空氣源熱泵機(jī)組節(jié)能性分析

空氣源熱泵是以電能為高位能源，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)做功，從低溫的空氣中吸取低品位的熱能后給水加熱的裝置。在給客戶介紹產(chǎn)品時(shí)，通常會(huì)說它是從空氣中吸取能量后用來加熱水的，獲得的能量為電能加空氣能，其實(shí)這種說法不科學(xué)。應(yīng)該明確，空氣源熱泵的能源來源及能源去向，給客戶科學(xué)合理的解釋，使他們更容易接受這種產(chǎn)品。下面對(duì)熱泵機(jī)組（額定輸入功率為10538W，含循環(huán)水泵、風(fēng)機(jī)功率）的能耗情況作一個(gè)分析。

一、能量輸入

能量輸入為高位電能，其中電能的去向?yàn)椋红卦霾糠帧⒀h(huán)泵部分、風(fēng)機(jī)部分、壓縮機(jī)部分。

1.熵增部分

熱泵理論COP計(jì)算

根據(jù)熱力學(xué)第二定律（熵增原理），只要有能量交換，系統(tǒng)的熵都是增加的△S≥0。溫度為T1的水溫度降為T2時(shí)系統(tǒng)傳熱量為Q時(shí)的熵增為

所以溫度為T1的水加熱到T2時(shí)，要補(bǔ)充的能量為

Q1=△

所以如果將冷水溫度為10℃，環(huán)境溫度為10℃，將水加熱到60℃則COP=(273+10)/(60-10)=5.56；也就是說每消耗1千瓦的電功率，可以從空氣中吸收5.56千瓦的熱能。

2.循環(huán)泵部分

熱泵要運(yùn)行，就要水循環(huán)。一般機(jī)組配400瓦的循環(huán)泵，額定輸入功率為10538W，所以循環(huán)泵損失為：400/10538=3.7%

3.風(fēng)機(jī)損失

熱泵機(jī)組的風(fēng)機(jī)為450W，所以風(fēng)機(jī)損失為450/10538=4.2%

4.壓縮機(jī)部分

壓縮機(jī)部分主要是壓縮工質(zhì)蒸汽做工轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿牟糠郑べ|(zhì)又把能量傳給水了。所以這部分能量不能算為損失，但是他沒有參與能量放大，所以在計(jì)算時(shí)要直接加入總能量中。計(jì)算比較復(fù)雜，文獻(xiàn)查得可為25%。

二、能量獲得

熱泵用在能量放大部分的電能為25%+4.2%+3.7%=32.9%。由此可得，紐恩泰NEKRS-12G熱泵機(jī)組從空氣中吸取的能量為39314W，加上壓縮機(jī)所做功產(chǎn)生的25%電能消耗10538×25%=2634W，總功率為：41948W。

三、獲得能量后的損失

1.機(jī)械損失（包括壓縮機(jī)）;

2.（傳熱）散熱損失：換熱器、管道、水箱等；

3.化霜損失；

4.其他損失。

綜上所述，空氣源熱泵NEKRS-12G熱泵機(jī)組額定輸入功率為10538W，總制熱量就能達(dá)到39.3千瓦時(shí)，即冷水溫度為10℃，環(huán)境溫度為10℃時(shí)，紐恩泰NEKRS-12G熱泵機(jī)組COP為3.7。