【正文】 出機(jī)組的使用范圍 等等。同時(shí)空氣源熱泵抽取空 氣中的熱量制熱后，排出的是冷風(fēng)，有利于改善環(huán)境溫度，降低溫室效應(yīng)。運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)結(jié)合設(shè)計(jì)風(fēng)道系統(tǒng)，有效減少高頻噪音。派沃空氣源熱泵熱水器（空氣源熱泵熱水器）加熱時(shí)間短，水電完全分離，無(wú)觸電危險(xiǎn)；無(wú)廢煙、廢氣排出，因而無(wú)中毒危險(xiǎn)；同時(shí)也克服了太陽(yáng)能熱水器陰雨天不能工作、電熱水器出現(xiàn)漏電、燃?xì)鉄崴鞒霈F(xiàn)煤氣泄露的缺點(diǎn)。它由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。 從國(guó)際上來(lái)看，熱泵熱水器已經(jīng)是一個(gè)很成熟的技術(shù)了，但在國(guó)內(nèi)來(lái)講熱泵熱水器的確還處于起步階段，猶如初生的嬰兒，因此就需要有更多本著對(duì)行業(yè)負(fù)責(zé)的生產(chǎn)廠家投入其南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 8 中，為這一陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)的更進(jìn)一步發(fā)展做出不懈努力，給予更多的呵護(hù)與關(guān)愛(ài)。新型節(jié)能環(huán)保熱水器在建筑行業(yè)的推廣應(yīng)用也給他們帶來(lái)了新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，增加了樓盤(pán)的品質(zhì)。 另外據(jù)筆者通過(guò)一些渠道了解到，以上海為首的一些城市在未來(lái)幾年內(nèi)，內(nèi)環(huán)以內(nèi)的熱水鍋爐設(shè)備將逐漸被取締，市府職能部門(mén)也在大力提倡使用節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)品；另外，針對(duì)上海民用建筑的結(jié)構(gòu)及分布的特殊性，有關(guān)專家建議：將這種“冰箱”式的熱水器納入申城建筑節(jié)能發(fā)展計(jì)劃中。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?？啥嗯_(tái)機(jī)組并聯(lián)滿足更大量的熱水需求，另外，在熱水需求量減少的季節(jié)或需要檢修時(shí)，可以停用部分機(jī)組而不影響其他機(jī)組運(yùn)行。外殼采用鏡面不銹鋼，高雅美觀，經(jīng)久耐用，不易生銹。 高效節(jié)能由工作原理可知，熱泵機(jī)組能從周圍空氣獲取大量的免費(fèi)熱量，一般情況下，每消耗 1度電大約能產(chǎn)生 3～ 4 度電以上的熱量。 美、 加、 瑞典 、德、日、韓等國(guó)政府均發(fā)出專門(mén)官方指引，促進(jìn)熱泵技術(shù)的社會(huì)應(yīng)用。 空氣源熱泵的原理實(shí)際和空調(diào)差不多，是一種新型的熱水器，主要由幾大部分組成：蒸發(fā)器，壓縮機(jī)，冷凝器，儲(chǔ)液罐，膨脹閥等等，整套設(shè)備中 貫穿著一種物質(zhì)，冷媒，現(xiàn)實(shí)中最常見(jiàn)的就是氟利昂，工作原理就是冷媒在蒸發(fā)器中與空氣進(jìn)行熱交換，吸收空氣的熱量，（為什么會(huì)吸收空氣的熱量，是因?yàn)檫@種物質(zhì)的沸點(diǎn)很低，一般是零下 40 幾度。傳統(tǒng)的使用電力、燃油、燃?xì)獾鹊臒崴鲗?shí)質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它們把電能、燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能。同時(shí) ,它還可供應(yīng)生活用水，可謂一舉三得，是一種有效地利用能源的方式。為了使空調(diào)行業(yè)走可持續(xù)發(fā)展的道路，有必要對(duì)其技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。 空氣源 能是新能源與可再生能源的重要組成部分。 其次是從熱泵的運(yùn)行原理以及蒸汽壓縮式制冷循環(huán)原理方面進(jìn)行了更詳細(xì)的介紹空氣源熱泵的組成以及設(shè)計(jì)方法。通過(guò)這一章可以的了解到熱泵的組成、性質(zhì)、特點(diǎn)等。 空氣源 能量巨大，是取之不盡。 空氣源 熱泵供熱空調(diào)系統(tǒng)是一種 利用可再生能源的高效節(jié)能、無(wú)污染的既可供暖又可制冷 的 環(huán)保型的 新型空調(diào) 系統(tǒng)。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 4 第一章 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì)及應(yīng)用概述 第一節(jié) 空氣 源熱泵的概述 什么是熱泵 熱泵 Heat Pump 熱泵技術(shù)是近年來(lái)在全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。 例如燃?xì)鉄崴?，通過(guò)燃?xì)庠谘鯕庾饔孟氯紵?，?huì)有不完全燃燒、高溫度熱損耗、換熱損耗等熱能的損失，實(shí)際的制熱學(xué)系數(shù)反在～ 之間。由于物體由液態(tài)變成氣態(tài)要吸收大量的熱量，所以這里的空氣相對(duì)來(lái)說(shuō)溫度已經(jīng)很高，所以一定會(huì)吸熱），在蒸發(fā)器中吸熱以后由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，進(jìn)入壓縮機(jī)，由壓縮機(jī)把這種冷媒加工成為高溫高壓的蒸汽，然后進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中，冷媒與水進(jìn)行熱交換，冷媒的溫度下降，由高溫高壓的氣態(tài)變成液態(tài)，釋放大量的熱量，而水就可以吸收這種熱量，冷媒就又回到儲(chǔ)液罐中 ，等待下一次的循環(huán)，正是因?yàn)槔涿降倪@種周而復(fù)始的循環(huán)，把大量的熱能源源不斷的從空氣中帶到水中，所以叫空氣源熱泵熱水器。 空氣源熱泵的優(yōu)勢(shì) 空氣源熱泵以水源熱泵類似方法從空氣獲得熱量來(lái)加 熱水。機(jī)組的能效比（ COP）平均可達(dá) 3～ 4 以上，相當(dāng)于熱效率超過(guò) 300%～ 400%，比用直接電加熱方式節(jié)能 67～ 75%以上。 安全環(huán)保熱泵 機(jī)組對(duì)大氣及環(huán)境無(wú)任何污染 ,而且節(jié)能效果明顯 ,屬于綠色環(huán)保類產(chǎn)品 ,符合我國(guó)目前的能源、環(huán)保方面的基本政策。 第三節(jié) 空氣源熱泵熱水器前景 隨著能源緊缺的進(jìn)一步擴(kuò)大，全民的節(jié)能意識(shí)也得到了很大的提高。 空氣源熱泵熱水器具有太陽(yáng)能熱水器節(jié)能、環(huán)保、安全的優(yōu)點(diǎn)，又解決了太陽(yáng)能熱水器南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 7 依靠陽(yáng)光采熱和安裝不便的缺點(diǎn)。上海市資源綜合利用協(xié)會(huì)專家倪德良建議，申城綠色節(jié)能建筑發(fā)展計(jì)劃中應(yīng)納入“冰箱”型熱水器，在建房時(shí)就 留下相應(yīng)空間，為其留一席之地 。對(duì)業(yè)主而言，可以 24 小時(shí)使用熱水，且相比電熱水器而言，可以節(jié)省大量的運(yùn)行開(kāi)支。同時(shí)我們也呼吁相關(guān)的政府職能部門(mén)給予更多的政策支持，讓熱泵產(chǎn)業(yè)在健康的道路上長(zhǎng)足發(fā)展。其工作過(guò)程如下：制冷劑在蒸發(fā)壓力下沸騰， 蒸發(fā)溫度低于被冷卻物體或流體的溫度。空氣能熱泵熱水器（空氣源熱泵熱水器）也得到了官方的應(yīng)用。 智能控制 強(qiáng)大的微電腦控制功能，徹底解決系統(tǒng)運(yùn)行的安全問(wèn)題，能夠智能化的向終 端用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定的衛(wèi)生熱水。 注： 但是，目前我國(guó)大部分廠家所采用的熱媒（冷媒）還是 R22，采用環(huán)保熱媒（冷媒） R417A、 R410A 的時(shí)代逐漸到來(lái)。 以上僅從技術(shù)角度指出了空氣源熱泵在寒冷地區(qū)的使用，設(shè)計(jì)時(shí)還蓄從經(jīng)濟(jì) 角度全面分析。其次，設(shè)備的容量必須滿足 熱泵 設(shè)計(jì)計(jì)算冷 (熱 )負(fù)荷的要求，另外設(shè)備的配置應(yīng)適應(yīng) 熱泵 負(fù)荷變化的特點(diǎn)。對(duì)南京而言，一般供應(yīng)商所提供的熱泵機(jī)組額定制冷工況條件與實(shí)際一致或相近，一般空氣干球溫度為 35℃ ， 熱泵 冷媒水進(jìn)出水溫度分別為 12℃ 、 7℃ 左右。一般情況下，按夏季負(fù)荷選 定的熱泵，能滿足冬季供暖的要求。另外，由于模塊化熱泵一般采用板式換熱器，對(duì)水質(zhì)要求較高，對(duì)各單元之間水力平衡的要求也較高。但由于熱泵的噪音很大一部分來(lái)源于風(fēng)機(jī)，而且壓縮機(jī)的噪音可以通過(guò)加隔音罩等辦法降低，故實(shí)際上螺桿式熱泵的噪音比活塞式熱泵的噪音略低（約 35dB(A)）。布置于窗臺(tái)的熱泵往往是每層要求獨(dú)立配置、單獨(dú)計(jì)量的場(chǎng)所，只限于較小容量的熱泵，宜采用側(cè)進(jìn)風(fēng)側(cè)排風(fēng)的形式。熱泵的布置除考慮對(duì)周圍影響小，通風(fēng)好外，還應(yīng)考慮管線布置、設(shè)備吊裝及以后的更換等因素，有條件時(shí)留出 1~2臺(tái)熱泵位置，為發(fā)展留下余地，并為設(shè)備安裝及更換考慮足夠的荷載條件。水泵的功耗應(yīng)控制在熱泵出力 的 1/30之內(nèi)。這一方面是由于南京地區(qū)一般建筑物的供暖熱負(fù)荷小于夏季供冷冷負(fù)荷，另外，同樣的 熱泵 器， 60℃ 進(jìn)水溫度條件下的供熱量明顯大于 7℃ 進(jìn)水條件下的制冷量。各系統(tǒng)設(shè)備只要條件允許，盡可能采用同程布置方式。水泵的出入口均應(yīng)裝壓力表。 2． 3． 7 減少 熱泵機(jī)組噪音影響的措施 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 15 減少熱泵機(jī)組噪音的影響，一方面應(yīng)從熱泵機(jī)組著手，如壓縮機(jī)加消音套，風(fēng)機(jī)采用靜音型，即盡可能選用低噪音的熱泵機(jī)組。另外，水泵宜選用低轉(zhuǎn)速泵，水泵房通向內(nèi)走道的門(mén)應(yīng)做隔音門(mén)，有條件時(shí)設(shè)隔音門(mén)套。從各供應(yīng)商提供的資料看，熱泵效率高低差異明顯，高者額定工 況制冷系數(shù)達(dá)到 左右，低者在 左右。水泵臺(tái)數(shù)盡可能與熱泵臺(tái)數(shù)匹配，以便部分熱泵停機(jī)時(shí)，水泵相應(yīng)停機(jī)，以減少水泵的消耗。南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 16 因此，從減少能源消耗角度，小而分散的空調(diào)器更節(jié)能。采用以空調(diào)器耗電為標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)側(cè)變速控制可使計(jì)量更客觀。 陰暗區(qū)內(nèi)。 （ 6）排風(fēng)與節(jié)能 空調(diào)建筑中新風(fēng)負(fù)荷占相當(dāng)?shù)谋戎?，額定工況下，辦公、旅館等建筑新風(fēng)負(fù)荷占空調(diào)總負(fù)荷的 30％左右，商業(yè)建筑中新風(fēng)負(fù)荷占 50％左右。為提高噴水效率，應(yīng)改噴水為噴霧，噴多少量恰到好處、怎樣噴效率最高、非軟水噴有何不良影響及其影響程度多少都是值得深一步研究的課題。 化霜是熱泵機(jī)組不得于而為之的動(dòng)作，化霜期間不但不供熱，反而制冷，對(duì)供熱效率影響明顯?？傮w來(lái)說(shuō)，空氣源熱泵熱水器 發(fā)展 前景還是不錯(cuò)的 。這樣，就可根據(jù)所需 2400W的制冷量對(duì)應(yīng)選購(gòu)具有 2500W制冷量的 KF25GW型分體壁掛式空調(diào)器。雖然不易直接計(jì)算得出，但能得出一些經(jīng)驗(yàn)性的結(jié)論。 R134a不可燃， 且蒸發(fā)器和冷凝器都在正壓下工作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明R417a 系統(tǒng)的吸、排氣壓力比 R22系統(tǒng)稍高或接近，但對(duì)應(yīng)于 同一溫度下的飽和壓力 R417a小于 R22，有利于裝置的運(yùn)行。目前衛(wèi)生熱水能耗在 建筑 能耗中的比例越來(lái)越大，建筑衛(wèi) 生熱水節(jié)能日益受到重視。那么，利用熱泵的原理來(lái)制取熱水，消耗一度電所獲得的熱水，比普通電熱水器消耗三度電所獲得的熱水還要多，這是傳統(tǒng)熱水器所不能企及的。因此，從產(chǎn)品本身以及整個(gè)節(jié)能的角度出發(fā)，研究它是很有意義的 。 E、 場(chǎng)地取電的位置不超過(guò) 5米，并且電表容量，電線容量足夠，相位（三相、兩相）符合要求。任何一環(huán)節(jié)的松懈都有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 （ 2） 選擇一個(gè)空氣的入口和出口沒(méi)有遮擋物和非密 閉的地點(diǎn)。 G、 精確測(cè)算需要的管材，管件數(shù)量，電線數(shù)量。 熱泵熱水器是一個(gè)利國(guó)利民的產(chǎn)品，對(duì)于節(jié)能、健康、安全和環(huán)保方面都有十分顯著的效果。太陽(yáng)能助推式熱泵是熱泵與太陽(yáng)能技術(shù)結(jié)合使用的一種熱泵技術(shù)；水源熱泵是利用一定溫度的水源 (20℃ 以上 )作為熱源以制冷劑為媒介，將水源中的熱量吸收后經(jīng)壓縮機(jī)壓縮制熱，通過(guò)熱交換器與冷水交換熱量以達(dá)到取暖和制取熱水的目的 ,水源熱泵必須有一定溫度和流量的水源；空氣源熱泵以水源熱泵類似方法從空氣獲得熱量來(lái)加熱水。人們一直致力于發(fā)展各種新技術(shù)，尋找各種新材料來(lái)提高熱效率，減少熱損失以達(dá)到節(jié)能目的。 此外，還有資料表明，目前，在熱泵系統(tǒng)中， R22 極有希望的混合替代工質(zhì)為 R407C和 R410a[7,8]。 （ 3） R407C 近年來(lái)，有不少學(xué)者進(jìn)行了專門(mén)針對(duì)熱泵熱水器的研究， Vince C. Mei研究了用 R407C 代替 R22 在熱泵熱水器中應(yīng)用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在相同 設(shè)計(jì) 運(yùn)行能力的熱泵系統(tǒng)中，R407C 熱泵熱水器的熱水加熱能力明顯高于 R22 系統(tǒng)，但是， R407C 系統(tǒng)的耗能也有所增加，使得它在高水溫時(shí)的 COP 低于 R22 系統(tǒng)。 第二節(jié) 熱泵熱水器工質(zhì)性能分析 、 應(yīng)用于熱泵熱水器的工質(zhì)分析 現(xiàn)在市場(chǎng)上，用于熱泵熱水器的工質(zhì)種類繁多，而且很多企業(yè)為了技術(shù)保密，多數(shù)也不愿意公 開(kāi)自己采用的工質(zhì)，這就導(dǎo)致其他廠家在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)難于選擇。家南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 18 用電器要消耗制冷量的較大部分，電視、電燈、冰箱等每 w（瓦）功率要消耗制冷量 1（ w），門(mén)窗的方向也要消耗一定的制冷量，東面窗 150W／ m2，西面窗 280／ m2，南面窗 180W／ m2，北面窗 100W／ m2，如是樓頂及西曬可考慮適當(dāng)增加制冷量。嚴(yán)格講， 空調(diào) 器輸 出制冷量的大小應(yīng)以 W（瓦）來(lái)表示，而市場(chǎng)上常用匹來(lái)描述空調(diào)器制冷量的大小。在采用非智能化霜控制器的熱泵的運(yùn)行管理中，管理人員根據(jù)氣候特點(diǎn)，隨時(shí)根據(jù)氣候的變化調(diào)整化霜間隙及化霜時(shí)間可明顯提高熱泵機(jī)組的供熱效率，減少能源浪費(fèi)。比如在環(huán)境溫度為 30℃ ，出水溫度為 12℃ 時(shí)，熱泵機(jī)組的效率要比出水溫度 7℃ 時(shí)高出 6％，環(huán)境溫度為 30℃ 時(shí)，出水溫度為 15℃ 時(shí)熱泵的效率為出水溫度為 7℃ 時(shí)的 。將滲透風(fēng)、侵入風(fēng)降到最小程度，將排風(fēng)組織起來(lái)，通過(guò)全熱熱交換器回收其中的能量，具有明顯的節(jié)能意義。涼柵下可設(shè)置水 泵，也為日常檢查維修創(chuàng)造了好的環(huán)境。雙風(fēng)機(jī)組式空調(diào)器系統(tǒng)或分立但聯(lián)動(dòng)控制的變新風(fēng)和變排風(fēng)系統(tǒng)都可實(shí)現(xiàn)這一效果。對(duì)氣流組織無(wú)嚴(yán)格要求的舒適性空調(diào)場(chǎng)所，尤其是商場(chǎng)等人員聚集較多的場(chǎng)所，大焓差空調(diào)器既可減少能耗，又可減小風(fēng)道面積，節(jié)省風(fēng)道系統(tǒng)的投入和建筑空間。另外，如果水泵能采用變頻泵，使其額定工況下的水溫差達(dá)到 5℃ ，同時(shí)在部分負(fù)荷下，水泵流量也相應(yīng)改變，當(dāng)然不應(yīng)小于熱泵機(jī)組的最小限定流量，則其節(jié)能效果會(huì)更顯著。個(gè)別熱泵還可根據(jù)室外環(huán)境參數(shù)改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以減少風(fēng)機(jī)的能耗?？照{(diào)系統(tǒng)有效的節(jié)能措施對(duì)于減少建筑能耗，減少大樓的營(yíng)運(yùn)成本有明顯的效果與意義。另外，在布置上，熱泵機(jī)組應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離房間，或與相鄰的房間之間加隔聲屏，但應(yīng)注意隔聲屏不應(yīng)阻礙通風(fēng)氣流的流通。系統(tǒng)膨脹水箱底應(yīng)高出系統(tǒng)最高點(diǎn) 1米以上。各并聯(lián)環(huán)路的回水管上有條件時(shí)也宜設(shè)溫度計(jì)和平衡閥，以利觀測(cè)及水力平衡。另外，習(xí)慣上按中檔參數(shù)選擇 熱泵 器，本身就有一定的裕量。水泵也應(yīng)有可靠的隔振措施 2． 3． 5 熱泵 熱泵 系統(tǒng)末端設(shè)備的選擇 夏季工況條件下，熱泵機(jī)組額定供回水溫度分別為 7℃ 和 12℃ ，這與一般 熱泵 器的額定工況相一致， 熱泵 器的選擇計(jì)算與其他形式的 熱泵 系統(tǒng)一致。熱泵與水泵的連接方式宜采用一對(duì)一串