【正文】 ............................................... 34 循環(huán)空氣量的計(jì)算 ............................................................................... 35 空氣側(cè)當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算 ....................................................... 35 管內(nèi) R134a 蒸發(fā)時表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算 ......................................... 36 傳熱溫差的初步計(jì)算 ........................................................................... 40 傳熱系數(shù)的計(jì)算 ................................................................................... 40 核算假設(shè)的 qi值 ................................................................................. 40 30KW 空氣源熱泵熱水器設(shè) 計(jì) IV 蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)尺寸的確定 ................................................................... 40 R134a 的流動阻力及其對傳熱溫差的影響 ...................................... 42 空氣側(cè)的阻力計(jì)算 ........................................................................... 42 蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)的選型 ............................................................................. 43 6 壓縮機(jī)的選型計(jì)算 ................................................................................................. 45 理論排氣量的計(jì)算 ..................................................................................... 45 軸功率的計(jì)算 ............................................................................................... 45 壓縮機(jī)選型 ................................................................................................... 46 壓縮機(jī)的校核 ............................................................................................... 46 壓縮機(jī)名義工況下的熱力計(jì)算 ............................................................... 46 壓縮機(jī)的選 型及校核計(jì)算 ..................................................................... 47 7 節(jié)流裝置介紹與類型選擇 ................................................................................... 49 熱力膨脹閥的選型 ..................................................................................... 52 熱力膨脹閥名義工況下的熱力學(xué)計(jì)算 ................................................. 52 選定熱力膨脹閥 ..................................................................................... 53 8 其他輔助設(shè)備的計(jì)算與選型 .............................................................................. 55 干燥過濾器計(jì)算與選型 ............................................................................ 55 氣液分離器的計(jì)算與選型 .......................................................................... 56 油分離器 ........................................................................................................ 58 視液鏡 ............................................................................................................. 59 截止閥的選取 ............................................................................................... 60 電磁閥的選取 ............................................................................................... 60 分流頭的選擇 ............................................................................................... 62 30KW 空氣源熱泵熱水器設(shè) 計(jì) V 壓力控制器的選擇 ..................................................................................... 63 高壓儲液器 ...................................................................................................... 63 9 儲水箱 ........................................................................................................................ 65 熱水箱的組成 ............................................................................................... 66 外殼 ......................................................................................................... 66 內(nèi)膽 ......................................................................................................... 66 保溫層 ..................................................................................................... 66 熱水箱的設(shè)計(jì) ............................................................................................... 67 結(jié)束語 ............................................................................................................................... 69 致 謝 ........................................................................................................................... 70 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 71 30KW 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 摘 要 本文主要介紹了對 30KW 空氣源熱泵熱水器的設(shè)計(jì)。 能源便成為當(dāng)今各個國家可持續(xù)發(fā)展中的重要課題。從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，我國是世界上最大的煤炭消費(fèi)國，煤炭消費(fèi)約占總能量的 67%，這是導(dǎo)致環(huán)境嚴(yán)重污染、生態(tài)逐年惡化的根本原因之一。為了使空調(diào)行業(yè)走可持續(xù)發(fā)展的道路 ，有必要對其技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。但事實(shí)上，這種產(chǎn)品在海外已經(jīng)發(fā)展多年。在日本，這種產(chǎn)品進(jìn)一步普及的主要困難是價格太貴，每臺熱泵熱水器售價 60萬日元 (1美元約合 110日元 )，即使有政府補(bǔ)助，也比一般 熱水器貴 15萬日元。二氧化碳熱泵系統(tǒng)不僅比電加熱設(shè)備減少了 75%的能耗，另外一個特點(diǎn)就是出水溫度可以很容易達(dá)到 90℃ [2]。面對國際上正在限用的 HCFC類制冷劑 ,國外 HCFC22的主要替代30KW 空氣源熱泵熱水器設(shè) 計(jì) 4 物為 R407C、 R410A和 HFC 134a等。 在系統(tǒng)優(yōu)化方面，上海交通大學(xué)的張潔 [9]等在空氣源熱泵熱水器產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的充注量、冷凝盤管長度以及系統(tǒng)匹配問題加以討論，提出優(yōu)化并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證；同濟(jì)大學(xué)蘇生、陳汝東教授 [10] 從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度出發(fā)，把握熱泵供熱量、功率 消耗、環(huán)境因素以及價格問題，認(rèn)為熱泵熱水器具有一個最佳熱容量的選取問題。運(yùn)用逆卡諾循環(huán)原理，以空氣作為低溫?zé)嵩传@取熱量，經(jīng)過壓縮機(jī)的壓縮變?yōu)楦邷責(zé)崮埽鬟f到水箱中把冷水加熱。 30KW 空氣源熱泵熱水器設(shè) 計(jì) 6 （ 4）其它功能方面：空氣源熱泵熱水器 使用不受地點(diǎn)限制，可以擺放在任何地方，而且占地空間很小，而常規(guī)太陽能要達(dá)到同等供熱效果則需占用很大空間，還必須露天擺放。 總的來說，當(dāng)前應(yīng)用的家用熱泵熱水器亟待解決的問題有以下幾點(diǎn)： 第一， COP 水平 ,涉及熱泵循環(huán)的選擇；壓縮機(jī)的性能、壽命、成本設(shè)計(jì)；熱交換器換熱能力與阻力的匹配，熱媒的選擇等問題。熱泵熱水器的出水溫度通?？蛇_(dá)到 50至 60攝氏 度，在這個溫度范圍內(nèi)水是最易結(jié)垢的，如果不能定期清洗換熱器，對于板式換熱器而言，就會脹破，對于套管式換熱器而言，其內(nèi)管會破裂，從而導(dǎo)致整個熱泵熱30KW 空氣源熱泵熱水器設(shè) 計(jì) 7 水機(jī)組失去功能。冷 凝后工質(zhì)變成液體經(jīng)膨脹閥回到終端，周而復(fù)始，閉合循環(huán)，從而達(dá)到加熱冷水制取生活熱水的目的。 蒸汽壓縮式制冷機(jī)中的制冷劑從低溫?zé)嵩粗形崃?，在低溫下汽化，再在高溫下凝結(jié)，想高溫?zé)嵩磁欧艧崃俊?制冷劑主要有以下分類： （ 1）在壓縮式制冷劑中廣泛使用的制冷劑是氨、氟里昂和烴類。代號與氟里昂一樣采用 “ R”， 這類制冷劑 易燃易爆，安全性很差，如 R50、R170、 R290...等。 ② 臨界溫度要高于環(huán)境溫度。這樣可減少系統(tǒng)管路直徑的尺寸，節(jié)約材料，同時也易于液化。 ⑤ 有一定的吸水能力。氨的凝固溫度為 ℃，標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為－ ℃，在常溫下冷凝壓力一般為 ～ ，即使當(dāng)夏季冷卻水溫高達(dá) 30℃時也不超過 。其臭氧破壞指數(shù)（ ODP）值為 0，溫室效應(yīng)指數(shù)（ GWP）值為 ～ 。 R134a 分子不含 Cl，自身不具備潤滑性。 R12 是一種無色、透明、沒有氣味，幾乎無毒性、不燃燒、不爆炸，很安全的制冷劑。其 ODP 為 0，因此 R410A 是不破壞大氣臭氧層的環(huán)保制冷劑。 R134a的單位體積制冷量略低于 R12，其理論循環(huán)效率也比 R12 略有下降，一般來講采用R134a 的壓縮機(jī)其制冷量和單位功耗都將下降 2%～ 5%，采用過冷和回?zé)嵫h(huán)后，可縮小這種差距。容積型壓縮機(jī)是通過改變工作容積來完成氣體的壓縮和輸送過程的，它又可分為活塞式和回轉(zhuǎn)式兩種。 壓縮機(jī)的比較 壓縮機(jī)從往復(fù)式壓縮機(jī)開始，發(fā)展不