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一篇全解:电制冷、冰蓄冷、水源热泵到底有什么不同?

发布于:2023-12-01 13:40:01 来自:暖通空调/制冷技术 [复制转发]
         
      做空调项目,你不了解建筑负荷计算方式不行。一般来讲,影响负荷大小的因素有这些:气候条件、使用面积、窗的数量、朝向、外墙的朝向、维护结构隔热效果、房间用途、房间内的人数、用电器散热等等。不同建筑有不同的负荷。          
          

     

(示意图,不对应文中任何具体产品)


一、电制冷系统

   

 1. 原理     

电制冷系统是一种基于热力学的卡诺循环原理工作的系统。该系统利用制冷剂的相变(液态到气态再到液态)来吸收和释放热量,从而达到制冷的效果。具体来说,当制冷剂在蒸发器中蒸发时,它会吸收周围环境的热量;然后,制冷剂在冷凝器中凝结,释放出吸收的热量。这个过程被不断重复,使得制冷剂能够持续地吸收和释放热量,实现制冷。

 2. 系统结构     

电制冷系统的核心组件包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀。压缩机负责压缩制冷剂,高温高压的气体;冷凝器则将高温高压气体冷却并凝结为液体;蒸发器中,液态制冷剂通过膨胀阀减压后蒸发,吸收周围的热量;最后,制冷剂回到压缩机,开始下一轮循环。

3. 发展历史     

电制冷技术的发展可以追溯到19世纪。1834年,雅各布·帕金斯发明了第一台制冷机。随后,电力的普及和电动压缩机的发明使得电制冷技术得以广泛应用。20世纪初,家用冰箱和空调的出现标志着电制冷技术进入了家庭和商业领域。

4. 应用场景     

电制冷系统广泛应用于各个领域,包括家庭、商业和工业。在家庭中,冰箱、空调和冷冻库等都是常见的应用;在商业领域,超市、餐厅和酒店等也都离不开电制冷技术;在工业领域,食品加工、制药和化工等行业也有大量的制冷需求。

 5. 系统特点     

a) 高效制冷

b) 易于控制

c) 适用范围广

d) 可靠性高

6. 优缺点     

a) 成熟的技术,可靠性高

b) 适用范围广,能够满足各种制冷需求

c) 控制灵活,能够适应

d) 能耗较高

e) 制冷剂可能对环境产生负面影响

f) 噪音较大



二、冰蓄冷系统

   

 1. 原理   

冰蓄冷系统是一种利用夜间低价电力制冰,白天利用冰融化放热进行供冷的系统。它的核心理念是“移峰填谷”,即在电力负荷低谷期制冰,然后在电力负荷高峰期利用融化的冰提供冷气,从而平衡电网负荷。

 2. 系统结构    

冰蓄冷系统主要由制冷设备、蓄冰装置和供冷设备组成。制冷设备通常是制冷机组或者中央空调系统,用于制冰;蓄冰装置一般采用蓄冰槽或者蓄冰球,用于储存制好的冰块;供冷设备则根据具体需求选择,可以是风机盘管、空气处理机组等。

 3. 发展历史    

冰蓄冷技术最早可以追溯到19世纪末期。当时,人们已经开始尝试利用冰来调节室内温度。20世纪60年代,随着电力工业的发展和电价政策的调整,冰蓄冷技术开始得到广泛应用。尤其是20世纪80年代以来,随着环保意识的提高和能源危机的加剧,冰蓄冷技术得到了更多的关注和推广。

 4. 应用场景    

冰蓄冷系统广泛应用于商业和工业领域,特别是大型公共建筑、数据中心、工厂等。这些场所通常具有较高的制冷需求,且负荷波动大,冰蓄冷系统可以有效地平衡电网负荷,降低运营成本,同时减少对环境的影响。

 5. 系统特点    

a) 节省电力成本

b) 环保节能

c) 适用范围广

 6. 优缺点    

a) 能够在高峰负荷时提供制冷服务,降低电网压力

b) 能够充分利用低谷电力,降低运营成本

c) 具有良好的环保性能

d) 初始投资成本较高

e) 系统复杂,维护成本较高

f) 受天气影响较大


三、水源热泵系统

   

 1. 原理    

水源热泵系统是一种利用地下水或地表水中储存的低温热能进行过循环水中的热能,将低温热能转化为高温热能,实现制冷和供暖。

2. 系统结构    

水源热泵系统主要由水源换热器、循环水泵、热泵机组和室内空气处理器等部分组成。水源换热器负责与水体进行热交换,循环水泵保证水流的畅通,热泵机组完成热能的转换,室内空气处理器则将处理后的空气输送到室内。

 3. 发展历史    

水源热泵技术起源于20世纪50年代,当时主要用于工业制冷。随着环保意识的提高和能源危机的加剧,水源热泵技术得到了越来越多的关注和应用。特别是在欧洲和北美等地区,水源热泵系统已经成为一种常见的制冷和供暖方式。

4. 应用场景    

水源热泵系统适用于各种建筑,包括住宅、办公楼、学校泵系统还可以与其他节能技术结合使用,如太阳能、地源热泵等,进一步提高能源利用效率。

5. 系统特点    

a) 节能环保

b) 适用范围广

c) 运行稳定

 6. 优缺点    

a) 能够充分利用地下水或地表水的热量,实现节能减排

b) 适用范围广,能够满足各种建筑的热泵需求

c) 运行稳定,不受外界天气影响

d) 初始投资成本较高热泵系统利用空气中的热量,实现制冷和供暖。



四、空气源热泵系统

   

 1. 原理

空气源热泵系统是一种利用空气中的热能进、室内空气处理器、循环水泵和热泵机组等部分组成。室外空气换热器负责与空气进行热交换,室内空气处理器将处理后的空气输送到室内,循环水泵保证水流的畅通,热泵机组完成热能的转换。

2. 系统结构  

空气源热泵系统主要 由压缩机、蒸发器、空气换热器、水换热器、膨胀阀、储液罐、冷凝器、储水箱和风机等部件组成,运用逆卡诺循环原理,通过电能驱动压缩机做功,使封闭管道内的工质产生循环物理相变(气态—液态—气态),利用这一循环相变过程中不断吸热和放热,工质由空气换热器吸取空气中的热量,到水换热器使冷水升温,制取热水。

空气源热泵机组输出热能可以达到输入电能的几倍以上。 空气源热泵热水机组以空气为热源,不受日照的限制,不需要采光面积,结构简单,运行可靠,节能效果明显,在我国多数地域都可以全天候使用。空气源热泵的节能效率与环境温度有密度切关系,在不同的运行工况下,热泵热水机组每消耗1度电就能从低温热源中吸收2—6度电不等的热量,节能效果显著。

3. 发展历史  

空气源热泵技术起源于20世纪50年代,当时主要用于工业制冷。随着环保意识的提高和能源危机的加剧,空气源热泵技术得到了越来越多的关注和应用。特别是在欧洲和北美等地区,空气源热泵系统已经成为一种常见的制冷和供暖方式

4. 应用场景  

空气源热泵系统适用于各种建筑,如住宅、办公楼、学校等。

5. 系统特点  

- a) 节能环保

- b) 适用范围广

- c) 运行稳定

6. 优缺点  

- a) 能够充分利用空气中的余热,实现节能减排

- b) 适用范围广,能够满足各种建筑的热泵需求

- c) 运行稳定,不受外界天气影响

- d) 初始投资成本较高

- e) 受环境气温影响较大

- f) 在极端低温环境下效率降低

  • tumux_84044
    tumux_84044 沙发
    首先,电制冷是一种使用电能驱动的制冷机组,通过压缩、膨胀等过程来将热量从室内转移到室外,从而达到降温的效果。而冰蓄冷则是通过制冷机组在夜间将水冷却至低温,将冷水存储在蓄冷罐内,白天再通过其它方式将这部分冷水输送到空调系统使用,从而降低空调系统白天的负荷,节约能源。水源热泵则是一种利用地下水、河流、湖泊等自然水源的低温热能,并经过压缩、膨胀等过程来达到制冷或制热的目的。可以同时满足室内制冷和供暖的需求,而且其能效比高,且环保节能。综上所述,电制冷、冰蓄冷和水源热泵的工作原理和相应的适用场景有所不同,需要根据实际情况选择最适合的方式来实现空调系统的制冷和制热功能。建筑工程行业中可以参考相关建筑标准和规范,如《建筑节能设计标准》、《暖通空调与制冷工程设计规范》等相关规范来进行选择和设计。
    2023-12-01 14:10:01

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