熱泵是一種高效的熱量搬運設(shè)備,通過從空氣、水或土壤中獲取低品位的熱量,經(jīng)過電驅(qū)壓縮機做功輸出高品位的熱量。
根據(jù)熱泵所利用能源的不同,熱泵可作如下分類:
一、空氣源熱泵 以空氣作為“源體”,空氣源熱泵,通過冷媒作用,進行能量轉(zhuǎn)移。目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機組和熱泵冷熱水機組。熱泵空調(diào)器已占到家用空調(diào)器銷量的40—50%,年產(chǎn)量為400余萬臺。熱泵冷熱水機組自90年代初開始,在夏熱冬冷地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用,據(jù)不完全統(tǒng)計,該地區(qū)部分城市中央空調(diào)冷熱源采用熱泵冷熱水機組的已占到20—30%,而且應(yīng)用范圍繼續(xù)擴大并有向此移動的趨勢。
二、水源熱泵 以地下水作為冷熱"源體",在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑物供暖,在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放、實現(xiàn)對建筑物供冷。雖然目前空氣能熱泵機組在我國有著相當廣泛的應(yīng)用,但它存在著熱泵供熱量隨著室外氣溫的降低而減少和結(jié)霜問題,而水源熱泵克服了以上不足,而且運行可靠性又高,近年來國內(nèi)應(yīng)用有逐漸擴大的趨勢。
三、地源熱泵 地源熱泵是以大地為熱源對建筑進行空調(diào)的技術(shù),冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提高對建筑供暖,同時蓄存冷量,以備夏用;夏季通過熱泵將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對建筑進行降溫,同時蓄存熱量,以備冬用。由于其節(jié)能、環(huán)保、熱穩(wěn)定等特點,引起了世界各國的重視。歐美等發(fā)達國家地源熱泵的利用已有幾十年的歷史,特別是供熱方面已積累了大量設(shè)計、施工和運行方面的資料和數(shù)據(jù)。
四、復(fù)合熱泵 為了彌補單一熱源熱泵存在的局限性和充分利用低位能量,運用了各種復(fù)合熱泵。如空氣-空氣熱泵機組、空氣-水熱泵機組、水-水熱泵機組、水-空氣熱泵機組、太陽-空氣源熱泵系統(tǒng)、空氣回熱熱泵、太陽-水源熱泵系統(tǒng)、熱電水三聯(lián)復(fù)合熱泵、土壤-水源熱泵系統(tǒng)等。
1、太陽-空氣熱源熱泵系統(tǒng) 太陽-空氣熱源熱泵系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的空氣熱源熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用太陽能熱源而新開發(fā)的系統(tǒng)。它可以制冷、供熱、供生活熱水,是一種利用自然能源、無污染、適用性廣、效率高的新型冷熱源系統(tǒng)。
2、土壤-水熱泵系統(tǒng) 土壤-水熱泵(下稱土壤熱泵)可利用低品位的土壤熱能提供熱水或向建筑物供暖。美國、德國及瑞典等北歐國家,已有上萬臺此類熱泵裝置在運行,土壤熱泵技術(shù)已趨成熟,并迅速地加以推廣使用。目前正在制訂土壤熱泵用于供暖的技術(shù)規(guī)范。
3、太陽能-水源熱泵空調(diào)系統(tǒng) 太陽能水源熱泵系統(tǒng)由三部分組成,即太陽能集熱系統(tǒng)、水源熱泵系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)。其系統(tǒng)是將建筑物的消防水池作為蓄水供應(yīng)系統(tǒng)。以解決太陽能的間歇性和不穩(wěn)定性。
當環(huán)路水溫高于35℃時,水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)同消防水池斷開,冷卻塔投入運行,當環(huán)路水溫在15~35℃之間時,太陽能作為冷卻塔停止運行,生活熱水供應(yīng)的熱源收集的太陽能用來加熱生活用水;當環(huán)路水溫低于15℃時,環(huán)路與消防水池連通,太陽能水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)吸收太陽能。若仍有多余的太陽能時,可繼續(xù)加熱生活用水。
熱泵除上述四類以外,還有噴射式熱泵、吸收式熱泵、工質(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)式熱泵及以CO2為工質(zhì)的熱泵系統(tǒng)。
總的來說,熱泵熱水器是低碳型節(jié)能產(chǎn)品,具有高效節(jié)能、安全可靠、綠色環(huán)保、智能耐用、可一年四季全天候使用,不愛陰、雨、雪等惡劣天氣和夜晚的影響,且不產(chǎn)生任何廢氣、廢水、廢渣的排放,熱泵熱水器運行費用只有電熱水器的1/4,燃油、燃氣熱水器的1/3,太陽能熱水器的1/2。