五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】办家家、造房子的问题(一) -- 晨枫

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家园 俺来做作业——关于热泵

补充点晨大的

heatpump本质上和空调是一个东西,只是应用的方法不大相同而已。

空调主要的部件是四大样(不是四大叔):压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置。

压缩机不说了,就是压缩制冷剂,创造像热的环境放热的条件。这个东西转起来动静大,能放外面,咱绝不往屋里放。一般这部分不是在室外,就是在设备间里边。

蒸发器就是吸热的换热器,制冷剂在里边蒸发,吸收热量。壁挂式空调、柜机啥的,蒸发器就在室内机里边,一般就是翅片盘管式的。蒸发器里边是制冷剂,外边是空气,两边热量一交换。嗨,屋里凉了。这种直接用制冷剂降低空气温度的,叫直接膨胀式的,缩写就是DX。房间多,又不想每屋都放柜机或者壁挂机,该咋办呢?米国就有聪明人想了,我把这大点的DX机组放设备间里,把处理凉的风用风管再送到别的屋子里,这不也行吗。于是DX形式的风管机出现了。风管毕竟又粗又大,占地方,封吊顶也要占不少吊顶高度。于是也有聪明人想,我用凉水把凉气送到各个屋子里多好,送凉水的管子可比送空气的管子要细多了。于是就把蒸发器也搁室外或者机房了,在蒸发器里边呢,制冷剂和水换热,制取凉水。这种做凉水的一般叫冷水机组,我习惯叫水机。

空调吸了热,总得放出去,要不空调就成变性金刚里的能量块了,这又得需要个换热器,这就是冷凝器。冷凝器里边是制冷剂,另一边呢,就有的选择了。直接用室外空气吹过冷凝器,把制冷剂热量带走的,就叫风冷式的。要是用水来带走制冷剂热量的呢,就叫水冷式的。

这空调的作用,是让一边热,一边凉。当然咱们夏季是想用空调凉快下来。这时候呢,又有聪明人想到了,这要是冬天的时候,把这空调排热的散热器放屋里边,吸热的散热器放外面,这不就能不点火烧炉子就暖和了吗。好,那就把里外掉个方向,空调用来取热——这就是热泵了。

这里边的东西都是一样的,只完成一样功能就太浪费了,聪明人就又想办法,在里边加上了个四通阀。可以通过这个阀门的动作,让室内的换热器冬季的时候当冷凝器放热,夏季的时候当蒸发器放热;让外面的散热器冬季当蒸发器吸热,夏季当冷凝器散热。这样就实现了冬季夏季都能用。

上面也提到了,外面的换热呢,如果和空气直接换热,就叫风冷式的,不过用在热泵上的时候,就变成了空气源热泵。如果是用水和制冷剂换热的,就叫水源热泵。空气随着气候变化大,水的温度一般比较稳定。这制冷剂一般是温度越高,压力越大。用温度稳定而且冬季比室外空气暖和,夏季比室外空气凉快的水来换热,可以降低压缩机前后两侧的压差。压缩机少费劲,这就少耗能量,各位业主就少省电费。而且换热器面积可以小很多。

水不是哪都有合适的水源,打井取水还面临环保和水源持续流量的问题。这时,有人想到了,我用大地来换热呢,大地温度稳定。就是直接用制冷剂和大地换热有点麻烦,而且地底下漏了也不好解决,那就用在底下打井埋管子,换热器和某种便宜常见液体换热,液体再到底下和大地换热。ok,这种形式就叫土壤源热泵,也有叫地源热泵的。管子里走的这个液体,如果是在可能冰冻地区,一般用乙二醇或者丙三醇之类的,也有用氯化钙水溶液的。非冰冻地区也有直接用水的。(对于热泵的XX源的名称,美国的ASHRAE有过标准名称规定,我这就按国内比较流行的来了,没按ASHRAE的标准叫法来)。这种土壤源热泵的管子的埋法,有打深井走纵向长度的,叫垂直埋管的。也有把地皮掀起来,在地皮下面水平布管的。这种在地下埋管的,省了取水的麻烦,有水没水都能用,适用性要广的多。效率和水源的接近,比空气源的好。

总有剑走偏锋的,那种直接在地底下埋制冷剂换热管子的也有做的,当然是极少极少数了。

当然,随着产业的发展,空调产品也开始分化。原来家里的壁挂空调有的也能冷暖,不过功能弱,太冷的时候还可能用不了,主要还是夏季为家里提供冷气。ok,那你继续使用空调的名字。有的产品强化供热的功能,冬季用它采暖没问题。ok,那你就叫热泵了。

不过,由于世界各地气候各异,热泵产品也跟着变化,像北欧和德国奥地利两国的热泵,基本就只制热,不带空调功能。

地暖啥的其他的内有时间再补充

关键词(Tags): #热泵#空调
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