【HETA】关于空气源冷热水机组的文章很多,但这一篇你一定会说专业!
一、风冷热泵冷热水机组是什么?
风冷热泵冷热水机组是指以空气为热源的热泵冷热水机组。
优点:
安装使用方便,插上电源即可使用,省去了复杂的冷却水系统和锅炉加热系统。
具有夏季供冷水和冬季供热水双重功能。
以空气作冷热源,节约用水,并避免了对水质的污染。
机组可放在建筑物顶层或室外平台,无须专门的冷冻机组和锅炉房。
缺点:
空气比热容小,传热性能差,空气侧换热器体积庞大。
空气的状态参数随地区和季节的不同有很大变化。
空气侧表面温度低于0℃时,翅片管结霜,传热能力下降,需定期除霜。
二、空气源热泵冷热水机组的工作原理、分类、功能
2.1、空气源热泵冷热水机组的工作原理
2.2、空气源热泵的分类
按热量输配对象分类
空气/水-ASHP冷热水机,空气/空气
容量:
小型-7kW以下
中型-冷热水机
大型-冷热水机组(>70kW)
按压缩机形式分类
涡旋式、转子式:容量小,
活塞式:容量为70~150kW
螺杆式,离心式:350~3500kW
按功能分类
一般ASHP:冬季供热,夏季供冷,适用于全年有供冷供热要求的场合
热回收型ASHP:同上
冰蓄冷ASHP:具有冰蓄冷功能
按驱动方式分类
燃气机直接驱动
电力驱动
三、空气源热泵冷热水机组的结构
压缩机
空气侧换热器
水侧换热器
节流装置
四通换向阀及其它辅助设施
3.1、压缩机
活塞式
优点:易于拆装,使用、维修方便,经验成熟。
缺点:结构复杂,转速低,振动大,噪音大,单击容量较小。
涡旋式
优点:运转平稳,振动小,噪音低。
螺杆式
优点:结构简单,紧凑,可适用于大压比工况,对湿行程不敏感,效率高,噪声低,运行故障低,可实现10%~100%的无级能量调节。
缺点:对润滑油质量和油温要求高。
3.2、空气侧换热器
空气侧换热器的排列方式和通风类型
大部分产品都采用顶吹式轴流风机,小型机组叶采用侧吹式
换热器基本上采用铝翅片套铜管组成的排管
翅片管式换热器
布置形式:平直型、W型、V型
平直型:换热器高度较大,风速分布不均,冬季除霜水排出不畅;
W型:体积较小,除霜水排出较好,但长度较大,内侧两端进风面积相对较小,内侧翅片的传热效果较差;
V型:克服上述两种形式的缺点,换热效果较好
翅片形式分类:
平片
波纹片
V型片
开槽片
传热效果:开槽最好,平片最差
总体使用效果:波纹片和V型片较好
3.3、水侧换热器型式
大容量以壳式为主,有单回路,双回路和多回路型式,回路数由压缩机数量确定,换热器属于干式蒸发器。小容量则是壳管式与板式并存,板式体积小,重量轻,但防冻要求高。
钎焊板式换热器
优点:
传热效率高,体积小,重量轻,结构紧凑
缺点:
板间间隙小,易结垢
对水质要求高
低温状况下,阻塞会导致半截结冰冻裂
板壁薄,易产生机械损伤
水侧阻力大
价格较高
套管式换热器
优点:
结构简单,传热面积增减自如。
传热效能高。液-液换热时,传热系数为 870~1750W/(m·℃)。
适合于高压、小流量、低传热系数流体的换热。
缺点:
占地面积大;
单位传热面积金属耗量多,约为管壳式换热器的5倍;
管接头多,易泄漏;流阻大。
立式壳管式换热器
优点:
润滑油可随制冷剂气体进入压缩机,不存在积油问题
系统充灌的制冷剂较少
0℃附近水不易结冰
冬季除霜运行时供水温度波动小
缺点:
端盖处拐弯处理不好易造成积液,使制冷剂分配不均,影响传热效果
制冷剂在管内冷凝,换热系数较管外小
水侧存在泄漏问题,会导致水侧换热系数降低
卧式壳管式换热器
缺点:
冬夏两季制冷剂充灌量不同,需要贮液器
制冷系统低于0℃时,管内水易冻结,破坏管道
作为蒸发器使用时,筒体底部水温偏高,降低传热温差
作为蒸发器使用时,底部易积油
冬季除霜运行时,供热水温度波动较大
3.4、机组的节流装置
单个热力膨胀阀
单个双流向的热力膨胀阀
两个热力膨胀阀
电子膨胀阀
电子膨胀阀
电子膨胀阀由阀体和步进电机组成。
步进电机位于阀的上部,并直接与阀板和阀芯组件相连。类似于压缩机采用的技术,电机直接暴露于制冷剂与冷冻油间,并且电机所用材料与压缩机电机所用材料相同。电机与阀体外壳为全封闭设计,采用独有的焊接技术进行焊接,不需要任何垫片。
二氧化碳系统用节流装置
四、空气源热泵空调机组变工况特性
环境温度、冷水出水温度对机组制冷性能的影响
额定制冷量:一般取环境温度35℃,出水温度7℃时机组的制冷量
环境温度、热水出水温度对机组制热性能的影响