【正文】 流動，是傳熱情況惡化。為了提高空氣側(cè)的換熱系數(shù)，換熱管通常采用翅片管。冷卻空氣的蒸發(fā)器的制冷劑在換熱管內(nèi)流動蒸發(fā)，空氣在換熱管外流動被冷卻。蒸發(fā)器位于熱泵的節(jié)流閥和壓縮機(jī)的吸氣管之間。制冷劑液體在蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)流動，并在低溫下蒸發(fā)，變?yōu)檎羝?，制冷劑在蒸發(fā)過程中吸收來自外界空氣的熱量。根據(jù)第2章總體設(shè)計(jì)里面選定的溫度t0=20℃和t2=50℃，致熱系數(shù)為COP==≥=：蒸發(fā)壓力 P0 冷凝壓力 P2 吸氣比體積 v1 （m3/kg）吸氣比焓 h1 430（kJ/kg）排氣比焓 h2 410（kJ/kg） 節(jié)流前后的比焓 h4=h5 310（kJ/kg）又已知壓縮機(jī)功率N=3。自然對流空氣冷卻式冷凝器的換熱管通常直徑為5~8mm， 管間距離為40~60mm。百葉窗式是將平板作成百葉窗形式和蛇形管焊接，起目的是增加冷凝器的散熱面積，改善通風(fēng)條件。這種冷凝器具有以下優(yōu)點(diǎn)：１、節(jié)省風(fēng)機(jī)的電耗減少了噪音但是也有其自身的不足，傳熱系數(shù)比較低，一般為9~16W/(m2.℃)空冷式冷凝器 它有平板式（上圖b）、百葉窗式、鋼絲式（上圖a）。在設(shè)計(jì)中，考慮到節(jié)能和噪音問地?？諝饫鋮s式冷凝器的換熱管一般按蛇管排列，制冷劑蒸汽在換熱管內(nèi)冷凝，空氣在換熱管外流過。在缺水的地方，為了減少冷卻水的消耗，制冷設(shè)備多采用空氣冷卻式冷凝器?？諝馐嚼淠靼纯諝饫鋮s方式又分為自然對流空氣冷卻式冷凝器和強(qiáng)迫對流空氣冷卻式冷凝器?！　】諝饫鋮s式冷凝器又稱為風(fēng)冷冷凝器。一般用于小型設(shè)備當(dāng)中 。所以不適合該課設(shè)最佳選擇。這類制冷設(shè)備都需要有一套冷卻水系統(tǒng)，冷卻水可以使用江、河、湖、海水或地下水，也可以循環(huán)使用。水冷式冷凝器是水吸收制冷劑放出的熱量。（2） 空氣冷凝器 用空氣作為冷卻介質(zhì)，使高溫高壓的制冷劑蒸汽冷凝的換熱器，稱為空氣冷式冷凝器（3）蒸發(fā)式冷凝器 利用水蒸汽吸收大量的潛熱而使高溫高壓的制冷劑蒸汽冷凝的換熱器，稱為蒸發(fā)式冷凝器。制冷劑在冷凝器中放出的熱量包括兩部分：一是在蒸發(fā)器中吸收來自外界空氣的的熱量；二是制冷劑蒸汽在制冷壓縮機(jī)中被壓縮時(shí)，由壓縮機(jī)消耗的機(jī)械功轉(zhuǎn)化的熱量。低溫的制冷劑從壓縮機(jī)出來后，變成高溫高壓，經(jīng)過冷凝器發(fā)熱，將熱量傳遞給熱泵中低溫的空氣，使熱泵中空氣變高。冷凝器和蒸發(fā)器是熱泵中不可缺少的換熱器，是熱泵取暖的重要組成部分。就這點(diǎn)來說，利用熱泵取暖是最適合的方式。當(dāng)Ｔ２/Ｔ１接近１時(shí)，將趨于無窮大，這說明熱泵所能提供的熱兩在數(shù)量上是超過所消耗的功。蒸汽在回到壓縮機(jī)繼續(xù)壓縮，完成一個(gè)循環(huán)。然后通過膨脹閥節(jié)流降壓，同時(shí)溫度也降低。低沸點(diǎn)工質(zhì)通過壓縮機(jī)壓縮，消耗外功Ｗ，使工質(zhì)的壓力和溫度升高。綜合上述，很容易發(fā)現(xiàn)渦旋式壓縮機(jī)熱泵機(jī)組適合該課題的設(shè)計(jì)要求。對不具備集中熱源的夏熱冬冷地區(qū)來說較為適合，尤其是機(jī)組的供冷、供熱量和該地區(qū)建筑空調(diào)夏、冬冷熱負(fù)荷的需求量較匹配，冬季運(yùn)行效率較高。注：冬季運(yùn)行性能系數(shù)=冬季室外空調(diào)計(jì)算溫度時(shí)的機(jī)組供熱量(KW) 、機(jī)組輸入功率(KW)關(guān)于空氣源熱泵經(jīng)濟(jì)合理應(yīng)用，節(jié)能運(yùn)行的基本原則如下: 空氣源熱和水冷機(jī)組相比，空氣源熱泵耗電較高，價(jià)格也高。2 夏熱冬暖地區(qū)采用時(shí)，應(yīng)以熱負(fù)荷選型，不足冷量由水冷機(jī)組提供。我們要注意噪音的標(biāo)準(zhǔn)測法及測音室與普通環(huán)境下的區(qū)別問題；⑦我們也要注意廠家樣本上熱泵機(jī)組冬季制熱量是在8℃環(huán)境溫度下的值，不是冬季空調(diào)計(jì)算溫度下之值。74dB(A)左右。在部分負(fù)荷時(shí)，兩者軸功率均降低，運(yùn)行COP值差不多；④潤滑油問題：活塞式及螺桿式壓縮機(jī)在夏冬季均需對潤滑油加熱，使?jié)櫥椭兄评鋭]發(fā)出來，保證壓縮機(jī)正常潤滑；⑤維護(hù)保養(yǎng)問題：活塞式壓縮機(jī)零部件約268個(gè)，易損件多，1000小時(shí)需中修，維修量大；而螺桿式壓縮機(jī)零部件約26個(gè)，易損件少，無故障運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長。用F22制冷劑）選用滿液式蒸發(fā)器時(shí)因回油困難就易燒壓縮機(jī)；原因之二是潤滑系統(tǒng)有雜質(zhì)致使?jié)櫥团K或壓縮機(jī)吸氣過濾網(wǎng)因雜質(zhì)堵塞而被吸破致使雜質(zhì)吸入壓縮機(jī)等，雜質(zhì)易損壞電機(jī)絕緣層；原因之三是過熱保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)等失靈所致； 活塞式及螺桿式熱泵機(jī)組若干性能比較：許多廠家銷售人員出于商業(yè)利益，往往片面甚至惡意中傷某品牌或活塞、螺桿式熱泵機(jī)組，我們設(shè)計(jì)人員不能被一葉障目，要認(rèn)真細(xì)致地了解各類機(jī)型性能，作出正確的選型判斷?？諝鉄岜脵C(jī)組特點(diǎn)及適合性：空氣熱泵機(jī)組有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，與同容量單冷冷水機(jī)組相比，其用電量大，造價(jià)高，冬季隨室外氣溫下降制熱量衰減嚴(yán)重、結(jié)霜嚴(yán)重等，因此，①當(dāng)某工程有蒸汽源時(shí)，空調(diào)冷熱源應(yīng)盡量采用“單冷冷水機(jī)組加熱交換器”方案。單螺桿為平衡式單向運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損小，無軸向推力，其排氣效率比雙螺桿略低?；钊綁嚎s機(jī)熱泵機(jī)組：活塞式壓縮機(jī)為容積式壓縮機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)速低、振動大、噪音大、單機(jī)容量較小，多機(jī)頭組合可拼裝成100萬大卡/時(shí)左右熱泵機(jī)組，COP=～；2 總體設(shè)計(jì)方案的確定2．1熱泵機(jī)組類型及選擇由于不同的熱泵機(jī)組類型有不同的優(yōu)勢和缺點(diǎn)，所以熱泵單元類型選擇的方式應(yīng)根據(jù)不同特點(diǎn)選擇不同的方式，下面是熱泵機(jī)組類型及其特點(diǎn)：2．11熱泵機(jī)組及其特點(diǎn)渦旋式壓縮機(jī)熱泵機(jī)組： 前9名國家和地區(qū)，包括韓國、意大利、西班牙、臺灣地區(qū)、澳大利亞和法國等，占世界總空調(diào)器銷售額的76％， 并世界總熱泵銷售額的86％?！　∪驘岜每偟匿N售額達(dá)到160億美元，是2001年總的空調(diào)市場銷售額340億美元的47％。針對中國地?zé)豳Y源較豐富的情況，若把一次直接利用或經(jīng)過降溫的地下熱水作為熱泵的低位熱源使用，就可增大使用地下水的溫度差，并提高地?zé)岬睦寐?，這在京津地區(qū)早已有過應(yīng)用實(shí)踐。目前，歐洲的熱泵理論與技術(shù)均已高度發(fā)達(dá)，這種“一舉兩得”并且環(huán)保的設(shè)備在法、德、日、美等發(fā)達(dá)國家業(yè)已廣泛使用。在冬季采用熱泵作為采暖需要，在夏季也能用來制冷。1. ４熱泵發(fā)展趨勢歐洲第一臺熱泵機(jī)組是在1938年間制造的。通過這個(gè)過程我們可以進(jìn)一步看到，熱泵不是熱能的轉(zhuǎn)換設(shè)備而是熱量的搬運(yùn)設(shè)備，因此熱泵制熱的效率不受能量轉(zhuǎn)換效率(100%為其極限)的制約，而是受到逆向卡諾循環(huán)效率的制約，這就是其制熱系數(shù)可以達(dá)到300～500%甚至更高的原因。壓縮機(jī)排出的高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器冷凝成液體，同時(shí)放出大量的冷凝熱，冷凝熱被熱泵中的低溫空氣吸收，使得熱泵中的空氣的溫度得以升高，制冷劑液體經(jīng)過節(jié)流元件以后壓力大幅降低，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)所需熱量全部來自于空氣，全部蒸發(fā)完畢的低壓制冷劑氣體被壓縮機(jī)吸入，通過壓縮機(jī)做功后，變成了高溫高壓的制冷劑氣體，重新由壓縮機(jī)排氣口排出，如此往復(fù)循環(huán)。它就是通過消耗少部分電能，把外界空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到熱泵低溫空氣當(dāng)中。 熱泵不是熱能的轉(zhuǎn)換設(shè)備，而是熱量的搬運(yùn)設(shè)備。轉(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩粗械臒崃堪ㄏ牡母咂焚|(zhì)熱量和從低溫?zé)嵩粗形盏臒崃?。所以說，空氣熱源熱泵環(huán)境友好度還是不錯(cuò)的。２、 環(huán)境問題 雖然制冷劑選擇的是R22，對空氣中的臭氧有一定的破壞力，也就是說對空氣有污染，但是如果嚴(yán)格控制好它的密封性的話，那么它所泄漏的制冷劑R22可以忽略不計(jì)，也就是說對空氣基本上是沒有污染的。例如，如果室溫為20℃，室外氣溫為5℃，設(shè)他們與工質(zhì)的傳熱溫差為5℃，則 ，則實(shí)際致熱系數(shù)與電熱相比，消耗同等量的電能放出的熱量大約為電熱放出的5倍左右這說明利用熱泵可以提供消耗電力5倍多的熱量。因?yàn)椋姛崞麟m然能將電能全部轉(zhuǎn)換成熱能。熱泵具有以下良好性能:高效率在說明這個(gè)問題之前，我們先舉個(gè)例子，假設(shè)冬季取暖要求維持室溫在20℃左右。恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用熱泵可以把那些不能直接利用的低溫能變?yōu)橛杏玫臒崮?。其中最突出的浪費(fèi)是對能源沒有“量才而用”，普遍地把煤炭、石油、天然氣等高質(zhì)能源“降級使用”。最近又有不少地方在研制和制造熱泵，在質(zhì)量方面也有了突破性的發(fā)展。我國是在最近四、五年之內(nèi)，熱泵才得到了快速發(fā)展，主要是集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的兩個(gè)三角洲地區(qū)。1973年的全球性能源危機(jī)，進(jìn)一步促進(jìn)了熱泵在全世界范圍內(nèi)的發(fā)展。上世紀(jì)30年代，隨著氟利昂制冷機(jī)的發(fā)展，熱泵有了較快的發(fā)展。當(dāng)時(shí)，熱泵供暖的對象主要是民用，供暖需求總量小，特別是對取暖方式及其對環(huán)境的影響尚沒有足夠的意識。“通過改變可壓縮流體的壓力就能夠使其溫度發(fā)生變化”的原理。轉(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩粗械臒崃堪ㄏ牡母咂焚|(zhì)熱量和從低溫源中吸收的熱量。它利用逆卡諾循環(huán)原理，以制冷劑Ｒ22為媒介，通過壓縮機(jī)的做功，實(shí)現(xiàn)低溫?zé)崮芟蚋邷責(zé)崮艿陌徇\(yùn)。1854年，（即大家熟知的Lord Kelvin勛爵）發(fā)表論文，提出了熱量倍增器（Heat Multiplier）的概念，首次描述了熱泵的設(shè)想?？諝鉄嵩礋岜脝卧脑O(shè)計(jì)摘要：隨著工業(yè)革命的發(fā)展，19世紀(jì)初，人們對能否將熱量從溫度較低的介質(zhì)“泵”送到溫度較高的介質(zhì)中這一問題發(fā)生了濃厚的興趣?！巴ㄟ^改變可壓縮流體的壓力就能夠使其溫度發(fā)生變化”的原理。并開始慢慢實(shí)現(xiàn)了它的價(jià)值．本文所設(shè)計(jì)的空氣熱源熱泵就是通過消耗少部分電能，把熱量從低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩粗?。壓縮機(jī)排出的高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器中冷凝成液體，同時(shí)放出大量的冷凝熱，冷凝熱被熱泵單元中的的低溫空氣吸收，使得熱泵單元中的空氣的溫度得以升高，制冷劑液體經(jīng)過熱力膨脹閥以后壓力大幅降低，在蒸發(fā)器器中吸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)所需熱量全部來自于空氣，全部蒸發(fā)完畢的低壓制冷劑氣體被壓縮機(jī)吸入，通過壓縮機(jī)做功后