【文章內(nèi)容簡介】 在市場上的發(fā)展。 對于房地產(chǎn)行業(yè)來說，房地產(chǎn)開發(fā)無疑是一項謀福的好行業(yè)，隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設進一步擴大和增強，加速了區(qū)域改造的進程，新建里的宅很多全部都安裝220L 空氣源熱泵熱水器設計 了熱水器，很多在八十年代中期的熱水器也面臨著試用期已到需要更新的高峰期，在今后的幾十年里，中國將產(chǎn)生很多家庭遷移的居民，意味著平均每年都有很多家庭需要熱水器，熱水器日益在市場化中占據(jù)著一席之地，新型節(jié)能環(huán)保熱水器在建筑行業(yè)的應用給他們帶來 了新的利潤增長點，新型的熱水器兼有環(huán)保節(jié)能功效的熱水器將在建筑行業(yè)的推廣應用中帶來新的利益點，對業(yè)主來說，可以全天候使用熱水，而且比較節(jié)省電能和運行開支，這是電熱水器所不能比的。 在空氣源熱泵熱水器行業(yè)中，芬尼克茲節(jié)能設備有限總公司為該行業(yè)的帶頭人，這部分企業(yè)，在經(jīng)過十幾年時間的女里后，從目前市場對熱泵的認可程度來看，無論是經(jīng)銷商還是客戶，他們對空熱源熱泵熱水器認可度大大提高，一些報刊，媒體也報道了空氣源熱泵熱水器的優(yōu)勢，從各大媒體放映的程度來看，空氣源熱泵熱水器確實是可以節(jié)能 ，注重環(huán)保的熱水產(chǎn)品，在為客 戶創(chuàng)造價值的同時，用戶對熱泵熱水器的評價也隨之越來月好。 當前空氣源熱泵熱暑期的市場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，從國際上來看，空氣源熱泵熱水器已經(jīng)提前，一個很成熟的技術水準了，但是在國內(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該行業(yè)的理解和負責，為這個綠色產(chǎn)業(yè)的更進一步做出努力，給與更多空氣源熱泵熱水器以更多的發(fā)展空間，同時給予支持和原陽，我們也應該呼吁政府和相關部門能夠支持和發(fā)揚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此發(fā)展下去。 存在的問題 一般來說，當市場中新引進一批新產(chǎn)品時候，總會存在某種缺陷，對于空氣源熱泵熱水器也同樣存在以下缺憾：首先，外觀問題?？諝庠礋岜脽崴黧w積大，不太適合國人的使用習慣，不適應國情，空氣源熱泵熱水器一般可以分為一體式和分體式兩種，由于城市家庭衛(wèi)生做的好普遍嬌小，因此不管是那類行，很多消費者看到其外形就止步不前。 其次，結霜問題。區(qū)域特征太明顯了，因為他對室外環(huán)境溫度依賴過大，其正常工作環(huán)境溫度范圍受到限制，故基本適用于華東、華南等長江以南氣度 ，廣東，浙江，附件，云南，江西，湖南等省份空氣源熱泵熱水器發(fā)展比較好。而且在還沒有能真正解決結霜問題造成的產(chǎn)品運行困難問220L 空氣源熱泵熱水器設計 題之前，廣大的北方就基本無人敢去發(fā)展 [7]。再次，壓縮機很容易損壞，比如燒壞。目前市場上的熱泵熱水器大多采用了循環(huán)式的加熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)逐漸暴漏出很多的技術弊端，比如在高溫高壓下運行時候，容易式壓縮機機器老化，碳化，磨損，腐蝕，加之系統(tǒng)潤滑效果不好，導致壓縮機容易被燒壞。最后，蒸發(fā)器和冷凝器等容易因為結垢而斷裂。熱泵熱水器的出水溫度達到 60 攝氏度左右，水垢很容易在這個溫度范圍內(nèi)結垢，如果不 能定期對蒸發(fā)器和冷凝器清洗的話，對于板式換熱器來說，就會脹破，對于套管式換熱器而言，其內(nèi)管會破裂，從而導致整個熱泵熱水機組失去功能 。 熱泵熱水器系統(tǒng)運行原理 空氣源熱泵熱水器從溫度偏低的空氣中吸收熱量，然后傳熱到高溫的儲水箱中，將熱水存在水箱中放在以后用，從原理上來說，它與制冷劑原理相同，都是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理工作的。這就是和而不同，但是兩者的工作溫度范圍明顯不同，要求的效果也不盡相同，制冷裝置是將溫度低的物體中的熱量傳遞到環(huán)境中去，結果就是給環(huán)境造成低溫，加以利用，熱泵熱水器則是從空氣中 吸收熱量，然后經(jīng)過循環(huán)將熱量傳遞給生活所需的熱火，熱泵熱水器主要有四大部件組成，分別是壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流機構、溫度控制裝置 [8]，電路控制裝置等組成。空氣源熱泵熱水器機組系統(tǒng)原理圖如下， 220L 空氣源熱泵熱水器設計 圖 12 空氣源熱泵工作原理 空氣能是一種低品位的能源，它廣泛存在、平等給予并且可自由利用。利用熱泵循環(huán)熱高他的能源品位，這樣說來空氣能也是一種很具有開發(fā)利用價值和應用潛力的新能源。它也有很大的應用潛力環(huán)保潛力，具有很靠譜的實際利用價值，相比其他熱水器更符合人們的習慣?？諝庠礋岜脽崴骷訜釙r間相對比較短，水和電會完全分離，不用擔心觸電的危險性，而且沒有廢氣排出，因而沒有中毒的危險，同時可以做到太陽能熱水器陰天或者雪天不能工作的限制，電熱水器出現(xiàn)漏電，燃氣熱水器出現(xiàn)煤氣泄漏的缺點。 其工作流程是這樣的：壓縮機將回流的冷媒進行壓縮，此時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，熱量便會由銅管傳遞到水箱內(nèi)，冷卻后的冷媒最終會被壓力的一直作用變成液態(tài)，經(jīng)過熱力膨脹閥后進入到了蒸發(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，在外界風機的作用下，大量的空氣會被風機吹過蒸發(fā)器表面進行強制對流，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廚房，然后冷媒由于吸收了一定能量回流到壓縮機，進入到下一個循環(huán)。 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，應用了傳熱學中學過的逆卡諾循環(huán)原理 [9]，并且通過吸收空氣中大量的低溫熱能，經(jīng)過壓縮機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，整個過程是一種能量不斷轉移的過程，也就是從空氣中轉移到水 中，不是能量的轉換過程，沒有通過電加熱元件來加熱熱水，也沒有燃燒可燃氣體來加熱熱水。 總之無論是那種空調(diào)或者是熱水器都遵循能量守恒的基本原理，能量在交換的過程中，制冷是把室內(nèi)的熱量不斷交換到室外，比如常用的風冷機就是把熱量交換到大氣中，現(xiàn)在大部分的空調(diào)都是在這樣的基礎上進行改造，也就是在此導致工作溫度局部氣溫上升，而這里的空氣源熱泵釋放的能量送到水箱里進行熱量的交換。制熱就反過來，冷媒的循環(huán)：氣態(tài)變成液態(tài)，在變成液態(tài)，氣態(tài)經(jīng)過壓縮機做工后變成液態(tài)，此過程要產(chǎn)生熱量，熱量排出后液態(tài)的冷媒變冷了留到室220L 空氣源熱泵熱水器設計 內(nèi)交換管道 與室內(nèi)的空氣交換變成冷氣，變成了氣態(tài)的冷媒。 2 設計任務 1）設計技術參數(shù)： 初始進水溫度 15℃ ；額定出水溫度 55℃ ；出水溫度 60℃ ；產(chǎn)水率 (L/H)220； 電壓 (V)220V/50HZ 380V/50HZ 2）設計內(nèi)容包括 : 設計計算：儲熱水箱尺寸計算、厚度計算、循環(huán)熱力計算、主機選型計算、冷凝器設計計算、蒸發(fā)器設計計算、輔助設備選擇計算、節(jié)流機構選擇計算。 零部件選擇：溫度控制儀選擇、壓力控制器選擇、其他零部件選擇。 設計圖樣：總裝圖、主要零部件圖、系統(tǒng)流程圖、電控原理圖。 3 選擇與論證 制冷劑 制冷劑就是我們常說的制冷工質(zhì)，是制冷系統(tǒng)循環(huán)中的工作介質(zhì)，制冷劑在制冷機中經(jīng)過系統(tǒng)循環(huán)流通后，自身熱力性能或狀態(tài)會發(fā)生變化，這種變化可以使其與外界發(fā)生能量的交換，從而實現(xiàn)制冷的目的。簡單的說就是，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。平時學習中我們常常稱其為工質(zhì)。制冷劑有很多，其中乙醚就是最早被使用的制冷劑。據(jù)資料顯示能用做制冷劑的物質(zhì)大概有七八市種，最常用的就是氨、氟利昂類。上世紀 30年代氟利昂制冷劑剛剛出現(xiàn)，在一定程度上促進了制冷技術的發(fā)展。由于它無毒、無味、不可燃燒、 無爆炸、腐蝕性小。物理和化學方面穩(wěn)定性好，是一種很好的制冷劑，也得到了很廣泛的應用。最早的制冷劑多是乙醚，二氧化碳等，但是限于自身物理性質(zhì)的差異和缺點，大多都被淘汰，只有二氧化碳還可應用于干冰制冷系統(tǒng)。目前多選用的制冷劑有水、氟利昂、氨等等。從 1930 年 ,Perkins 發(fā)明了蒸氣壓縮式制冷循環(huán) [10]，制冷技術在人類發(fā)展期中起著舉足輕重的作用，制冷技術突飛猛進。制冷技術的革新和替換始終在進行，目前根據(jù)新時期的發(fā)展要求 ,制冷劑又將面臨新的挑戰(zhàn)。 表 31 制冷劑發(fā)展歷程 220L 空氣源熱泵熱水器設計 第 1代 第 2代 第 3代 第 4代 年代 18301930 19311990 19912020 2020 原則 能用即可 安全與耐久性 臭氧層保護 防止全球變暖，低 ODP，低 GWP，高效 制冷劑 醚類， CO2，空氣，甲酸甲酯 CFCs, HCFCs NH3 ,H2O ( HCFCs ) , HFCs , NH3 , H2O ,HCs , CO2 ( HCFCs ) , NH3 , H2O , HCs , CO2 , 空氣 為發(fā)展制冷工業(yè) ,人類發(fā)明了各種各樣的制冷劑。但是 ,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或者潛藏著對環(huán)境的危害作用這時候，純天然 制冷劑就是人們在苦苦尋找的。 制冷劑的分類 制冷劑的分類方法有很多種，常用的方法有以下幾種： 根據(jù)其組成，有單一制冷劑和混合型制冷劑。單一制冷劑是指用作制冷劑的物質(zhì)在化學上是單一的、純凈的物質(zhì)，不包括溶液或其他混合物。包括無機化合物、鹵代烴、碳氫化合物和乙醚及其氟代物等。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。按照化學成分，主要分為三類：無機物類、氟利昂、碳氫化合物。由于氟利昂這一類型制冷劑的出現(xiàn)推動了中國制冷技術的發(fā)展。但是氟利昂有自身的缺點。它是一種溫室效應氣體 ，而且高層大氣層中的臭氧層都可以被他破壞，因為在太陽直射下，臭氧會被紫外線照射然后被分解，釋放出 cl 離子，然后與臭氧層中的其他臭氧起連鎖反應，破壞大氣層結構，使臭氧層遭到破壞，危機人類的生命安全和生態(tài)的平衡。按照標準沸點來分，常常可以分為高溫制冷劑、中文制冷劑和低溫制冷劑三類。標準沸點在按標準沸點分，可分為高溫制冷劑，中溫制冷劑和低溫制冷劑三類。標準沸點在 0℃ 以上的稱為高溫制冷劑，冷凝壓力 Pk≤2～ 3Kg/cm2（絕對）， T0 0℃ 如Ｒ 11（ CFCl3），其T0＝ ℃ ，適用于空調(diào)系統(tǒng)的離心式制冷壓 縮機中，通常 30℃ 時，Pk≤。；標準沸點在 46℃ 以上的稱為中溫制冷劑，冷凝壓力 Pk 20Kg/cm2（絕對）， 60℃ T0 0℃ 。如Ｒ 71Ｒ 1Ｒ 22 等， 一般用于普通單級壓縮和雙級壓縮的活塞式制冷壓縮機中；而標準沸點在 46℃ 以下的稱為低220L 空氣源熱泵熱水器設計 溫制冷劑，冷凝壓力 Pk≥20Kg/cm2（絕對）， 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迭式制冷裝置的低溫部分或－ 70℃ 以下的低溫裝置中。 制冷劑的選擇原則 選擇制冷劑的時候主要考慮下面的幾個方面： 一、熱力學性質(zhì)方面 在合適的工況下，比如在工作溫度范圍內(nèi)，要有合適的壓力和壓力比，也就是要蒸發(fā)壓力高于大氣壓力 [11]，而且使整個制冷系統(tǒng)的低壓部分不能出現(xiàn)的情況，當外界空氣滲入系統(tǒng)，很大程度上對制冷劑的性質(zhì)會產(chǎn)生影響甚至惡化了設備材料的腐蝕，甚至可以引起其他一些不良后果常見的比如燃燒或者爆炸等，冷暖壓力也不要過高，防止設備過分笨重，冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之比應盡量小，這樣就可以使壓縮機終了溫度不 至太高，同時往復式壓縮機的輸氣系數(shù)過大。單位制冷量 q0和單位容積制冷量 qv 比較大循環(huán)效率高，比功 w 和單位容積壓縮功 wv 小，等熵壓縮的終了溫度 t2不太高，以免潤滑條件惡化（潤滑油粘性下降、結焦）或制冷劑在高溫下分解。 二、遷移性質(zhì)方面 （ 1）粘度、密度盡可能的小，這樣可以減少制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)流動的力以及制冷劑的充注量。 （ 2）熱導率大 [12]，這樣的話就可以提高熱交換設備的傳熱系數(shù)，從而減少傳熱面積，使系統(tǒng)結構緊湊 三、物理化學性質(zhì)方面 1. 無毒、不燃燒、不爆炸、使用比較安全。 2. 無 論是化學穩(wěn)定性還是物理熱穩(wěn)定性等都很好，制冷劑要經(jīng)得起蒸發(fā)器和冷凝時候的循環(huán)變化，使用中不發(fā)生變質(zhì)，不會與潤滑油起化學反應，一點兒也不腐蝕制冷機構件，在壓縮終了的高溫下不分解。 ，也就是說不要破壞大氣層的臭氧層，不會產(chǎn)生溫室效應。 四、其他 其原料源頭充足，制造工藝簡單，價格便宜。 220L 空氣源熱泵熱水器設計 除了以上共同要求外，不同型式的制冷系統(tǒng)和制冷壓縮機對制冷劑還有一些特殊要求，比如說： （ 1） 離心式壓縮機一般要求制冷劑的相對分子質(zhì)量要大，這樣可以提高壓縮比，減少級數(shù)。 （ 2） 制冷量在 200W以下的制冷機要求制冷劑的單位制冷量要小 [11]，以免壓縮機的尺寸過小，造成加工困難；當制冷量大于 1000W的制冷機一般要求制冷劑的單位容積制冷量要大，以減少壓縮機的尺寸和制冷劑容積流量。 （ 3） 小型制冷系統(tǒng)要求制冷劑與潤滑能相互溶解，以便利用回氣夾帶回油，簡化系統(tǒng)。 （ 4） 全封閉和半封閉式制冷壓縮機要求所用制冷劑電絕緣性能好。 完全滿足上述各種要求的制冷劑并不存在，各種制冷劑都是某些方面較優(yōu)，而在另一些方面不足。應根據(jù)工程實際需要，在滿足特定要求的前提下，權衡取舍，找出最佳方案。 制冷劑 的確定 （ 1）氨具有優(yōu)良的熱力性能、 ODP=0和 GWP