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超低温空气源热泵机组选型及应用

作者:空气源热泵 来源:未知 点击: 发布日期:2020-09-12
信息摘要:
超低温空气源热泵机组针对商场学校住宅小区等大面积场所的选型应用 超低温空气源热泵机组 的工作原理依然是逆卡诺原理,即利用设备内的吸热介质(冷媒)从空气或自然环境中采集热…

超低温空气源热泵机组针对商场学校住宅小区等大面积场所的选型应用

超低温空气源热泵机组的工作原理依然是逆卡诺原理,即利用设备内的吸热介质(冷媒)从空气或自然环境中采集热能,经EVI喷气增焓压缩机压缩后提高冷媒的温度,并通过热交换器冷媒放出热量加热冷水,同时排放出冷气,制取的热水通过水循环系统送入用户进行采暖或直接用于热水供应。简而言之,就是通过消耗少量的电力来实现热量搬运,从而达到制冷、制热的目的。机组是包括压缩机、翅片管换热器、风机、控制器、膨胀阀、板式换热器和辅机等组成的一套供暖制冷循环系统,在超低温环境下,单台热泵无法解决大面积场所供暖制冷需求时则由多台相同或者不同功率组成空气源热泵设备机群协同工作。
 

超低温空气源热泵机组具有如下特点

(1)机组系统冷热源合一,不需要设专门的冷冻机房、锅炉房,机组可任意放置屋顶或地面,不占用建筑的有效使用面积,施工安装十分简便。
(2)机组系统无冷却水系统,无冷却水消耗,也无冷却水系统动力消耗。另外,冷却水污染形成的军团菌感染的病例已有不少报导,从安全卫生的角度,考虑空气源热泵也具有明显的优势。
(3)机组系统由于无需锅炉、无需相应的锅炉燃料供应系统、除尘系统和烟气排放系统,系统安全可靠、对环境无污染。
(4)空气源热泵机组采用模块化设计,不必设置备用机组,运行过程中电脑自动控制,调节机组的运行状态,使输出功率与工作环境相适应。
(5)空气源热泵的性能会随室外气候变化而变化。
(6)在我国北方室外空气温度低的地方,可选用超低温空气源热泵机组,极寒地区需设辅助加热器

超低温空气源热泵机组的分类

按机组容量大小分为:户式小型机组、中型机组、大型机组等。
按机组组合形式分为:整体式机组(由一台或几台压缩机共用一台水侧换热器的机组称为整体式机组)和模块化机组(由几个独立风冷模块组成的机组,称为模块化机组)。
依功能划分超低温空气源热泵机组目前共分两大系列,供暖机组和冷暖机组。
 
主要部件
机组包括压缩机、翅片管换热器、风机、控制器、膨胀阀、板式换热器等部件。
压缩机
采用高效涡旋式压缩机,部分机型压缩机具备喷气增焓(EVI)功能;振动小、噪声低、可靠性高。
翅片管换热器
采用高散热效率的翅片管换热器。针对具体机型对分配器进行设计和验证,保证制冷剂在每个回路分配的均匀性,极大地提高了换热器的利用率。
板式换热器
采用钎焊式的板式换热器,具有结构紧凑、换热效率高等的特点。
水流开关
采用名牌部件产品,可靠性高,能有效保护机组。
工作原理图
 
制冷运转
1、 经过压缩机的压缩,低温低压的气态制冷剂成为高温高压的气态制冷剂,从压缩机排气管道排出后,通过四通换向阀进入冷凝器(空气侧换热器);风扇运转,将热量带走从而使制冷剂被冷凝,变成液态制冷剂。
2、 经过冷凝器冷凝后的高压液态制冷剂进入膨胀阀。液态的冷媒在经节流后体积膨胀,状态改变,变成了低温、低压的液态制冷剂和部分气态制冷剂。
3、 制冷剂的气液混合体经管道流入蒸发器(水侧换热器),制冷剂在热交换器中膨胀蒸发,吸收水中的热量,蒸发吸热后变成气态,载冷剂(水)温变低,水泵不断运作,将冷量不断泵给末端设备,再将冷量散发出去。
4、 最后,经过膨胀蒸发的气态制冷剂经过四通换向阀和压缩机吸气管道进入压缩机,再次压缩,不断循环。

制热运转

1、 经过压缩机的压缩,低温低压的气态制冷剂成为高温高压的气态制冷剂,经压缩机排出后,通过四通换向阀进入水侧换热器。利用水将制冷剂的热量带给用户,同时制冷剂被冷凝为高压的液态。
2、 经过冷凝器冷凝后的高压液态制冷剂进入膨胀阀。液态的冷媒在经过节流后体积膨胀、状态改变,变成了低温、低压的液态制冷剂和部分气态制冷剂。
3、 经过管道后在空气侧换热器中蒸发吸收空气的热量,变成气态制冷剂。
4、 最后,气态制冷剂经过四通换向阀和压缩机吸气管道进入压缩机,再次压缩,不断循环。

除霜运转

1、 当机组以制热方式运行时,环境温度较低时,空气侧换热器就有可能结霜,影响制热的效果,因此需要除霜。
2、 除霜控制通过结合空气侧盘管温度、计时器进行长期监控,判断是否需要除霜。
3、 机组同过四通换向阀将制热运转变为制冷运转,这时高温高压的气态制冷剂经过空气侧换热器进行除霜;压缩机除霜时间风机不运作。
4、 除霜结束后,通过四通换向阀的切换,制冷运转再次恢复为正常状态制热运转。
机组同程布置和安装示意图
 
 

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