生活熱水與熱泵技術(shù)(編輯修改稿)
2024-08-26 07:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 目前，許多住宅或商業(yè)建筑中，要求一方面解決冬季采暖和夏季空調(diào)降溫的問(wèn)題，另一方面又要求全年有生活熱水供應(yīng)。前者，一般用一套家用或商用中央空調(diào)系統(tǒng)；后者，單獨(dú)用一套生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)，也就是說(shuō)用了兩套獨(dú)立的系統(tǒng)。對(duì)于家用或商用中央空調(diào)系統(tǒng)，目前市場(chǎng)上有三種制式： 1）水管機(jī)系統(tǒng)，即風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組加風(fēng)機(jī)盤管的系統(tǒng)?！ ?）風(fēng)管機(jī)系統(tǒng)，即一臺(tái)室外的風(fēng)冷熱泵主機(jī)（含有壓縮機(jī)和風(fēng)側(cè)換熱器）和一至兩臺(tái)室內(nèi)的末端裝置（含有蒸發(fā)器及熱力膨脹閥），用氟利昂氣液相管道連接起來(lái)，組成一個(gè)制冷或熱泵循環(huán)回路。 3）制冷劑系統(tǒng)，又稱為“一拖多”的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)?！ ∵@三種家用/商用中央空調(diào)都是利用空氣源熱泵為主機(jī)的，可以達(dá)到夏季供冷、冬季供暖的作用。當(dāng)氣溫極低時(shí)，還必須用輔助加熱的辦法來(lái)增加主機(jī)的制熱功率，保證冬季的供暖效果。但這三種家用/商用中央空調(diào)系統(tǒng)，均沒(méi)有同時(shí)解決全年的生活熱水供應(yīng)問(wèn)題，為此，用戶還必須用電熱水器或燃?xì)?、燃油鍋爐來(lái)解決。同樣是利用熱泵原理來(lái)制取空調(diào)冷水、采暖熱水或制取生活熱水，那么，將家用/商用中央空調(diào)機(jī)組與熱水器結(jié)合起來(lái)，成為空調(diào)、采暖、生活熱水供應(yīng)的“三用機(jī)組”，確有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)效益，也可以大大簡(jiǎn)化操作，充分利用熱泵設(shè)備潛力，也使一般用戶能買得起、用得起?！ ∠募纠每照{(diào)用熱泵機(jī)組的冷凝熱，肯定可以做到制取空調(diào)冷水的同時(shí)，又得到生活熱水；冬季利用高溫高壓的氟利昂氣體的過(guò)熱焓，也可以同時(shí)得到采暖熱水和生活熱水。但是，這會(huì)要求主機(jī)的制熱功率加大，而且，當(dāng)氣溫越低，所需的采暖負(fù)荷和生活熱水用熱負(fù)荷越大，而主機(jī)的制熱能力卻越低，造成了矛盾。當(dāng)氣溫低于風(fēng)冷熱泵的平衡溫度以下時(shí)，一般也只能加輔助熱源的辦法 ，來(lái)增加其制熱功率。輔助熱源有電加熱器的，也有加燃?xì)狻⑷加湾仩t的；也有干脆到了冬季，停用風(fēng)冷熱泵，全部用燃?xì)饣蛉加湾仩t來(lái)解決家庭中的采暖和生活熱水供應(yīng)問(wèn)題。 目前最為常見(jiàn)的做法，就是家用/商用中央空調(diào)+燃?xì)?、燃油鍋爐或電熱水器。一種是夏季開空調(diào)，冬季用鍋爐采暖和做生活熱水。另一種做法是鍋爐作為輔助熱源串接在空調(diào)系統(tǒng)的供水管上，但這時(shí)，直接串聯(lián)的話，空調(diào)主機(jī)的水泵流量和燃?xì)忮仩t本身所帶水泵的流量必須匹配，一般采用間接板式換熱器連接的辦法。這種情況有下列2種系統(tǒng)形式： 1）燃?xì)忮仩t與家用/商用中央空調(diào)主機(jī)串聯(lián)，作為冬季采暖的輔助加熱源；2）鍋爐與空調(diào)主機(jī)并聯(lián)，當(dāng)冬季低氣溫時(shí)，為避開空調(diào)主機(jī)熱效率低的問(wèn)題，全部改用高效的燃?xì)忮仩t來(lái)提供熱水采暖。上述兩種方式，實(shí)際上都是兩套系統(tǒng)的疊加，用戶不得不又用電，又用燃?xì)狻⑷加?。要進(jìn)行手動(dòng)的冬夏工況的切換，而且要用礦物燃料。能否做到一套家用/商用的熱泵空調(diào)、采暖、全年生活熱水供應(yīng)的三用機(jī)組，而且不用礦物燃料來(lái)補(bǔ)充加熱呢？ 下面就真正意義上的夏季空調(diào)、冬季采暖、全年生活熱水供應(yīng)一體化的“三用機(jī)組”的研發(fā)作一介紹?！ ? 空調(diào)、采暖、熱水供應(yīng)三用機(jī)組的研發(fā)探討 當(dāng)前已有許多學(xué)者、工程師著手研究開發(fā)真正意義上的三用機(jī)。要實(shí)施一機(jī)三用，關(guān)鍵問(wèn)題是要解決冬季低氣溫下的制熱效果，或者是尋找廉價(jià)的方便的輔助熱源，另外一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是可靠的低能耗的除霜技術(shù)。筆者認(rèn)為，單靠加大系統(tǒng)中主機(jī)的臺(tái)數(shù)或制熱功率肯定不行，因?yàn)榈搅讼募?，主機(jī)設(shè)備能力會(huì)大大過(guò)剩，不經(jīng)濟(jì)；應(yīng)用電加熱是一個(gè)可取的辦法，比燃油、燃?xì)忮仩t簡(jiǎn)單可行，也適用于利用夜間低價(jià)谷電；利用排水或建筑中水、地下水的熱量，理論上是可行的，但要進(jìn)行水的匯集和處理，無(wú)形中造成系統(tǒng)復(fù)雜化，一次投資的增加；利用太陽(yáng)能集熱板是一個(gè)辦法。研制三用機(jī)組的思路是： 1）增大機(jī)組單機(jī)的制熱能力—可以通過(guò)設(shè)置變頻壓縮機(jī)、雙級(jí)壓縮機(jī)、采用高低溫環(huán)路熱泵復(fù)疊熱泵循環(huán)、改變制冷工質(zhì)、應(yīng)用新型大壓縮比的壓縮機(jī)等辦法； 2）尋找廉價(jià)的、方便取得的、非礦物燃料的輔助熱源（太陽(yáng)能、廢水、余熱等）。 3）充分利用出壓縮機(jī)的高溫高壓工質(zhì)的過(guò)熱焓（冷凝熱）和液相工質(zhì)的過(guò)冷熱?！ ?）利用水路切換的 下面列舉有關(guān)三用機(jī)組的幾種正在研發(fā)的方案?！ ?，增大單機(jī)低溫工況下的制熱功率 為了提高低氣溫下機(jī)組的制熱功率，已有高校開發(fā)研制“一次節(jié)流中間補(bǔ)氣不完全冷卻的雙級(jí)壓縮”的機(jī)組，同時(shí)對(duì)低壓級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)行變頻控制，其機(jī)組內(nèi)部流程圖可見(jiàn)圖該機(jī)組在夏季制冷時(shí)，僅利用低壓壓縮，四通閥斷電，處于制冷位置（圖上的虛線箭頭表示氟利昂的流向），水側(cè)換熱器（室內(nèi)）為蒸發(fā)器，風(fēng)側(cè)換熱器（室外）為冷凝器。一般低氣溫下制熱時(shí)，也僅開啟單級(jí)低壓壓縮，四通閥通電，處于制熱位置，水側(cè)換熱器（室內(nèi)）為冷凝器，風(fēng)側(cè)換熱器（室外）為蒸發(fā)器。當(dāng)出現(xiàn)低溫制熱工況時(shí)，打開節(jié)流裝置B，關(guān)閉電磁閥C，實(shí)施對(duì)高壓級(jí)補(bǔ)氣冷卻的雙級(jí)壓縮工作。雙級(jí)壓縮時(shí)，可以調(diào)節(jié)低壓級(jí)壓縮機(jī)的供電頻率，改變低壓級(jí)的壓氣量，使得系統(tǒng)的中間壓力處于最佳壓力狀態(tài)，保證高效率和一定的制熱量。當(dāng)冬季進(jìn)行除霜運(yùn)行時(shí)，四通閥改為制冷工況運(yùn)行的流向，風(fēng)側(cè)換熱器（室外）短期內(nèi)又成為冷凝器，低壓壓縮機(jī)的高
化學(xué)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1