【正文】 （ 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） 選擇一個空氣的入口和出口沒有遮擋物和非密 閉的地點。任何一環(huán)節(jié)的松懈都有可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的安全運行。 尤其對于含水系統(tǒng)的空氣源熱泵熱水器來說表現(xiàn)的更加尤為突出。 古語有說 “ 七分安裝 ， 三分產(chǎn)品。 G、 精確測算需要的管材，管件數(shù)量，電線數(shù)量。 E、 場地取電的位置不超過 5米，并且電表容量，電線容量足夠，相位（三相、兩相）符合要求。 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。 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。 熱泵熱水器是一個利國利民的產(chǎn)品，對于節(jié)能、健康、安全和環(huán)保方面都有十分顯著的效果。因此，從產(chǎn)品本身以及整個節(jié)能的角度出發(fā)，研究它是很有意義的 。 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 22 圖 311 熱泵熱水器工作原理 用熱泵供熱水在國外已有多年的研究基礎(chǔ)和應(yīng)用實例，但國內(nèi)近幾年才興起，而且對工程機研究較多。 熱泵熱水器的基本原理如圖 1所示：它主要是由壓縮機、熱交換器、軸流風(fēng)扇、保溫水箱、水泵、儲液罐 、過濾器、電子膨脹閥和電子自動控制器等組成。太陽能助推式熱泵是熱泵與太陽能技術(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)壓縮機壓縮制熱，通過熱交換器與冷水交換熱量以達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加熱水。那么，利用熱泵的原理來制取熱水，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。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 ” 。各種燃?xì)鉄崴鞯男室话愣家堰_ 80%左右，有的甚至已達 85%，進一步提高效率較難，最多還有 5%的節(jié)能潛力。人們一直致力于發(fā)展各種新技術(shù)，尋找各種新材料來提高熱效率，減少熱損失以達到節(jié)能目的。目前衛(wèi)生熱水能耗在 建筑 能耗中的比例越來越大，建筑衛(wèi) 生熱水節(jié)能日益受到重視。但是使用 R134a 要加強干燥防水措施 ，防止對設(shè)備和管道腐蝕，這點要特別值得注意。 系統(tǒng)的理論循環(huán)和工質(zhì)熱力計算 現(xiàn)選取 R2 R134a、 R407C 和 R417a 四種工質(zhì)，蒸發(fā)熱量為 1KW 時，考慮一定的過冷度和過熱度，對過渡季、夏季和冬季三種典型工況進行熱力計算，系統(tǒng)的理論循環(huán)如圖 2所示，理論計算結(jié)果列表如下：（其中過冷度和過熱度均取 5 ℃ ） 一般工況：取 T0=15℃ ， Tk=60℃ （見表 1） 夏季工況：取 T0=20℃ ， Tk =60℃ （見表 2） 冬 季工況：取 T0=10℃ ， Tk =60℃ （見表 3） 圖 系統(tǒng)的理論循環(huán) 顯然，由圖中可以看出： 單位工質(zhì)的制熱量 qh = h2 h4 ， 單位工質(zhì)的耗電量 w0 = h2 h1 ， 則制熱系數(shù)為： 表 1 一般工況不同工質(zhì)熱力性能比較表 工質(zhì) R22 R134a 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 20 R407C R417a 表 2 夏季工況不同工質(zhì)熱力性能比較表 工質(zhì) 冷凝壓力(KPa) 蒸發(fā)壓力(KPa) 壓縮機功率(kW) 冷凝熱量(kW) 制熱系數(shù) 壓比 壓差 (KPa) 壓縮機排氣溫度（ ℃ ） R22 2431.00 906.33 8 5.04 2.682 152 R134a 1699.27 569.75 8 5.12 2.982 112 R407C 2494.30 864.46 0 4.89 2.885 162 R417a 2151.81 786.59 0 5.00 2.736 136 表 3 冬季工況不同工質(zhì)熱力性能比較表 工質(zhì) 冷凝壓力(KPa) 蒸發(fā)壓力(KPa) 壓縮機功率(kW) 冷凝熱量(kW) 制熱系數(shù) 壓比 壓差 (KPa) 壓縮機排氣溫度（ ℃ ） R22 2431.00 353.50 9 2.83 6.877 207 R134a 1699.27 199.74 1 2.81 8.508 149 R407C 2494.30 313.66 4 2.70 7.952 218 R417a 2151.81 297.58 7 2.68 7.231 185 計算結(jié)果分析 （ 1）由計算結(jié)果可知，不管用何種制冷工質(zhì)，一般工況下其平均制熱系數(shù) h =，夏季平均 h =，冬季平均 h =，都比電熱水器和燃?xì)鉄崴鞲叩亩?，這表明其具有顯著的節(jié)能經(jīng)濟性； （ 2）從系統(tǒng)運行來看，由于冬季溫差較大，故冬季運行時制熱系數(shù)相對較低，而且壓比較大，對壓縮機等 設(shè)備 運行有很大影響，因此建議熱泵熱水器夏季和過渡季運行，而冬季適當(dāng)輔以電加熱，安全合理地發(fā)揮熱泵的效能； （ 3） R22 的排氣溫度最高，不利于系 統(tǒng)的運行，加之對大氣臭氧層有破壞作用，因此替代在所難免； 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 21 （ 4） R134a 的制熱系數(shù)最大，但其溶水性較強，少量的水即可以使其產(chǎn)生較強的金屬腐蝕性，或產(chǎn)生 “鍍銅 ”現(xiàn)象； （ 5） R417a 的排氣溫度最低，排氣溫度低對潤滑油的粘度影響降低，可防止?jié)櫥头纸庾冑|(zhì)，改善系統(tǒng)的工作條件，提高機器的使用壽命；雖然其制熱系數(shù)比 R22 稍低，但在環(huán)保方面有一定優(yōu)勢，因此具有廣闊的市場前景。 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]。實驗結(jié)果表明R417a 系統(tǒng)的吸、排氣壓力比 R22系統(tǒng)稍高或接近，但對應(yīng)于 同一溫度下的飽和壓力 R417a小于 R22，有利于裝置的運行。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)。 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。 （ 3） R407C 近年來，有不少學(xué)者進行了專門針對熱泵熱水器的研究， 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 運行能力的熱泵系統(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，使得它在高水溫時的 COP 低于 R22 系統(tǒng)。 R134a不可燃， 且蒸發(fā)器和冷凝器都在正壓下工作。 盡管 R22 屬于 HCFC 類物質(zhì)，環(huán)境指標(biāo) ODP(Ozonedestroy Potential消耗臭氧層潛能值 )為 ， GWP (Globalwarm Potential溫室效應(yīng)潛能值 )為 左右，對大氣臭氧層也有一定的破壞作用，但比 R12 小得多，所以在一些場合，它適合作為某些禁用制冷劑的過度性替代物，目前廣泛應(yīng)用在家用空調(diào)器以及中型冷水機組中，在工業(yè)制冷中也有所使用 [2]。標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為－ ℃ ，凝固溫度為－ 160℃ ，具有較好的熱力性質(zhì)和熱物理性質(zhì)。 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 開自己采用的工質(zhì)，這就導(dǎo)致其他廠家在設(shè)計產(chǎn)品時難于選擇。雖然不易直接計算得出，但能得出一些經(jīng)驗性的結(jié)論。現(xiàn)提出改進與建議如下： 1)充注量在熱泵系統(tǒng)運行中起重要作用。 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。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 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。這樣，就可根據(jù)所需 2400W的制冷量對應(yīng)選購具有 2500W制冷量的 KF25GW型分體壁掛式空調(diào)器。（注：一般習(xí)慣地把 2500W稱為 1匹，而把 2300W稱為小 1匹， 3500/3600W稱為 ，而把 3200稱為小 ） 空調(diào)制冷量 是判斷使用何種空調(diào)的重要依據(jù)。通常情況下，家庭普通房間每平方米所需的制冷量為 115145W，客廳、飯廳每平方米所需的制冷量為 145175W。嚴(yán)格講， 空調(diào) 器輸 出制冷量的大小應(yīng)以 W（瓦）來表示，而市場上常用匹來描述空調(diào)器制冷量的大小?？傮w來說，空氣源熱泵熱水器 發(fā)展 前景還是不錯的 。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) 濟效益、節(jié)能效益、環(huán)境效益和社會效益。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。在采用非智能化霜控制器的熱泵的運行管理中，管理人員根據(jù)氣候特點，隨時根據(jù)氣候的變化調(diào)整化霜間隙及化霜時間可明顯提高熱泵機組的供熱效率，減少能源浪費。 化霜是熱泵機組不得于而為之的動作，化霜期間不但不供熱，反而制冷，對供熱效率影響明顯。 除此以外，空調(diào)系統(tǒng)在上班人員到達前提前開啟，有利于節(jié)能，另外由于圍護結(jié)構(gòu)及家具等的蓄熱特性，空調(diào)系統(tǒng)熱泵機組比下班時間提前關(guān)閉半小時至 1小時，既不影響整體舒適，又有明顯節(jié)能效果。冬天的情況也有類似結(jié)果，在室外溫度為 6℃ 時（南京空調(diào)設(shè)計室外計算溫度），熱泵機組出水溫度為 40℃ 時的效率，比出水溫度為 50℃ 時的效率高出 13％左右，在 0℃ 時，熱泵機組出水溫度 40℃ 時的效率是出水 50℃ 時的 。比如在環(huán)境溫度為 30℃ ，出水溫度為 12℃ 時，熱泵機組的效率要比出水溫度 7℃ 時高出 6％，環(huán)境溫度為 30℃ 時，出水溫度為 15℃ 時熱泵的效率為出水溫度為 7℃ 時的 。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。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。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。將滲透風(fēng)、侵入風(fēng)降到最小程度，將排風(fēng)組織起來，通過全熱熱交換器回收其中的能量，具有明顯的節(jié)能意義。 （ 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。同樣由于加接風(fēng)管，熱泵所配風(fēng)機應(yīng)予調(diào)整，以適新的通風(fēng)工況。如布置于陽臺上，陽臺宜突出整體平面，宜設(shè)于通風(fēng)良好的轉(zhuǎn)角處，宜選用側(cè)排風(fēng)形式，或?qū)ωQ排風(fēng)的熱泵加接風(fēng)管水平排風(fēng)，但風(fēng)機應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。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。 陰暗區(qū)內(nèi)。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。通風(fēng)良好的標(biāo)準(zhǔn)是，進入熱泵的空氣為環(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。雙風(fēng)機組式空調(diào)器系統(tǒng)或分立但聯(lián)動控制的變新風(fēng)和變排風(fēng)系統(tǒng)都可實現(xiàn)這一效果。采用以空調(diào)器耗電為標(biāo)準(zhǔn)的計量空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)側(cè)變速控制可使計量更客觀。不管水系統(tǒng)是否變水量，空調(diào)器設(shè)三檔變速是需要的。從節(jié)省角度，盡可能少用四排管空調(diào)器，多用六排管空調(diào)器，對組合式空調(diào)器可考慮用八排管空調(diào)器。對氣流組織無嚴(yán)格要求的舒適性空調(diào)場所，尤其是商場等人員聚集較多的場所，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