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用空气能热泵热水机组

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空气能 热泵与空调的差别
时间:2017年09月23日来源:百度百科作者:百度百科

 空气能 热泵主机和空调主机外观类似,功能也类似,但是二 者还是有一些差别,比如换热器。

 

空气能 热泵换热器和空调换热器基本差异


        空调制冷时,是通过 冷媒在蒸发器中的相态变化吸收室内的热量,再通过 室外冷凝器的放热来实现制冷的,它的换 热设备主要是翅片式换热器。



        而空气 源热泵一般是通过蒸发器里制冷剂的相态变化(吸热)从空气中吸收热量,再通过室内的冷凝器(或套管换热器)放热而实现取热的。其经常 采用水为载热体,通过套 管换热器实现换热的。

 

空气能 换热器和空调换热器主要差异



        1、风冷空 调器设计上都选择温差10度为标准设计温差(大气温 度一般很少超过43度),即使加上10度的传热温差,空调冷 凝温度也超不过53度,同R22的临界 温度还相差很远,此时蒸 发器管内为凝结换热状态,因此换热系数较高。但是作 为空气能蒸发器,尤其是 在冬季低温状态时,10度的换 热温差就太大了,这样会 使管内的蒸发温度更低,蒸发器 翅片结霜会发生得更快,更早,反而降 低了机组的工作能力。

 

        2、空气能蒸发器是“非满液“式蒸发器,制冷剂 经过节流装置进入蒸发器处于气液状态时,有一部分换热面积同“气态”制冷剂接触换热,换热系数因此很低,蒸发器 换热面积如果过大,就会使 蒸发器的换热能力降低。


 

       制冷剂 在蒸发器理想工况中,经历了 过冷液一饱和液一气液一过热蒸汽的升华过程。静态的 气体由于沸腾部分的换热系数比较高,所以,限制蒸 发器换热能力更多的是管外流动的空气,由于空 气侧的换热系数仅为20-50W(㎡/℃),一般用 管外翅片的面积作为计算蒸发器总换热面积的依据,来核对 蒸发器的选用是否合理。


       如果要 想空气能在更低的环温下工作,就要把 换热温差值选得更小一些,5度的温差最理想(40-50W//℃),比如:已知:蒸发器换热量:10000WK值:50W(㎡/℃),t值:5度,代入下式中:   

  F--换热面积

  Q--换热量

  K--换热系数

  t--换热温差

解:F=10000/50×5=40

答:10000W蒸发器 外表换热面积应该不小于40㎡。


       因为铝 翅片的两侧都与空气发生亲密接触,在实践工程应用中,一般经 验估算蒸发器的外表面积是以铝翅片的总面积乘以2倍来确定的,对铜管 和翅片穿孔传热部分可以忽略不计。


        蒸发器 铝片片距的间隔过窄是不利于空气能低温工作的,但限于成本考虑,目前还 没有迹象表明有厂家愿意将片距扩大,其主要 原因是因为片距的增加,蒸发器 的外形也会相因增加,从电机、钣金、铜管、制冷剂 等方面空气能制造成本也会增加不少。  


 

析湿、结霜、结垢是 空气能热泵和空调共同的技术难点



        不管是 空气能热泵空气侧换热器还是空调换热器,他们都可能要面对3大问题,那就是析湿、结霜、结垢。如果环境湿度较大,或者气温降低、或者使 用时间长了后换热器上覆盖了厚厚的尘垢,这些都 会造成压降增加、换热下降,还容易堵塞翅片条缝,使之失效。


 

空气能 空气侧换热器和空调换热器优化方向


 

        空调换 热器技术研究较多,相对更为成熟,目前主 流的优化方向为小管径、流路设计优化等。



        空气能 热泵空气侧换热器和空调换热器在这方面有相似的,但也有差异。比如结霜方面,空气能 换热器如果相同翅片间距,随着结霜时间增加,空气侧 换热量逐渐减少,不同翅片间距,空气侧 换热量随着翅片间距的增大而减小。因此目 前结构优化主要是小管径、大间距方向的研究。


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