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地源热泵二联供和三联供哪个更好?结合原理深入解析

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人气:-发表时间:2019-12-05 15:48【

 地源热泵二联供和三联供哪个更好?

 现在的地源热泵主机技术三联供和二联供两种类型的主机,那么到底哪种类型的主机好呢?如果单看表面,地源热泵三联供机组能够提供制热、制冷、热水,集三样舒适环境主要的需求于一身。而地源热泵二联机组只能提供制冷和制热,似乎三联供器更胜一筹;那么事实是否真的如此呢?

 其实,地源热泵三联供的主机和地源热泵二联供主机目前共同存在于地源热泵舒适环境系统这个大市场上,两种系统并存是有它的合理性的,像德国哲学家黑格尔所说的“存在即合理”;如果只有优点没有缺点,那么源热泵三联供早就全面取代地源热泵二联供一统江湖了;两种系统能够并存多年各占一部分市场份额,那是因为它们各自有各自的优缺点,谁也不能全面取代对方而成为市场的唯一宠儿;那么两种系统共存的合理性是什么呢?各自有些什么样的优点和缺点呢?

地源热泵二联供和三联供哪个更好?结合原理深入解析

 地源热泵三联供的优点

 1.比地源热泵二联供技术更先进更节能;地源热泵三联供是在地源热泵二联供的基础上开发出来的,技术上更先进;它采用双冷凝器多氟路循环的设计理念,从而具备了全热回收的功能,什么是全热回收呢?简单来讲就是开空调时排出的热量提供给生活热水!从牛顿的基础物理学里我们知道能量是守恒的和不灭的,能量不会凭空消失,那么夏季制冷时房间里的热量去了哪里呢?地源热泵三联供将房间里能量(热量)转化到了生活热水里面,这就是地源热泵三联供的全热回收功能,也是它更节能的原因之一;

 2.地源热泵三联供更环保;地源热泵三联供由于集成了生活热水功能,而生活热水的温度要求一般在50℃以上;这就对冷媒产生了一定的要求,普通的非环保冷媒R22(氟利昂)是达不到这样的工况要求的,在热水温度接近50℃时就会由于膨胀过度产生高压致使地源热泵主机报警停机;所以地源热泵三联供的冷媒必须是R410A、R407C、R134A等环保冷媒,这些冷媒可以在更高的温度下正常工作,可以满足地源热泵三联供的生活热水的工况要求;

 3.运行工况和方式也决定了地源热泵三联供更节能;地源热泵三联供运行热水功能时,源侧都是在地下土壤的温度(15℃)工况,同时采用热泵的方式利用逆诺卡的原理从地下高效提取热量放入生活热水中;这个方式制取生活热水的效率极高;cop值可达到4.5左右;而地源热泵二联供机器没有生活热水功能,生活热水需求要靠燃气热水器等其它热源来提供,燃气热水器是靠燃烧来供热,每大卡燃烧值的天然气燃烧后只有0.7-0.8大卡的热量能被生活热水吸收,如果转化为cop值的概念的话,其cop值只有0.7-0.8;由此巨大的cop值差距决定了地源热泵三联供在制备生活热水,尤其是在寒冷季制备生活热水时具有非常好的节能性能;

 4.地源热泵三联供还有个明显的优点是有利于地源热泵地下换热器的均衡,我国华东、华南、华中等广大地区都处于亚热带地区,从暖通专业的角度来看,这个区域的建筑物在一年四季的冷热需求是不均衡的,基本是冷需求大于热需求10%-30%;这就会造成地源热泵地下换热器的热堆积问题,所谓热堆积是指当建筑物冷负荷大热负荷小时,制冷时产生的废热会多于制热时产生的费冷,如果地源热泵地下换热器长时间处于这样的运行状态下,同时又没有足够的地下水流动来为地下换热器达到冷热均衡,那么地源热泵地下换热器的温度场就会朝着一个单一的方向发展,从而使地下换热器温度越来越高最后地源热泵系统制冷效率下降甚至频繁在制冷季中宕机;地源热泵三联供的生活热水功能正是解决冷热需求不平衡,冷需求大于热需求问题的较佳方案,通过制备生活热水,减少向地下换热器输出的热量甚至直接从地下换热器中抽取热量减少地下换热器的热蓄积;

 地源热泵三联供的缺点:

 1.系统组成较复杂,理论维修率高于地源热泵二联供;地源热泵三联供是在地源热泵二联供的基础上开发出来的,它采用双冷凝器多氟路循环的设计理念,这样的设计决定了整个系统关键部件多,切换频繁,尤其是氟路循环中的四通阀切换会比地源热泵二联供频繁许多;系统部件多,切换频率高必然会造成理论维修率高的问题;当然,随着这些年技术的进步和产品的发展,关键部件的质量越来越可靠,维修率也维持在较低的水平;随着地源热泵三联供技术的被广泛认可,使得地源热泵三联供机器的质量越来越稳定,维修率高于地源热泵二联供的问题正在逐步得到解决;

 2.由于生活热水加热功能导致热交换器蚀穿的概率增加;由于我国各地的水质不一问题,在某些区域,城市自来水是呈弱酸或弱碱性的,在加热后对金属材质的机组换热器会产生一定的腐蚀作用;(当然这个问题可以通过加装水处理装置对自来水进行软化和中性化处理的方法加以解决)

地源热泵二联供和三联供哪个更好?结合原理深入解析

 地源热泵二联供的优点:

 1.系统简单,技术成熟,运行可靠;

 2.无生活热水功能不会有蚀穿换热器的危险;

 二位一体机(二联供)的缺点:

 1.节能性不如地源热泵三联供;

 2.环保性能不如地源热泵三联供,由于技术需求低,无高温热水工况的需求,故可采用普通的非环保冷媒R22(氟利昂);

 3.由于没有生活热水来均衡冷热负荷不平均的问题,故不利于地源热泵地下换热器的均衡;

 综上所述,地源热泵地源热泵三联供技术和地源热泵二联供技术,各有优缺点;没有谁有绝对的优势可以完全淘汰另一种产品;从发展的角度来看,地源热泵三联供代表着未来地源热泵技术的主趋势,随着部件质量的进一步完善和相关问题的解决方案逐渐完善,必然会越来越多的取代地源热泵二联供的市场。

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