【正文】 一種。這樣的話可以保持縱向蜜蜂，減少機(jī)械損傷，防止偶爾出現(xiàn)的高壓，確保壓縮機(jī)安全。 二 渦旋式壓縮機(jī) 渦旋式壓縮機(jī)是一中新型的壓縮機(jī)，它也是家用空調(diào)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)型式之一。冰箱壓縮機(jī)的性能系數(shù)從幾年前的 左右發(fā)展到今天有數(shù)家國(guó)內(nèi)冰箱壓縮機(jī)企業(yè)最高達(dá)到 [13]，從而在一定程度上促進(jìn)了制冷設(shè)備的發(fā)展。大部分 15KW 以下的小容量制冷壓縮機(jī)大多采用全封閉式壓縮機(jī)。但因?yàn)槠涑粞跸臐撃転榱悖詼厥倚?yīng)潛能應(yīng)該在 ~。如果使用專門為 R407C設(shè)計(jì)的蒸發(fā)器， COP就會(huì)比 R22系統(tǒng)明顯提高 20%，這是預(yù)料之外的，水加熱功率也會(huì)隨之提高 3%。同時(shí) R22 曾是被廣泛應(yīng)用的高能效比的冷媒。水—ODP=0和 GWP1,用于冷凝溫度較低的水冷冷水機(jī)組以及冰蓄冷機(jī)組。 四、其他 其原料源頭充足，制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。；標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)在 46℃ 以上的稱為中溫制冷劑，冷凝壓力 Pk 20Kg/cm2（絕對(duì)）， 60℃ T0 0℃ 。而混合型制冷劑又可分為共沸混合制冷劑和非共沸混合制冷劑兩類。目前多選用的制冷劑有水、氟利昂、氨等等。簡(jiǎn)單的說就是，制冷劑是一種制冷系統(tǒng)常用的工作介質(zhì)，他可以在制冷系統(tǒng)中傳遞能量。 其工作流程是這樣的：壓縮機(jī)將回流的冷媒進(jìn)行壓縮，此時(shí)的冷媒是處于低壓狀態(tài)的，然后壓縮成高溫高壓的氣體排除，高溫高壓的冷媒氣體可以流經(jīng)銅管，便于傳熱，熱量便會(huì)由銅管傳遞到水箱內(nèi)，冷卻后的冷媒最終會(huì)被壓力的一直作用變成液態(tài)，經(jīng)過熱力膨脹閥后進(jìn)入到了蒸發(fā)器，由于蒸發(fā)器的壓力由于冷媒液體體變成氣體體而突然降低，因此也太大額冷漠在此迅速蒸發(fā)放 出大量的熱量，與此同時(shí)，在外界風(fēng)機(jī)的作用下，大量的空氣會(huì)被風(fēng)機(jī)吹過蒸發(fā)器表面進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流，空氣中的能量被蒸發(fā)器吸收，空氣溫度迅速降低，變成溫度很低的氣體被排進(jìn)廚房，然后冷媒由于吸收了一定能量回流到壓縮機(jī)，進(jìn)入到下一個(gè)循環(huán)。最后，蒸發(fā)器和冷凝器等容易因?yàn)榻Y(jié)垢而斷裂。 當(dāng)前空氣源熱泵熱暑期的市場(chǎng)最主要的問題仍然還是產(chǎn)品知名度問題，經(jīng)過調(diào)查，很多人都不知道空氣源熱泵熱水器的優(yōu)勢(shì)，從國(guó)際上來看，空氣源熱泵熱水器已經(jīng)提前，一個(gè)很成熟的技術(shù)水準(zhǔn)了，但是在國(guó)內(nèi)，空氣源熱泵熱水器依然處于起步階段，仍有很多的路要走，因此，需要各大廠商本著對(duì)該行業(yè)的理解和負(fù)責(zé)，為這個(gè)綠色產(chǎn)業(yè)的更進(jìn)一步做出努力，給與更多空氣源熱泵熱水器以更多的發(fā)展空間，同時(shí)給予支持和原陽(yáng)，我們也應(yīng)該呼吁政府和相關(guān)部門能夠支持和發(fā)揚(yáng)空氣源熱泵熱水器綠色的精神，讓空氣 源熱泵熱水器產(chǎn)業(yè)在合適健康的道路上長(zhǎng)此發(fā)展下去。總體來說，行業(yè)發(fā)展速度很快，從公司來看，該年還不如以往的熱泵熱水器行業(yè)規(guī)模大，據(jù) 2020 年數(shù)據(jù)顯示，規(guī)模從很少達(dá)到了 460 家左右，隨著大中企業(yè)的進(jìn)入市場(chǎng)，一定會(huì)將空氣能技術(shù)帶入到品牌化和規(guī)?；?新階段中去。 空氣源熱泵熱水器的發(fā)展前景 空氣源熱泵熱水器技術(shù)曾在 2020 年度獲得市場(chǎng)和政府明顯力捧的一項(xiàng)綠色天然科技，在這一年里，產(chǎn)業(yè)鏈布局完成初步進(jìn)展后，各種大的熱水器大廠商開始面向市場(chǎng)進(jìn)行強(qiáng)勢(shì)的主動(dòng)出擊，各自大力推廣各自旗下的空氣源熱泵熱水器技術(shù)和產(chǎn)品，市場(chǎng)從多年不溫 不火中迅速成為各大廠商爭(zhēng)相競(jìng)爭(zhēng)的激烈場(chǎng)面，還有就是，政策往常對(duì)空氣能產(chǎn)品的扶持力度很低，但是從 2020 年起多地方政府都將空氣源熱泵熱水器納入到技能產(chǎn)品推廣的目錄中去，這就被認(rèn)為是一個(gè)官方的積極信號(hào)，宏觀調(diào)控政策的示好進(jìn)一步加快了空氣源熱泵熱水器的的市場(chǎng)進(jìn)攻。大可廣泛應(yīng)用到家庭、學(xué)校、賓館、醫(yī)院等等也可以用于住宅小區(qū)，桑拿等集中供熱。 第四代空氣源熱泵。換句話說就是，熱量不可能自發(fā)地從溫度高的物體傳向低溫物體，這是不可逆性，而熱泵則是一種消耗一定的機(jī)械能，將空氣中的品位低熱能送入高溫物體以供所需的熱量的設(shè)備，這就是 “空氣源熱泵 ”。常人眼中的 “泵 ”就是提高各種位置高度的機(jī)械設(shè)備，比如水泵是將水從低的地理位置抽到 高 的地理位置。本裝置是以空調(diào)熱水系統(tǒng)為主進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對(duì)題目的分析，選出合適的方案。然后進(jìn)行熱負(fù)荷的計(jì)算，進(jìn)行壓縮機(jī)和輔助機(jī)構(gòu)的選型；以及與壓縮機(jī)相適配的冷凝器、蒸發(fā)器等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，選取合理的風(fēng)機(jī)，通過對(duì)裝置的各部件設(shè)計(jì)后，對(duì)裝置的整體布局進(jìn)行設(shè)計(jì)，使裝置整體結(jié)構(gòu)布局合理，緊湊。而 “熱泵 ”則是一種可以從周圍環(huán)境中比如水，土壤，空氣等將品味低的熱能，經(jīng)過電力做工，將高品位的能提供給人們加以合理的利用。 熱水器的發(fā)展歷史 第一代熱水器大功率燃?xì)?，其出水溫度受環(huán)境條件的影響，水壓也受氣候條件的影響，總體來說不穩(wěn)定也不易調(diào)節(jié)水溫。結(jié)合前三者的優(yōu)點(diǎn)，芬尼人針對(duì)空氣源熱泵價(jià)格高但功能單一的情況經(jīng)過不懈努力終于于 2020 年研制出了空氣源熱泵。 持久恒溫：使用起來很簡(jiǎn)單，整個(gè)熱水器全部用自動(dòng)化只能控制系統(tǒng)，客戶只需要第一次使用時(shí)候開一下電源，然后在以后 的使用中就可以實(shí)現(xiàn)完完全全的自動(dòng)化運(yùn)行，達(dá)到用戶的制定水溫時(shí)自動(dòng)停機(jī)，低于用戶的使用過程中完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，低于客戶的目標(biāo)水溫時(shí)系統(tǒng)就可以自動(dòng)開機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)一天 24小時(shí)隨時(shí)都有熱水用不用再浪費(fèi)時(shí)間等待了。 空氣源熱泵熱水器，從本質(zhì)上說就是從周圍環(huán)境中吸取熱量，然后通過電力220L 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 做工，將這些熱量全部傳遞到被加熱的水中。 由于熱泵具有很好的節(jié)能效果，很多法律頒布了熱泵事業(yè)將來的發(fā)展方向，這些政策促進(jìn)了該行業(yè)的發(fā)展，減少了二氧化碳的排放量和停用含有氟利昂的工質(zhì)，這些環(huán)境保護(hù)措施的實(shí)施，有利于環(huán)境友好型發(fā)展。 存在的問題 一般來說，當(dāng)市場(chǎng)中新引進(jìn)一批新產(chǎn)品時(shí)候，總會(huì)存在某種缺陷，對(duì)于空氣源熱泵熱水器也同樣存在以下缺憾：首先，外觀問題。熱泵熱水器的出水溫度達(dá)到 60 攝氏度左右，水垢很容易在這個(gè)溫度范圍內(nèi)結(jié)垢，如果不 能定期對(duì)蒸發(fā)器和冷凝器清洗的話，對(duì)于板式換熱器來說，就會(huì)脹破，對(duì)于套管式換熱器而言，其內(nèi)管會(huì)破裂，從而導(dǎo)致整個(gè)熱泵熱水機(jī)組失去功能 。 經(jīng)過以上的工作原理，可以看出，空氣源熱泵熱水器的工作原理和空調(diào)原理極為相似，應(yīng)用了傳熱學(xué)中學(xué)過的逆卡諾循環(huán)原理 [9]，并且通過吸收空氣中大量的低溫?zé)崮?，?jīng)過壓縮機(jī)的壓縮接著變成高溫的熱能，接著傳遞給水箱中，把水加熱起來，供生活所需，整個(gè)過程是一種能量不斷轉(zhuǎn)移的過程，也就是從空氣中轉(zhuǎn)移到水 中，不是能量的轉(zhuǎn)換過程，沒有通過電加熱元件來加熱熱水，也沒有燃燒可燃?xì)怏w來加熱熱水。平時(shí)學(xué)習(xí)中我們常常稱其為工質(zhì)。從 1930 年 ,Perkins 發(fā)明了蒸氣壓縮式制冷循環(huán) [10]，制冷技術(shù)在人類發(fā)展期中起著舉足輕重的作用，制冷技術(shù)突飛猛進(jìn)。按照化學(xué)成分，主要分為三類：無機(jī)物類、氟利昂、碳?xì)浠衔?。如?71Ｒ 1Ｒ 22 等， 一般用于普通單級(jí)壓縮和雙級(jí)壓縮的活塞式制冷壓縮機(jī)中；而標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)在 46℃ 以下的稱為低220L 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 溫制冷劑，冷凝壓力 Pk≥20Kg/cm2（絕對(duì)）， T0≤－ 70℃ ，如Ｒ 13（ CF3Cl）、Ｒ14（ CF4）、二氧化碳、乙烷、乙烯等，這類制冷劑適用于復(fù)迭式制冷裝置的低溫部分或－ 70℃ 以下的低溫裝置中。 220L 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 除了以上共同要求外，不同型式的制冷系統(tǒng)和制冷壓縮機(jī)對(duì)制冷劑還有一些特殊要求，比如說： （ 1） 離心式壓縮機(jī)一般要求制冷劑的相對(duì)分子質(zhì)量要大，這樣可以提高壓縮比，減少級(jí)數(shù)。 （ 2） R22 是氫氯氟烴化合物（ HCFCs）制冷劑的代表，曾經(jīng)被廣泛用于各種空調(diào)系統(tǒng)。 （ 3） R23，又名三氟甲烷，分子式為 CHF3，無色無臭氣體。 R407C 和 R22 有很接近的制冷量，壓力差不多一樣，需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做出的改動(dòng)小。常溫常壓下 R134a 是無色，有輕微的氣味，不易燃，對(duì)皮 膚眼睛無不會(huì)產(chǎn)生刺激，也不會(huì)引起皮膚過敏反應(yīng)，這一點(diǎn)很不錯(cuò)，但 長(zhǎng)時(shí)間暴 露 仍然會(huì)產(chǎn)生輕微毒氣，所以工作場(chǎng)所應(yīng)通風(fēng)良好， R134a 是不溶于礦物油的制冷劑，他采用脂類油、合成油（往復(fù)式壓縮機(jī)用）或烷基苯油（旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)用）來滿足壓縮機(jī)的潤(rùn)滑要求。這是多年的資料研究發(fā)現(xiàn)的 。 壓縮機(jī)的比較 一 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī) 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)是常見到的家用空調(diào)壓縮機(jī)之一。長(zhǎng)期以來 , 由于軸向力不能穩(wěn)定平衡 , 防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不靈活 ,軸向、徑向密封不完善 , 以及渦形盤加工困難 , 故未達(dá)到實(shí)用化程度。還有將氣體注入循環(huán)，提高運(yùn)行效率和節(jié)能，減少壓縮機(jī)開機(jī)頻率和停機(jī)頻率，控制室溫變化，可以實(shí)現(xiàn)舒適的空調(diào)。其特點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)、噪聲低、不易磨損、可以長(zhǎng)時(shí)間用、能 效比顯著、工作很可靠，但是零部件多而且雜亂，且零部件形狀都不一樣，形狀精細(xì)而復(fù)雜，加工精度高，工藝難度很大，因此其發(fā)展一度受到限制，在電冰箱及其它小型制冷設(shè)備中正在逐漸被渦旋式壓縮機(jī)所取代。 五 螺桿式壓縮機(jī) 螺桿式壓縮機(jī)是主要靠轉(zhuǎn)子的相互嚙合，它們是帶有螺旋齒槽的，形成有齒形的基元容積的變化。前者主要用于小型的家用冰箱的冷凝器，強(qiáng)制對(duì)流冷卻主要用于中小型氟利昂機(jī)組。 二 水冷式冷凝器 水冷式冷凝器是用水作為冷卻介質(zhì)對(duì)排氣進(jìn)行冷凝，冷卻水來源廣闊比如江水、湖水、河水、等等由于水溫低，所以很多用水冷式冷凝器可以得到更低的冷凝溫度和壓力，這樣的話就對(duì)提高制冷裝置的制冷能力有很大的提高，同時(shí)提高了其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。大管子內(nèi)套小管子，小管子可以是一根，也可以是數(shù)根。因此采用蒸發(fā)式冷凝器就會(huì)使冷凝器的總功耗顯著減低，壓縮機(jī)的輸入功率也將減少。 蒸發(fā)器的比較 一 干式氟利昂蒸發(fā)器 干式蒸發(fā)器是一種 制冷劑液體在傳熱管內(nèi)能夠完全汽化的蒸發(fā)器。但不足之處是制冷劑充注量大，液柱靜壓會(huì)給蒸發(fā)溫度造成不良影響。與名義參數(shù)相應(yīng)的溫度條件稱為名義工況。因此 , 熱水箱的儲(chǔ)熱量只要保證熱水用水峰值時(shí)用水量和熱泵熱水器的產(chǎn)水量的差值 圖 41 直熱式熱泵熱水器工作原理 圖 42 直熱式熱泵熱水器工作原理 水箱相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 把水箱設(shè)計(jì)為圓柱形，尺寸為 R= 高 H=1m 水箱最大儲(chǔ)水量 v= LR 2502 ??? （ 41） 額定出水量為 220L ,即 220Kg 把整個(gè)水箱的水從 15℃ 加熱到 55℃ 所需的熱量為 220L 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) Q= KJKJC 3 6 9 6 040104 . 22 2 0tm 3 ???????? （ 42） 把整個(gè)水箱的水從 15℃ 加熱到 60℃ 所需的熱量為 Q= KJKJC 4 1 5 8 045104 . 22 2 0tm 3 ???????? （ 43） 隔熱材料的選擇 隨著人們對(duì)能源產(chǎn)品的性能要求的提高，對(duì)儲(chǔ)水箱的保溫性能也提出了更高的要求。此次設(shè)計(jì)亦采用這種材料。為了使用方便，一般都給出了這些名義工況的參數(shù)，這些參數(shù)為客戶提供了參考依據(jù)和制冷機(jī)或制冷壓縮機(jī)的性能參數(shù)。 三 循環(huán)式蒸發(fā)器 這種蒸發(fā)器中 ,制冷劑在其管內(nèi)反復(fù)循環(huán)吸熱蒸發(fā)直至完全汽化 ,被稱為循環(huán)式蒸發(fā)器。而冷卻空氣的干式蒸發(fā)器又可分為冷卻自由運(yùn)動(dòng)空氣的蒸發(fā)器和冷卻強(qiáng)制流動(dòng)空氣的蒸發(fā)器 . 自由運(yùn)動(dòng)型一般被制成光管蛇形管管組，通常稱作冷卻 排管，一般用于冷藏庫(kù)和低溫的實(shí)驗(yàn)裝置中。 （ 4）不污染環(huán)境，不少化工廠以往采用殼管式冷凝器，夏季時(shí)候由于冷凝壓力太高，采用放空降壓的辦法，但是效果不很理想，因?yàn)槊看蝺H能放出部分蒸汽，而且期間還含有大量的氨氣，損失嚴(yán)重還容易污染環(huán)境，但采用蒸發(fā)式冷凝器后不存在這種現(xiàn)象。在套管式冷凝器中，制冷劑同時(shí)受到冷水及管外空氣的冷卻，其傳熱效果好，但是不排除金屬的消耗量大，套管式冷凝器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱效果好，缺點(diǎn)已很明顯機(jī)冷卻水的流動(dòng)阻力大，對(duì)水質(zhì)要求較高。 （ 1）立式殼管式冷凝器應(yīng)用范圍主要是大中型制冷系統(tǒng)。這種冷凝器的傳熱效果低于強(qiáng)制流動(dòng)空氣冷卻式冷凝器。在操作上 , 螺桿壓縮機(jī)是壓縮機(jī)中最簡(jiǎn)單的類型之一。 四 離心式壓縮機(jī) 離心式壓縮機(jī)是一種高速運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)。 目前渦旋式壓縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要在： ① 進(jìn)一步改進(jìn)渦旋盤加工制造工藝 , 降低成本； ② 提高加工和裝配精度 , 合理考慮實(shí)際運(yùn)行中密封間隙，降低泄漏損失 , 進(jìn)一步提高效率； ③ 究變轉(zhuǎn)速下渦旋式壓縮機(jī)性能 , 提高工作轉(zhuǎn)速； ④ 研究開發(fā)自轉(zhuǎn)型渦旋式壓縮機(jī)等。渦旋式運(yùn)動(dòng)能夠減少力矩的變化形成壓縮腔從而降級(jí)噪音，震動(dòng)減少。這種壓縮機(jī)只進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,不需將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閬砘氐姆磸?fù)運(yùn)動(dòng)，從運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)度來說，更為平穩(wěn)，其他的比如噪聲低，靠譜等等，從結(jié)構(gòu)上說，制作余系小，不用考慮膨脹氣體的干擾了，另外還沒有吸氣閥，減少流動(dòng)阻力，結(jié)果就使得容積效率高，能效比高。由于此次設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)的制冷量為， 因此本設(shè)計(jì)選用全封閉式制冷壓縮機(jī) 。根據(jù)以上分析，本文220L 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 推薦在熱泵熱水器中使用 R134a 制冷工質(zhì)。 （ 6） R410A：是一種新型環(huán)保制冷劑，不破壞臭氧層，工作壓力為普通 R22空調(diào)的 ，制冷（暖）效率更高。是不燃?xì)怏w，主220L 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 要用于制作低溫致冷劑有時(shí)候作為滅火劑和制造四氟乙烯的原料。對(duì) R22，含水量仍然限制在 ％以內(nèi)。 （ 3） 小型制冷系統(tǒng)要求制冷劑與潤(rùn)滑能相互溶解