【正文】 而存在故障點多、 維護(hù) 量大的可能，額定工況下的效率也略低于整體機組。有必要時可加隔音屏障，或在主樓靠熱泵側(cè)避免開門，做雙層窗或高質(zhì)量中空玻璃取代普通單層玻璃窗。在選擇水泵規(guī)格時，盡可能選低轉(zhuǎn)速泵，以減低噪音，水泵的流量可按系統(tǒng)所需流量的 ，水泵的揚程應(yīng)等于系統(tǒng)所需克服的總阻力。系統(tǒng)劃分時應(yīng)滿足各部分計量與維護(hù)的要求，應(yīng)滿足不同功能部分不同時運作要求，要盡可能將同一性質(zhì)的 熱泵 器歸劃為一個子系統(tǒng)，而將阻力特性相差較大的 熱泵 器（如風(fēng)機盤管 熱泵 器與組合式 熱泵 器，或風(fēng)機盤管 熱泵 器與新風(fēng)機組等）分劃成不同子系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)中熱泵與水泵采用各自先并聯(lián)后串聯(lián)的方式連接時，為減少水泵的消耗，各熱泵機組的出水口應(yīng)裝置與熱泵機組聯(lián)動的電動閥。熱泵機組的效率包括額定工況下的效率和部分負(fù)荷工況下的效率。 （ 4）末端空調(diào)器節(jié)能 末端空調(diào)器所消耗的能量約占整個空調(diào)系統(tǒng)能耗的 5~17％，當(dāng)末端空調(diào)器以風(fēng)機盤管為主時，其能耗所占的份額變小，以組合式空調(diào)器為主時，其能耗所占總能耗的比例增大。另外，應(yīng)注意風(fēng)向的影響，盡可能避免將熱泵機組布置于主風(fēng)向下建筑物 45176。為了防止結(jié)垢，噴軟化水是解決問題的根本方法，但會增加費用。 第 三 章 熱泵熱水器設(shè)計計算 熱泵熱水器的計算熱水器的系統(tǒng)計算進(jìn)一步擴(kuò)展到優(yōu)化計算，從熱泵的工質(zhì)選擇分析到系統(tǒng)的理論循環(huán)和 熱力計算， 需要進(jìn)一步解決的問題和研究方向 等問題進(jìn)行了計算和闡述。它不僅與運行的氣候條件有關(guān)，還和膨脹閥的開度有耦合關(guān)系。 （ 4） R417a 它的 ODP 值為零， CWP 值較低，故有良好的環(huán)境可接受性。目前在市場上廣泛出現(xiàn)的家用冷暖空調(diào)器上，就已經(jīng)廣泛地應(yīng)用了熱泵制熱，其制熱系數(shù)已高達(dá)3以上。 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 23 D、 自來水供水管路的取水點不超過 4米。 （ 3） 安裝位置應(yīng)便于調(diào)試和維修，預(yù)留檢修空間。如果再對其水溫、性能、外觀、噪音和控制方式等進(jìn)一步改進(jìn)提高，它必將有更加廣闊的市場前景。雖然也取得很多成果，不過現(xiàn)在看來，要從這些方面繼續(xù)改進(jìn)比較困難 (當(dāng)然這并不代表這方面的改進(jìn)不重要 )。如果使用專門為 R407C 設(shè)計的蒸發(fā)器， COP就會比 R22 系統(tǒng)明顯提高 20%，水加熱功率也會提高 4% [3]。在選擇空調(diào)時，最好估算一下空調(diào)制冷量大小，以便選 到滿意的空調(diào)機。 另外，熱泵與蓄冷空調(diào)技術(shù)結(jié)合起來，可起到對電網(wǎng)削峰填谷作用，具有明顯的社會效益和良好的市場前途。由于目前國內(nèi)空氣品質(zhì)差，空氣含塵量大，給全熱換熱器的管理帶來麻煩，也縮短了全熱換熱器的使用年限，從而影響了全熱換熱器的大量推廣。 （ 5）改善環(huán)境通風(fēng)，防止氣流短路 熱泵所處環(huán)境的通風(fēng)情況是熱泵機組能否高效運行，甚至是能否正常運行的相當(dāng)重要的條件。用變頻技術(shù)改造現(xiàn)有工程大有可為。熱泵空調(diào) 系統(tǒng)耗電的部分有：熱泵機組包括壓縮機和 冷卻風(fēng)機、末端空調(diào)器、水泵。水箱高出生活水箱時，應(yīng)采用水泵機械補水。如果熱泵 熱泵 系統(tǒng)有 4個以上的制冷回路，化霜對水溫不會造成明顯的波動，故一般不會影響室內(nèi)溫度的波動。熱泵數(shù)量較多時，水泵可貼臨熱泵布置，水泵應(yīng)具有防水性能并加擋雨吸音罩，熱泵數(shù)量較少時，水泵宜集中布置于室內(nèi)。關(guān)于制冷劑問題，有條件時盡可能選用對環(huán)境影響小的制冷機，如 R134a、 R407C等，其中應(yīng)優(yōu)選 R407C其次是 R134a，從冷劑價格考慮，目前最便宜的是 R22。每單元的額定制冷量為 55KW左右。β2另外，以上所述的 R2 R417A、R410A、 CO2 皆對人體不造成傷害的，即使有漏出，整套熱水設(shè)備都是安全的。高熱效率是空氣源熱泵熱水器最大的特點和優(yōu)勢，在能源問題成為世界問題時，這是空氣源熱泵熱水器成為 “第四代熱水器 ”的最重要的法寶之一。同樣，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量也是不能自發(fā)地從低溫環(huán)境向高溫環(huán)境中轉(zhuǎn)移（傳送），而要實現(xiàn)這個目的，必須要有一臺機器，消耗一部分機械功（例如電能），才能將低溫環(huán)境中的熱量傳送到高溫環(huán)境中去。要解決大中城市能源消耗量大、污染嚴(yán)重的問題，必須改善能源結(jié)構(gòu)，這就為熱泵的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。能源危機的警鐘喚起了人們對能源戰(zhàn)略應(yīng)用的重新思考，同時也將人們的目光引向了新型能源的開發(fā)及利用。跟燃?xì)馊加湾仩t比較，無需相應(yīng)的燃料供應(yīng)系統(tǒng)，因此無需燃料輸送費用和管理費用。 1912 年 瑞士 的蘇黎世成功安裝一套以河水作為低位熱源的熱泵設(shè)備用于供暖，這是早期的水源熱泵系統(tǒng)，也是世界上第一套熱泵系統(tǒng)。 我們都有一個常識：水不可能自發(fā)的從低位流向高位，要將低位的水輸送到高處去，必須用一臺水泵（消耗電能作為補償），才能將低位的水送到高處。 空氣源 能分布廣闊，獲取方便。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 1 目 錄 摘要 ???? ??????????????????????? ?? ?? 2 前言 ??? ??????????????????????? ?????? 3 第一章 空氣源熱泵熱水器設(shè)計及應(yīng)用概述 ????? ????? ???? 4 空氣源熱泵的概述 ????????????? ??? ?????? ? 4 空氣源熱泵的發(fā)展 ? ?????? ????????? ??? ???? 5 空氣源熱泵的前景 ????????? ??????????? ??? 6 第二章 空氣源 熱泵熱水器系統(tǒng)運行原理 ? ???????? ???? ? 8 蒸汽壓縮式制冷循環(huán)原理 ???? ??????? ???? ??? 8 空氣源熱泵熱水器 組成及工作原理 ??? ?????????? ??? 9 空氣源熱泵的設(shè)計 方法 ???? ???? ?????????? ??? 11 第三章 空氣源 熱泵熱水器設(shè)計計算 ? ?????? ???? ????? 17 空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)優(yōu)化計算 ?????????? ?????? ? 17 工質(zhì)性能 分析 ?????? ???? ??????? ??????? 17 第四章 空氣 源 熱泵熱水器設(shè)計實例 ????????? ?????? ? 22 實例介紹 ? ????????????????? ??????? ?? 22 圖紙說明 ???????????????????? ??????? 23 安裝 步驟以及注意事項以及說明 ????????????????? 23 參考文獻(xiàn) ???????????????????? ????????? 25 致謝 ????????????????????????????? ? 26 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 2 摘 要 本文主要從熱泵熱水器原理設(shè) 計節(jié)能環(huán)保等方面進(jìn)行了大體的說明。 空氣源 能不需要開采和運輸，使用安全衛(wèi)生，對環(huán)境無污染，是當(dāng)之無愧的清潔能源。同理，熱量不可能自發(fā)的從低溫環(huán)境傳送到 高溫環(huán)境中去，如果要實現(xiàn)熱能從低溫環(huán)境向高溫環(huán)境的轉(zhuǎn)移，必須通過一臺設(shè)備，并消耗一部分機械功（例如電能）作為補償，這種設(shè)備就稱為 “ 熱泵 ” 。熱泵工業(yè)在 20 世紀(jì) 40 年代到 50 年代早期得到迅速發(fā)展，家用熱泵和工業(yè)建筑用的熱泵開始進(jìn)入市場，熱泵進(jìn)入了早期發(fā)展階段。設(shè)備緊湊，操作、維護(hù)簡單，無需人工管理費用。 伴隨著能源緊缺的影響，一些標(biāo)榜節(jié)能、環(huán)保的產(chǎn)品應(yīng)運而生，特別是夏季來臨時各個行業(yè)對電能的嚴(yán)重依賴，“電荒”的影響對一些耗電大的產(chǎn)品的節(jié)能性提出了更高的要求，諸如空調(diào)、電熱水器等產(chǎn)品。我國節(jié)能政策和環(huán)境保護(hù)政策、巨大的建筑市場、豐富的工業(yè)余熱資源等因素將會極大地促進(jìn)空氣源熱泵熱水器市場的發(fā)展。這樣的機器就稱之為 “ 熱泵 ” 。 2． 2． 1系統(tǒng)介紹 空氣源熱泵熱水器內(nèi)專置一種吸熱介質(zhì) —— 冷媒，它在液化的狀態(tài)下低于零下 20℃，與外界溫度存 在著溫差，因此，冷媒可吸收外界的熱能，在蒸發(fā)器內(nèi)部蒸發(fā)汽化，通過空氣源熱泵熱水器中壓縮機的工作提高冷媒的溫度，再通過冷凝器使冷媒從汽化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為液化狀態(tài)，在轉(zhuǎn)化過程中，釋放出大量的熱量，傳遞給水箱中的儲備水，使水溫升高，達(dá)到制熱水的目的。今后更需改進(jìn)的是對熱泵壓縮機的改良。QD 。國內(nèi)熱泵機組生產(chǎn)企業(yè)以生產(chǎn)模塊式熱泵機組為多，而整體式熱泵機組從外觀上看是一組合單元，一整體框架，雖然內(nèi)部可有多臺壓縮機，甚至有 2個以上的制冷回路，但它們之間一般不可再分解。 2． 3． 3 熱泵的位置 熱泵的位置有下列幾種，一是置于裙樓頂，二是置于塔樓頂，三是置于 窗 臺，四是置于凈高較高的室內(nèi)。備用水泵可采用先不安裝臨時替換的方法。但當(dāng)系統(tǒng)熱泵只有 1~2個回路時，為減少化霜對室內(nèi)溫度的影響，有條件時，可將 熱泵 器啟停控制與水溫同步，如當(dāng)水溫低于35℃ 時， 熱泵 器風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)，當(dāng)水溫高于 35℃ 時風(fēng)機恢復(fù)運轉(zhuǎn)。膨脹水箱應(yīng)設(shè)信號管以便觀測其中的水位。熱泵空調(diào)的節(jié)能措施可分下列幾個方面 ： （ 1）． 選用高效率低能耗的熱泵，合理確定熱泵臺數(shù)。 （ 3）采用自動控制方法 部分負(fù)荷情況下，熱泵機組投入臺數(shù)的合理確定，需要對熱泵機組進(jìn)行群控，要使水泵的 運行臺數(shù)與熱泵機組同步，需要對系統(tǒng)采取變水量自控方式。通風(fēng)良好的標(biāo)準(zhǔn)是，進(jìn)入熱泵的空氣為環(huán)境空氣，而熱泵排出的氣流又能及時排走、排遠(yuǎn)，熱泵機組排氣與吸氣不短路。對于熱泵空調(diào)系統(tǒng)，如能將排風(fēng)有組織地排至熱泵機組入口，也是有利于提高熱泵機組效率的，不失為一簡便有效的節(jié)能措施。熱泵機組冷凝熱的回收也應(yīng)成為制造商、業(yè)主、工程設(shè)計人員共同關(guān)心的節(jié)能課題。 就現(xiàn)有系統(tǒng)而言，除改變冷凝盤管長度外，調(diào)整充注量和膨脹閥開度對系統(tǒng) COP 也有明顯的提高，并且穩(wěn)定性得到改善。 R407C 具有與 R22 相近的制冷量，壓力基本相當(dāng)，對整個系統(tǒng)的改動小。各種燃?xì)鉄崴鞯男室话愣家堰_(dá) 80%左右，有的甚至已達(dá) 85%，進(jìn)一步提高效率較難，最多還有 5%的節(jié)能潛力。 第四章 熱泵熱水器設(shè)計實例 第一 節(jié) 實例介紹 4． 1． 1安裝的選擇 (1)安裝前的準(zhǔn)備工作： 1)察看安 裝現(xiàn)場： A、 確認(rèn)場地的面積足夠容納所有的設(shè)備（包括水箱、水泵、主機、控制器、管材、管鍵等），并且有足夠的可操作空間。 （ 4） 安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離強電、強磁場直接作用的區(qū)域 （ 5） 機組必須安裝減震裝置，以防止振動傳遞。 2)要求客戶確保： C、 確保熱水供、回水管路安裝到位，距安裝水箱的位置不超過 4米，并且便于與水箱連接。這就引發(fā)了我們對于熱水器的思考：能不能 設(shè)計 出一種安全節(jié)能又方便使用的熱水器呢？ 熱泵是以冷凝器放出的熱量來供熱的制冷系統(tǒng)，它被形象的稱為 “ 熱量倍增器 ” 。另外， R407C 是非共沸型制冷劑，一旦發(fā)生泄漏，其 COP 值就急速下降，屬于過渡工質(zhì)。現(xiàn)提出改進(jìn)與建議如下： 1)充注量在熱泵系統(tǒng)運行中起重要作用。推廣節(jié)能技術(shù)改良既有的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)計新的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，可節(jié)省巨大能源，具有顯著 的經(jīng) 濟(jì)效益、節(jié)能效益、環(huán)境效益和社會效益。噴水的不利后果是可能導(dǎo)致?lián)Q熱器表面積垢，而影響換熱，但由于盤管表面還有一定的灰塵，水垢也許不會直接在盤管表面形成甚至造成影響傳熱之程度。為了美觀及布置方便，熱泵機組大多對齊并列布置，為改善通風(fēng)，熱泵機組可錯列。新風(fēng)量的組織與控制（根據(jù)室外環(huán)境參數(shù)或二氧化碳濃度控制新風(fēng)量），可以將新風(fēng)能耗降為最小，有時還可利用室外新風(fēng)進(jìn)行自然降溫，最大限制地減少能耗。所以熱泵機組效率的高低對空調(diào)系統(tǒng)能耗有決定作用。有條件時 熱泵 水系統(tǒng)宜采用變水量控制以有效解決水力失衡和減少部分負(fù)荷情況下水泵的消耗。 2． 3． 6 熱泵 熱泵 水系統(tǒng) 較大的 熱泵 系統(tǒng)，或一個大樓中有運行時間不一致的不同功能部分 ，或有若干需獨立計量的部分，或存在阻力相差較大的若干部分， 熱泵 水系統(tǒng)宜通過分集水器分設(shè)若干個子系統(tǒng)，熱泵和水泵的配置應(yīng)與之相適應(yīng)，以保證系統(tǒng)始終處在較高工作效率狀態(tài)。這種連接方式應(yīng)將水泵布置于臨近熱泵的室內(nèi)，也可以置于地下室，水泵的臺數(shù)應(yīng)考慮 1~2臺的備用泵。當(dāng)熱泵置于裙樓頂時，要評估其對主樓及周圍環(huán)境的影響，較大的熱泵機組（ ≥200RT ），單機噪音在75~85db(A)左右。系統(tǒng)互備性也好，另外，熱泵機組一般置于屋頂，模塊式熱泵機組由于各單元組合 靈活，各單元尺寸小，重量輕，故具有運輸?shù)跹b、安裝方便等優(yōu)點。 另外，熱泵機組既要滿足系統(tǒng)夏季的供冷要求，又要滿足系統(tǒng)冬季的 熱泵 供暖要求。 其次還要考慮一些其他因素的影響，例如使用時間、較低溫度的放不宜使用、 當(dāng)室外強度低于空氣源熱泵平衡點溫度（即空氣源熱泵供熱量等于建筑牦熱量時的室外計算溫度 )時，應(yīng)設(shè)置輔助熱源。 2． 2． 2 特點與優(yōu)勢 設(shè)計先進(jìn) 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 11 通過計算機仿真測試實驗室，模擬各種惡劣環(huán)境的運行，調(diào)試評估出機組系統(tǒng)的最優(yōu)化配置方案及機組最合理的 COP值。