多達20個SEER |
| 路德 | 60500年的熱量 | 優秀的 | 優秀的 | 高達23.5 SEER |
| 家長 | 59500 BTU | 很好 | 優秀的 | 多達19個SEER |
| Rheem | 60500年的熱量 | 很好 | 很好 | 多達20個SEER |
| 紐約 | 2至5噸 | 很好 | 很好 | 多達20個SEER |
| 倫諾克斯 | 60500 BTU | 優秀的 | 好 | 高達23.5 SEER |
| 科爾曼 | 60000 BTU | 優秀的 | 好 | 多達20個SEER |
| 瑪拿頂 | 52000 BTU | 很好 | 很好 | 多達21個SEER |
FAQ部分
警察是什麼?
的警察代表性能係數．空調係統或熱泵的COP是兩者之間的比率所需係統提供或除去的熱量(Q)和所需係統所需功(W)．性能係數用來表示或衡量熱泵或空調機的效率。COP值越高，空調係統越高。
熱泵的COP可以變化嗎?
熱泵的COP根據地麵溫度(入口溫度)和加熱散熱器所需的溫度或地板下(出口溫度)而變化。
在什麼溫度下熱泵會失去效率?
當溫度從25到40華氏度時，熱泵無法有效工作。當室外溫度超過40華氏度時，熱泵就能有效工作。當室外溫度下降到華氏40度以下時，泵的效率開始下降。
哪種牌子的熱泵最可靠?
以下是一些最可靠的品牌:
- 特靈
- 瑪拿頂
- 科爾曼
- 路德
- 倫諾克斯
- 家長
- 紐約
- Rheem
熱泵是什麼樣子的?
在大多數情況下，熱泵由兩個部分組成。第一部分包含一個室內機，包括一個風扇，一個補充加熱器和室內線圈。第二部分包含一個帶風扇的室外機，換向閥壓縮機、室外。
室內機的外觀與煤氣爐非常相似。熱泵的室外機看起來很像中央空調。
安裝一個熱泵要花多少錢?
熱泵的安裝費用根據您居住的地區和您想購買的品牌不同而有所不同。平均熱泵安裝費用從4000美元到7200美元不等。地熱泵有$11000到31000美元安裝成本。無導管熱泵係統的成本各不相同1900美元到14600美元．
哪種類型的熱泵效率最高?
隻有地熱能泵是最有效的泵。這些泵既環保又高效。然而，它們的成本非常高，因為它們需要耗時和複雜的安裝。它們消耗的能量比其他傳統熱泵要少。
一個有四個主原子的房子通常會使用多少個迷你分離式熱泵係統?
一個迷你- - - - - -分離係統在每一個房間。這意味著你需要為四個房間使用四個迷你分割係統。
當我的熱泵運行時，泵需要在哪種模式?
在緊急情況下，你必須打開緊急加熱模式當你的熱泵在冬天不能工作時。如果這個模式沒有打開，你的泵將消耗電力;因此，你的電費會更高。