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風(fēng)源（空氣能）熱泵機(jī)簡(jiǎn)介

用途

工廠、學(xué)校、辦公樓、醫(yī)院、酒店、賓館、沐足、桑拿、旅館、招待所、別墅公寓等企事業(yè)單位集體員工宿舍的太陽(yáng)能熱水工程、空氣能熱泵熱水工程、太陽(yáng)能熱水程
風(fēng)冷熱泵機(jī)組是由壓縮機(jī)——換熱器——節(jié)流器——吸熱器——壓縮機(jī)等裝置構(gòu)成的一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。冷媒在壓縮機(jī)的作用下在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。它在壓縮機(jī)內(nèi)完成氣態(tài)的升壓升溫過(guò)程（溫度高達(dá)100℃），它進(jìn)入換熱器后釋放出高溫?zé)崃考訜崴?，同時(shí)自己被冷卻并轉(zhuǎn)化為流液態(tài)，當(dāng)它運(yùn)行到吸熱器后，液態(tài)迅速吸熱蒸發(fā)再次轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時(shí)溫度下降至零下20℃——30℃，這時(shí)吸熱器周邊的空氣就會(huì)源源不斷地將低溫?zé)崃總鬟f給冷媒。冷媒不斷地循環(huán)就實(shí)現(xiàn)了空氣中的低溫?zé)崃哭D(zhuǎn)變?yōu)楦邷責(zé)崃坎⒓訜崂渌^(guò)程。

一臺(tái)完整的空氣能熱泵包含2個(gè)主要部分： 　　制造冷氣部分和加熱熱水部分。但其實(shí)這兩個(gè)部分又是緊密的聯(lián)系在一起的，密不可分，同時(shí)工作。即在加熱熱水的同時(shí)，給廚房制冷?；蛘哒f(shuō)在給廚房制冷的同時(shí)也在加熱熱水。 　　其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四個(gè)核心部件：壓縮機(jī)，冷凝器，膨脹閥，蒸發(fā)器組成。 　　其工作流程是這樣的：壓縮機(jī)將回流的低壓冷媒壓縮后，變成高溫高壓的氣體排出，高溫高壓的冷媒氣體流經(jīng)纏繞在水箱外面的銅管，熱量經(jīng)銅管傳導(dǎo)到水箱內(nèi)，冷卻下來(lái)的冷媒在壓力的持續(xù)作用下變成液態(tài)，經(jīng)膨脹閥后進(jìn)入蒸發(fā)器，由于蒸發(fā)器的壓力驟然降低，因此液態(tài)的冷媒在此迅速蒸發(fā)變成氣態(tài)，并吸收大量的熱量。同時(shí)，在風(fēng)扇的作用下，大量的空氣流過(guò)蒸發(fā)器外表面，空氣中的能量被蒸發(fā)器吸收，空氣溫度迅速降低，變成冷氣排進(jìn)廚房。隨后吸收了能量的冷媒回流到壓縮機(jī)，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。 　　由以上的工作原理可以看出，空氣能熱泵的工作原理與空調(diào)原理有相似，應(yīng)用了逆卡諾原理，通過(guò)吸收空氣中大量的低溫?zé)崮?，?jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮變?yōu)楦邷責(zé)崮?，傳遞給水箱中，把水加熱起來(lái)。整個(gè)過(guò)程是一種能量轉(zhuǎn)移個(gè)過(guò)程（從空氣中用轉(zhuǎn)移到水中），不是能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程，沒(méi)有通過(guò)電加熱元件加熱熱水，或者燃燒可燃?xì)怏w加熱熱水。 　　總之不管是何空調(diào)其實(shí)遵循基本原理能量守恒：能量（冷熱）交換的過(guò)程，制冷是把室內(nèi)的熱量交換到外面如果是風(fēng)冷機(jī)就把熱量交換到大氣中，現(xiàn)在大部分空調(diào)就是這樣工作的程度上導(dǎo)致局部氣溫上升，而這里指的空氣能熱泵把釋放的能量送到水箱里交換熱量。制熱就反過(guò)來(lái)。冷媒的循環(huán)：氣態(tài)-->液態(tài)--->氣態(tài)，氣態(tài)在壓縮機(jī)壓力下變成液態(tài)過(guò)程要產(chǎn)生熱量，熱量排出后液態(tài)冷媒變冷了流到室內(nèi)交換管道與室內(nèi)空氣交換變成冷氣，此時(shí)變成了氣態(tài)冷媒。

風(fēng)冷熱泵機(jī)組特點(diǎn)

1.風(fēng)冷熱泵機(jī)組屬中小型機(jī)組，適用于200-10000平方米的建筑物。 　　

2.空調(diào)系統(tǒng)冷熱源合一，更適用于同時(shí)采暖和制冷需求的用戶，同時(shí)省去了鍋爐房。 　　

3.機(jī)組戶外安裝，省去了冷凍機(jī)房，節(jié)約了建筑投資。 　　

4.風(fēng)冷熱泵機(jī)組的一次能源利用率可達(dá)90%，節(jié)約了能源消耗，大大降低了用戶成本。 　　

5.無(wú)須冷卻塔，同時(shí)省去了冷卻水泵和管路，減少了附加設(shè)備的投資。 　　

6.無(wú)冷卻水系統(tǒng)動(dòng)力消耗，無(wú)冷卻水損耗，更適用于缺水地區(qū)。

冷熱量

　　這個(gè)參數(shù)是決定風(fēng)冷熱泵正常使用的關(guān)鍵參數(shù)，它是指風(fēng)冷熱泵的進(jìn)風(fēng)溫度、進(jìn)出水溫度在設(shè)計(jì)工況下時(shí)其所具備的制冷量或制熱量。它可從有關(guān)廠家提供的產(chǎn)品樣本中查得。但目前在設(shè)計(jì)中也發(fā)現(xiàn)這樣的情況，那就是有的廠商所提供的樣本參數(shù)并未經(jīng)過(guò)測(cè)試而是抄自其它廠家的相關(guān)樣本。這給設(shè)計(jì)人員的正確選型帶來(lái)了困難。因此筆者建議在有條件的情況下設(shè)計(jì)人員可根據(jù)有關(guān)廠家的風(fēng)冷熱泵所配置的壓縮機(jī)型號(hào)，從壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家處獲得該壓縮機(jī)的變工況性能曲線，根據(jù)熱泵的設(shè)計(jì)工況查得該壓縮機(jī)在熱泵設(shè)計(jì)工況下的制冷量和制熱量，從而判斷該樣本所提供參數(shù)的真?zhèn)巍?/span>

COP值

　　該值是確定風(fēng)冷熱泵性能好壞的重要參數(shù)，其值的高低直接影響到風(fēng)冷熱泵使用中的耗電量，因此，應(yīng)盡量選擇COP值高的機(jī)組。目前我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是COP值為2.57，多數(shù)進(jìn)口或合資品牌的COP在3左右，個(gè)別進(jìn)口品牌的型機(jī)組其值可達(dá)到3.8。

噪聲

　　噪聲也是衡量一臺(tái)風(fēng)冷熱泵機(jī)組的重要參數(shù)，它直接關(guān)系到熱泵運(yùn)行時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的影響。國(guó)內(nèi)有關(guān)專家曾根據(jù)工程實(shí)測(cè)對(duì)各類進(jìn)口熱泵的噪聲劃分為三檔，第一檔在85dB以上、第二檔在75～85dB之間、第三檔在75dB以下。我們?cè)谶M(jìn)行工程設(shè)計(jì)選型中應(yīng)優(yōu)先選擇噪聲在80dB以下的機(jī)組。

外型尺寸

　　風(fēng)冷熱泵機(jī)組大多布置在室外屋頂，它在進(jìn)行設(shè)備布置時(shí)對(duì)設(shè)備與周圍墻面的間距、設(shè)備之間的間距都有明確要求，因此我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)備選型時(shí)考慮所選設(shè)備尺寸是否符合設(shè)備布置的尺寸要求。在性能相同的前提下應(yīng)優(yōu)先選用尺寸較小的機(jī)組，以減小設(shè)備的占地面積。

運(yùn)行重量

　　由于風(fēng)冷熱泵機(jī)組大多布置在屋面，因此在選型時(shí)考慮屋面的承重能力，必要時(shí)應(yīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)商，增強(qiáng)屋面的承重能力。但在設(shè)備選型時(shí)我們應(yīng)優(yōu)先選擇運(yùn)行重量較輕的機(jī)組。

風(fēng)冷熱泵機(jī)組系統(tǒng)

風(fēng)冷熱泵機(jī)組的系統(tǒng)分析，就是在風(fēng)冷熱泵的選型過(guò)程中除了比較各自的制冷量、制熱量、COP值、噪聲、運(yùn)行重量、外形尺寸等參數(shù)外，還要對(duì)其各自的壓縮機(jī)型式、冷凝器型式及布置、熱力膨脹閥的配置、蒸發(fā)器型式、除霜方式、能量調(diào)節(jié)方式以及熱泵系統(tǒng)的自控和安全保護(hù)等等加以分析，比較其各自在系統(tǒng)配置方面的優(yōu)缺點(diǎn)。 　　

壓縮機(jī)的型式： 　　

目前用于風(fēng)冷熱泵的壓縮機(jī)型式主要有活塞式、渦旋式、螺桿式三種型式。根據(jù)熱泵工作的特點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、壓縮比大等情況，筆者認(rèn)為渦旋式和螺桿式壓縮機(jī)將成為熱泵壓縮機(jī)的主流。

其理由是： 　　

1.渦旋式和螺桿式壓縮機(jī)較活塞式壓縮機(jī)具有傳動(dòng)件少，從而使壓縮機(jī)的磨擦損耗相應(yīng)減少，整機(jī)的效率相應(yīng)提高。 　　

2.由于熱泵機(jī)組的壓縮比較大，因此對(duì)于活塞式壓縮機(jī)在相同的余隙容積下其容積效率下降，從而造成整機(jī)效率的下降。而渦旋式和螺桿式壓縮機(jī)不存在這方面的問(wèn)題。 　　

3.用于風(fēng)冷熱泵的壓縮機(jī)其工作環(huán)境較其它在普通空調(diào)工況下工作的壓縮機(jī)要惡劣，每的運(yùn)行時(shí)間也較長(zhǎng)，工況變化范圍也較大，因此對(duì)壓縮機(jī)的可靠性要求就較高。渦旋式和螺桿式壓縮機(jī)具有零部件少，結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，所以尤其適用于熱泵機(jī)組。 　　

4.目前所采用的風(fēng)冷熱泵機(jī)組一般都采用熱氣除霜的方法來(lái)排除冬季供熱工況下空氣側(cè)換熱器上積聚的霜。在除霜開(kāi)始和結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)要進(jìn)行反向運(yùn)行，在原冷凝一方盤(pán)管中所積聚的液體制冷劑由于其中壓力突然降低為吸汽壓力而大量涌向壓縮機(jī)，造成壓縮機(jī)的濕沖程，這對(duì)于渦旋式和螺桿式壓縮機(jī)而言并沒(méi)有什么大問(wèn)題，而這對(duì)于活塞式壓縮機(jī)來(lái)講極易造成氣閥和連桿的損壞。 　　

5.另外就熱泵壓縮機(jī)本身而言渦旋式和半封閉螺桿式比活塞式的噪聲要低。

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