空气源热泵原理设计选型与安装施工调试.doc

《空气源热泵原理设计选型与安装施工调试.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空气源热泵原理设计选型与安装施工调试.doc（44页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、空气源热泵原理设计选型与安装施工调试热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质空气、河水、海水，城市污水，地表水，地下水，中水，消防水池，或者是从工业生产设备中排出助工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度。根据低温热源的不同，热泵一般可分为：空气源、水源、地源。空气源热泵热水器的基本原理它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、节流装置和电子自动控制器等组成。接通电源后，轴流风扇开始运转，室外空气通过蒸发器进行热交换，温度降低后的空气被风扇排出系统，同时，蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机，压缩机将这种低压工质气

2、体压缩成高温、高压气体送入冷凝器，被水泵强制循环的水也通过冷凝器，被工质加热后送去供用户使用，而工质被冷却成液体，该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器，如此反复循环工作，空气中的热能被不断热泵送到水中，使保温水箱里的水温逐渐升高，最后达到55左右，正好适合人们洗浴，这就是空气源热泵热水器的基本工作原理。机组主要部件及作用热泵热水器是由：压缩机、冷凝器、蒸发器、轴流风扇、储液罐、过滤器、截流装置和电子自动控制器等组成。其中压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置称为四大部件。压缩机作用：将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞

3、对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩冷凝膨胀蒸发(吸热)的制冷循环。常见种类：旋转式；涡旋式；螺杆式家用机组一般采用旋转式。商用机组一般采用涡旋式和螺杆式。代表企业：谷轮、三洋、美芝、大金、三菱、海立等。旋转式压缩机工作原理：旋转式压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动，而是直接带动旋转活塞作旋转运动来完成对制冷剂蒸气的压缩。优点：由于活塞作旋转运动，压缩工作圆滑平稳，平衡。另外旋转式空压机没有余隙容积，无再膨胀气体的干扰，因此具有压缩效率高、零部件少、体积小、重量轻、平衡性能好、噪音低、防护措施完备和耗电量小等优点。常规1-2.5P

4、采用的是旋转式压缩机。工作原理：涡旋式压缩机是由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。优点：涡旋压缩机的独特设计，使其成为当今世界节能压缩机。涡旋压缩机主要运行件涡盘只有龊合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。涡旋压缩机运行平稳、振动小、工作环境宁静，又被誉为超静压缩机。涡旋式压缩机结构新颖、精密，具有体积小、噪音低、重量轻、振动小、能耗小、寿命长、输气连续平稳、运行可靠、气源清洁等优点。涡旋式压缩机一般用小型热泵设备，常规3-10HP采用的是涡旋式压缩机。节流装置作用：(1)节流降压 将来自冷凝器的中温高压液态制冷剂进行节流，以降低其温度

5、和压力，使进入蒸发器的制冷剂成为饱和温度较低的湿蒸气，确保制冷剂在低温下沸腾，以降低进入车内空气的温度。(2)调节流量 根据制冷负荷和发动机转速的变化情况自动调节制冷剂流量，使制冷系统始终保持最适宜的制冷量。(3)防止掖击和过热 根据蒸发器出口处的温度控制制冷剂流量，以确保制冷剂在蒸发器个完全汽化，防止压缩机产生液击现象；与此同时，将制冷剂蒸气过热温度控制在从而防止异常过热现象的发生。常见的节流装置有三种：电子膨胀阀；热力膨胀阀；毛细管。热力膨胀阀工作原理：热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。感应机构

6、中充注氟利昂工质，感温包设置在蒸发器出口处，其出口处温度与蒸发温度之间存在温差，通常称为过热度。代表企业：丹佛斯、艾默生、艾柯、鹭宫等。电子膨胀阀工作原理：是控制器通过对传感器采集得到的参数进行计算，向驱动板发出调节指令，由驱动板向电子膨胀阀输出电信号，驱动电子膨胀阀的动作。电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟，反应和动作速度快，不存在静态过热度现象，且开闭特性和速度均可人为设定。特点：对于热力膨胀阀，当环境温度较低，其感温包内部的感温介质的压力变化大大减小，严重影响了调节性能。而对于电子膨胀阀，其感温部件为热电偶或热电阻，它们在低温下同样能准确反应出过热度的变化。因此，在冷藏库的冻结间

7、等低温环境中，电子膨胀阀也能提供较好的流量调节。代表企业：丹佛斯、艾默生、艾柯、鹭宫等。蒸发器工作原理：蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。空气源机组采用翅片蒸发器。水地源机组采用板式换热器。冷凝器工作原理：将管子中的热量，以很快的方式，将热量带走而运转的，把气体或蒸气转变成液体的装置。常见种类：壳管式换热器（常规热水机组），钛管式换热器（泳池机组），套管换热器（风冷模块机组）。四通阀作用：四通阀是热泵系统中用于化霜的主要部件。四通阀由三个部分组成：先导阀，主阀和电磁线圈。工作原理：四通阀不同于普通直动式电磁

8、阀，它必须在一定压力下才能正常工作，四通阀由三个部分组成：先导阀，主阀和电磁线圈，电磁线圈可以拆卸，先导阀与主阀焊接成一体。当电磁阀线圈处于断电状态，如图一，先导滑阀在右侧压缩弹簧驱动下左移，高压气体进入毛细管后进入右端活塞腔，另一方面，左端活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移，使排气管(S管)与室外机接管（C管）相通，另两根接管相通，形成制热循环。当电磁阀线圈处于通电状态，如图二，先导滑阀在电磁线圈产生的磁力作用下克服压缩弹簧的张力而右移，高压气体进入毛细管后进入左端活塞腔，另一方面，右端活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀右移，使排气管(S管)与室内机接

9、管（E管）相通，另两根接管相通，形成除霜循环。其他部件传感器作用：利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量，并将电信号传给控制面板，从而进行对机组的控制。压力开关冷媒种类：R22，R410A，R407C，R134a家用分体式热泵机组选型、安装与调试室外机组安装场所的选择能提供足够的安装和维护空间处；进出风口无障碍和强风不可吹到处；干燥通风处；支承面平坦，能承受室外机重量，可以水平安装室外机，且不会增加噪音及振动处；运行噪音及排出空气不影响邻居处；无可燃气体泄漏处；便于安装水路进出水管和电器连接处；推荐场所：阳台，室外空调栏，屋顶等。注意：安装在下列场所可能会导致机器故障（如不可避免

10、，请咨询）有如机油等矿物油的地方，电源电压波动严重的工厂等地方，汽车或舱室内等地，厨房等充满油气和油花的地方，存在易燃气体或材料的地方，存在酸性或碱性气体蒸发的地方，其他特殊环境条件处。家用水箱安装场所选择1.能提供足够的安装和维护空间处；2.支承面平坦,能承受室外机重量,且可以在垂直方向固定水箱处；3.无腐蚀性气体泄漏处；4.便于安装连接水管和电器连接处；5.便于安全阀工作时排出的水能顺利排入下水道处；6.保证安全阀工作时排出的水不会溅到木质地板和家具处；7.水箱高于热水出水口，热水管必须安装正负压安全阀；8水箱与机组落差不得超过3.5m。注意：决定正确的搬入路径；尽量在原装情况下搬运本机；

11、请按水箱说明书要求安装附件；请直立放置安装水箱。注意：请用真空泵进行抽真空，绝对不能用冷媒气体进行空气排除。内置水泵排空打开出水管排气阀，排除机组内部水泵中空气，直至排出水没有气泡为止。机组调试安装完毕后，应该对以下几点进行检查：先总体检查下整个热水系统和电控系统是否安装好，接线是否牢固，该开的阀门是否打开，该关的是否关闭。冷媒连接管是否有泄漏的情况，然后再送电，用万用表检查电源是否正常，再开机。开机后需要检查的几个要点：1.压缩机是否有延迟3分钟保护。2.机组运行时的高压压力是否正常，风机吹出的风是否感觉到凉爽，用钳形表检测机组运行电流，观察是否正常，机组无异常噪音。3.检查机组的供水系统能

12、否提供足够的压力给用户。4.正常运行一段时间后，水温能够加热到设定温度停机，且水温低于设定温度5度后能够正常启动。5.打开热水出水龙头进行水路空气排空，直至热水匀速出水。6.以上几点如果都正常，运行至水温达到55度后，则该机组可以交付给客户使用。注意：拆装机组，冷媒的回收。工程热泵机组设计与安装设计前准备工作确定热水使用场所类型，作为划分热水使用时间及最高日用水定额的依据。如宾馆一般为全日制供水，使用时间为24h，最高日用水定额为一般为150L/标间。浴室一般为半日制供水，使用时间为12h，最高日用水定额为一般为100L/人。工厂宿舍根据实际情况，会有倒班或者全日制供水，使用时间为824h。最

13、高日用水定额一般为50L/人。详细划分见4.3.2每日热水用水量计算。了解每日热水用水量，作为系统设计依据。向经销商或甲方确认每日热水用水量或弄清日最高热水使用人数，使用房间数或用水点数量等。如宾馆房间个数、入住率，浴室每日高峰人数、用水点个数（如喷头，花洒个数），工厂或学校宿舍入住人数。并根据使用场所类型计算每日热水用水量。确认工程所在地区：并根据气象参数表，冷水计算温度表（P21）了解当地气象参数，特别是最低水温、年平均水温及冬季平均气温，作为选择设备型号、数量及校核设备运行可靠性的依据。明确建筑概况：建筑高度，机组、水箱的摆放位置，是否采用回水。作为水泵选型计算依据。了解水电情况：预留水

14、管口径，配电容量大小。若此点了解不到，需在设计资料中表明，水管预留口径，配电量大小。了解甲方的具体要求，考虑其合理性。每日热水用水量计算Q容量= QN式中：Q容量水箱的容量Q最高日用水定额（L）N日最高热水使用数量，单位根据场所确定根据上式计算得每日热水用用水量和选择水箱大小。上式中N需向经销商或甲方确认，Q根据使用场所确定，常用场所数值如下表：使用场所单位最高日用水定额（L）使用时间(h)一般宾馆招待所每标间每日15024 (全日制供水)3星宾馆每床每日10015024全日制供水)4星宾馆每床每日16018024(全日制供水)5星宾馆每床每日30024(全日制供水)浴室每人每日10012（半

15、日制供水）工程宿舍或学校宿舍每人每日508(工厂三班倒)12(工厂两班到)24(全日制供水)上表中归类了一些常见场所最高日用水定额和使用时间，未归类上表中的场所见：热水定额表建筑给水排水设计规范 GB50015-2003。一、计算系统所需热量：Q=CMT式中：Q 系统总制热能力，单位KcalC水的比热容，为1Kcal/kg.M-水箱中水的质量，单位kgT温差，即制热所需水温-年平均水温/年最低水温，单位年平均水温/年最低水温见下表（冷水计算温度表） 二、计算系统所需功率： 式中：Q 系统总制热能力，单位KcalW系统总制热功率，单位Kw860-电的热值，单位Kcal/Kwh运行时间，单位 小时运行时间的考虑：运行时间，与用水量的是影响机组选型计算中两个最主要的因素，用水量一般不变，所以根据工程情况的不同，运行时间在设计中的波动是比较大的。运行时间主要考虑以下几个方面：节能性与经济性：在一定范围内。运行时间设计越少，那么说明系统配置的制热能力越大，即使冬季不需其他辅助加热，依靠空气源热泵就能满足热水需求，故运行成本相对较低，节能性增加，但初投入也增大，经济性下降；运行时间设计越多，那么说明系统配置