风冷热泵机组（共9篇）
风冷热泵机组 篇1
风冷热泵冷热水机组供热时,利用高位能(电能、燃料化学能等)使热量从低位热源(原本难于利用的热能)流向高位热源,是一种有效的节能装置[1];风冷热泵冷热水机组具有夏季制冷、冬季供热的双重功能,一机两用,提高了机组的利用率和能源的利用效率[2];风冷热泵以空气为冷源和热源,省略了冷却水系统和锅炉,避免了对水源和环境的污染;机组安装、布置方便,可置于屋顶、平台或露天空地,而无需专门的冷冻机房和锅炉房,节省了建筑费用和宝贵的面积,深受欢迎,因而发展很快。
然而,风冷热泵机组存在不尽人意的缺陷:
1) 风冷热泵机组受环境气候条件影响较大,环境温度越高,制冷量越低,环境温度越低,供热量越低;
2) 供热时,存在结霜、化霜,使供热不足。
1 如何降低受环境的影响
风冷热泵冷热水机组以空气为冷源,制冷时驱动周围空气,对经压缩机作功排出的高压高温制冷剂在冷凝器内进行冷却;环境温度高冷凝压力就高,则机组的产冷量就低。供热时环境作为热源,驱动空气侧换热器周围空气,对经节流装置出来的低温低压的制冷剂湿蒸汽散热,变湿蒸汽为过热蒸汽的制冷剂,环境温度低蒸发压力就低,机组所吸取的空气的热量就少。这些是机组本身固有特性,无法避免的自然规律。但是,能够设法弥补和不加剧影响,使受环境影响程度降低。方法很多,仅举几例。
1.1 采用变频压缩机
制冷时,当外界环境温度上升时,提高机组供电频率,增加压缩机输入,达到加大输出来增加冷量,满足人们对供冷的要求。
供热时,环境温度下降,增加机组供电频率,加大输入能量来抵消因气温下降从空气中少吸取的热量,不降低供热量。
1.2 选用带经济器的螺杆压缩机
带经济器的螺杆压缩机,具有补气、中间冷却的功能,有较大的过冷度,增加了单位质量制冷剂的制冷量,可以明显改善机组在高冷凝温度和低蒸发温度场合下的制冷量和供热量。并且经济器在低蒸发温度下效果更佳。
1.3 添置一套喷淋设备
蒸发式冷凝器基本上是利用水的汽化带走气态制冷剂在冷凝过程中所放出的凝结潜热;而蒸发式冷凝器所消耗的冷却水只是补给散失的水量,与水冷式冷凝器用水量相比,其用水量要少得多。例如,水的气化潜热为2450kJ/kg,而水冷冷凝器中的水的温升只有6～8℃,即每公斤冷却水只能带走25～35kJ的热量。从理论上说蒸发式冷凝器耗水量为水冷式冷凝器水量的1/100～1/70。当然,由于其他原因,实际上耗水量为水冷式的1/25～1/50。
采用蒸发式冷凝器的概念,在风冷热泵冷水机组的空气侧换热器一边,添置一套水喷淋装置,外界环境温度高时,开启水泵,向空气侧换热器盘管表面喷淋水,来降低冷凝温度,增加制冷量,同时也有清洗翅片灰尘,减少结垢的作用。
1.4 供热时,空气侧换热器底部盘管流入未经节流装置的液体制冷剂
往往空气侧换热器底部风速最低,为最易结霜的部位,在化霜时下部换热管往往不能完全化霜,供热效果恶化。将风冷翅片换热器下部几根换热管设计成为过冷器,未经节流的一部分制冷剂液体进入空气侧换热器底部的换热管,增加制冷剂液体的过冷度。改善换热器结霜和融霜的特性。
1.5 换热器变排深设计
制热时,空气侧换热器底部盘管先结霜,并且不易融化,往往空气侧换热器采用轴流风机,并且又布置在盘管顶部;导致底部盘管风速低。为改善制热性能还可以采取变排深,风速高的部位换热管排数多,底部风速低的换热管减少排深,改善换热器换热的均匀程度,在不增加换热面积的情况下提高换热效率。
2 智能除霜控制法
供热运行时,室外空气经风机驱动流过空气侧换热器盘管,若换热器盘管表面翅片温度低于环境露点温度,空气中所含有的水分就会析出;如果翅片表面温度又低于0℃,则所析出的水分就会附着于盘管表面形成霜层。随着霜层的形成及时间的推延,霜层厚度增加、机组性能下降、工况恶化,供热量也随之下降,到最后不能工作。必须进行除霜才能继续正常工作。
一般采用四通阀更换工况,供热工况变为制冷工况运行。利用高温气态制冷剂流过空气侧换热器盘管来化霜。化霜时,供热停止,化霜结束后才能继续供热。
2.1 无效化霜
文献[3]指出一个除霜周期内的热量损失起码超过10%;若设计不当可达30%。文献[4]引用了VDB Baxta的《现场测量高效风冷热泵的结霜和除霜》文章,对一台分体式气—气热泵进行了2年现场运行监测,结果表明在制热季节除霜占整个机组能耗的10%,且发现近30%的除霜循环是没有必要的。
空气侧换热器盘管结霜的条件为:1)盘管翅片表面温度低于环境空气露点温度。2) 翅片表面温度低于0℃,缺少一个条件都不会结霜。
文献[5]较清晰地说明了无效化霜的缘由。当风冷热泵冷水机组供热时,测得蒸发压力为350kPa和盘管出风空气温度为-9℃;若在进风条件:+5℃(DB)和100%(rh),盘管就结满霜;若在进风条件:-5℃(DB)和40%(rh),盘管就不会结霜。常规化霜控制方法不能识别这两种进风条件,就会出现无效化霜。
2.2 消除无效化霜
文献[5]还指出,当空气换热器盘管发生结霜,随时间的增长,霜层越来越厚。机组的一些特性参数(如蒸发压力、温度)、空气出口温度、风机流量、翅片表面温度等,都会连续下降。若这些参数变化很缓慢,说明没有发生结霜情况。
采用时间控制法除霜,无法实施无效化霜识别,必然会有无效化霜。此类方法如今已经极少应用。
在风冷热泵冷热水机组中使用较多的为温度—时间,或温差—时间除霜控制法。以此种方法来谈如何消除无效除霜。
一般采用翅片温度—时间除霜控制法.供热运行时,一旦翅片温度达到-5℃(或-8℃)时,开始记时,时间达到40min,执行除霜循环。这样,的确不能识别有无结霜,不可避免地会发生无效除霜循环,降低了机组供热量。如果按文献[5]所述,在达到-5℃(或-8℃)设定记时温度值后,5min,10min,15min,20min,25min,连续读取翅片温度,获得各时间的数据;可以看到翅片温度下降的趋势和速度,下降坡度大的,可以判定是满足除霜条件;到达规定时间,执行除霜循环。若翅片温度变化不大的,不满足除霜条件,达到规定时间,不执行除霜循环,这样便可消除无效除霜了。
2.3 控制盘管结霜厚度,动态的调整除霜间隔时间和除霜时间获取最少供热量损失
智能化除霜控制法还应包括控制盘管结霜厚度,动态的调整除霜间隔时间和除霜时间这一周期。融霜过程是一个供热量损失过程,除霜时,机组不但不能供给能量,反而从建筑物内部吸取热量,严重地影响了供热效果.融霜次数增多,则供热量损失上升。盘管结霜后,开始对机组供热量影响不大,随着时间的增长,霜层加厚,使机组性能变坏、恶化到最后不能工作,供热量随霜层的增加而逐渐减少。
为了获得对用户最大的供热量,就存在一个最佳融霜间隔时间。
文献[7]介绍的RC公司的最佳除霜时间控制法,这个方法建立了一个霜积累时间的关系式。
Ta=Ta-1+K(D0-Da)
式中:Ta——下一个霜积累的时间间隔/min;
Da ——上一次实际除霜时间/min;
D0 ——优化的除霜时间/min;即正好把所积霜完全融化所花时间;
Ta-1 ——上一次霜积累时间间隔/min;
K ——系统常数,它决定了由Da向Do靠近的速度。
利用这个公式,可以依据当地某日的气候条件来自动动态调整除霜时间间隔和化霜时间。
举例来说,假定最佳除霜时间Do=4min,K=4,测得上一次霜积累时间Ta-1=40min,除霜时间Da=4min,则下一次霜积累时间Ta=40+4(4-4)=40min。若环境条件变化,测得Da=3min,则下一次霜积累时间Ta=40+4×(4-3)=44min。要加长除霜间隔时间。
Do,K如何确定,可以采用年资料的统计,根据热损失最小的值,来选配Do和K值。
3 多模块风冷热泵机组如何处理
判定结霜的条件:1) 翅片温度低于所处环境的露点温度,2) 翅片温度低于0℃。缺一就不会发生结霜。采用温度—时间除霜控制法,其设定的翅片温度都低于0℃,一般为-5℃;则结霜的充分必要条件2)已自动满足。
多模块风冷热泵机组,由于多个模块一般放置在同一处,各模块运行于相同的环境条件,有一个模块机已识别了是否结露条件,其余的就无需再识别了。为此,对多模块机组只要配置一套判别设施即可。若放置识别结霜与否的模块不运行,就将识别结霜设施放在另一运行模块机上。最好安装两套识别结霜设施(其中一套备用)于不同模块机上,只要这两个模块不同时停机即可。
若多模块机放置于不同环境条件中,就要分别设置一套识别是否结霜的设施。
4 结论
风冷热泵冷热水机组受环境温湿度影响,在高温时冷量降低,低环境温度则供热量变小;并且还有结霜、除霜加剧了供热量不足的问题。本文针对受环境影响,提出了弥补和降低影响程度的方法。对智能化除霜法认为应具备1)能消除无效化霜;2)能控制霜层厚度自动动态调整融霜间隔和融霜时间两个功能;并对常用的温度—时间除霜法提出了消除无效化霜和控制霜层厚度的具体方法。由于开关量变为模拟的数据采集,对采用PLC控制器的尚存在有无模拟量输入通道以及A/D转换的问题,会引起机组成本的增加。对单片机控制的机组也有同样的问题存在,都需要结合具体机组控制方法来分析处理再实施。
本文所提出的一些想法,希望能对风冷热泵机组设计有所参考。
参考文献
[1]姚杨.浅谈热泵定义[J].HV&AC,2002(3).
[2]罗鸣.风冷热泵冷热水机组除霜[J].建筑热能通风空调,2002(6).
[3]蒋能照.空调热泵技术应用[M].机械工业出版社,1997.
[4]黄虎.提高风冷泵冷热水机组结霜工况下性能的途径[J].建筑热能通风空调,2000(1).
[5]姜益强.空气源热泵结霜除霜损失系数计算[J].HV&AC,2000(5).
[6]黄虎.提高风冷热泵冷热水机组结霜工况下工作过程动态传真及实验论证[J].流体机械,2000(3).
[7]黄虎.风冷热泵除霜分析[J].JSHV&AC江苏暖通空调,1999(4).
风冷热泵机组 篇2
拟采用单一来源采购方式专家论证意见公示
受苏州城市建设投资发展有限责任公司的委托，苏州市创杰招投标咨询服务有限公司为该单位拟采购的“风冷螺杆式冷热水机组”进行政府采购。根据该采购项目的特殊要求和采购人的申请，拟对该项目采用单一来源方式采购，理由如下：
苏州城市建设投资发展有限责任公司采购的风冷螺杆式冷热水机组3台，用于苏州火车站站前广场地下空间工程。设计院为保证室内的舒适性标准，设置3台风冷螺杆式冷热水机组，设计负荷总冷量为2960kW，单台风冷螺杆式冷热水机组的制冷量在986kW～1100kW范围内变化。由于该工程地处城市中心，室外景观要求严格，室外机组的设置位置受场地严重制约。最终与规划局研究后确定将三台主机设置在高架桥梁的底部。根据现场实际调研，各单台机组的外形尺寸应≤10000*2300*2400 mm
【长*宽*高】。同时风冷机组属于强制节能产品，经在最新一期《节能产品政府采购清单》中查询，只有开利产品符合，具有唯一性，符合采用单一来源方式采购中“只能从唯一供应商处采购”条款。
其次，该项目于2010年9月7日在苏州市政府采购网、江苏省政府采购网、苏州城市商报等政府采购指定的相关媒体上发布招标公告，因投标单位不满三家，公开招标失败。故开利公司符合唯一制造商条件。
第三，经查阅开利公司相关授权书确认：苏州工业园区明景科技有限公司为本项目的唯一供应商。为此，专家组评委对招标文件进行评审，招标文件无排他性条款。且一致认为本次苏州城市建设投资发展有限责任公司申请采购的“风冷螺杆式冷热水机组”只有采用单一来源方式进行，确认开利产品为唯一品牌，并选择苏州工业园区明景科技有限公司作为本项目的唯一供应商。
本次采购预算金额为：3800000元整（人民币大写：叁佰捌拾万元整）。
现将以上情况公示，如有异议，请于公告之日起7个工作日内携书面材料(原件)与以下联系人联系，逾期提出的异议将不再受理。
采购单位：苏州城市建设投资发展有限责任公司联系人：许诚联系电话：0512-65720261 招标代理机构：苏州市创杰招投标咨询服务有限公司联系人：潘莉莉联系电话：0512-65238891 监督管理机构：苏州市财政局政府采购管理处监督电话：0512-68268538
苏州市创杰招投标咨询服务有限公司
风冷热泵机组 篇3
关键词：全热回收；风冷模块机组；酒店
引言：酒店作为能源消耗非常大的一类建筑，在空调系统和热水系统中的能源消耗非常大，在空调的热泵系统中采用冷凝热回收技术，不仅可以有效的节约能源的消耗，同时还能有效的节约空间，不需要单独设置热源，将其在酒店中使用具有非常重要的现实意义。
一、全热回收风冷模块机组的原理
全热回收风冷模块机组是空调系统中一个重要的环节，首先增设一个热回收器，将空调系统运行过程中产生的大量热回收利用起来，从而增加能源的循环利用。在系统中，热回收器是和风冷冷凝器采用并联的方式设置的[1]。全热回收风冷模块机组在冬季和夏季的工作原理是不一样的，在冬季的时候，可以选择三种不同的运行模式，主要是通过四通换向阀来进行切换的。全热回收风冷模块机组在冬季的运行模式如下图1所示。三种不同的运行模式主要为制热模式、热泵热水器模式和混合模式。在制热模式中，制冷剂通过水侧热交换器C和风侧热交换器A来获取空调用的热水，这个热水的温度保持在45度左右。在热泵热水器模式中，制冷剂则主要是通过热回收器换热器B和风侧的热交换器A工作，在这个模式中，水侧的交换器C是不需要工作的，最终取得生活用的热水。在混合模式中，时间两种运行模式混合使用的一种全新的运行模式，但是需要采用一个先进的流量分配装置来实现混合运行。
在夏天，全热回收风冷模块机组的运行模式主要有两种，分别为制冷模式和制冷+热回收模式。运行的原理图如下图2所示。如果采用制冷模式运行，则和普通的风冷热泵系统的运行是一样的，只是提供空调系统的用冷水，在节能环保方面并没有表现出优势。而在制冷+热回收模式中，又可以分为部分热回收和全热回收两种运行模式，一般在实际过程中更常使用的为全热回收模式。在这种运行模式下，制冷剂仅仅通过热回收器换热器 B和水侧的热交换器C，风侧的热交换器A水不需要工作的，如果生活热水的负荷为部分负荷，此时机组需要使用一套先进的流量分配装置对部分的热进行回收，而热交换器A则需要根据热回收器换热器 B 流量的变动来对散热量进行调整。
二、全热回收风冷模块机组在酒店中的应用
随着我国经济的不断发展，人们对酒店提出了更高的要求，要求其能为顾客提供一个舒适、便捷的居住环境，同时还能响应国家乃至世界的节能环保号召，将节能环保的理念贯彻在酒店的设计中。位于某市的一个商务酒店，建筑的总面积为5200平方米，一共有150间档次不同的房间，在客房的空调系统和热水系统中，采用全热回收风冷模块机组进行供热。在2013年末投入使用，在目前为主，空调系统和热水系统的运行均正常，并且全热回收风冷模块机组的运行情况也非常好，可以满足不同顾客的热水需求，并且空调房间也能够为顾客提供一个舒适的居住环境。
（一）选择合适的冷热源。在整个酒店中，一共采用了5台LSQWRF65/R2（H）Y型号的全热回收风冷热泵机组，每一台全热回收风冷热泵机组的制热量为70千瓦，制冷量为60千瓦，热回收量为80千瓦，同时配5台制冷量为60千瓦的冷热泵模块机组，作为夏季热泵机组制冷量不足的情况。
（二）水系统。将5台全热回收风冷热泵机组都设置安装在酒店的屋顶，在夏天是优先使用全热回收机组的，全热回收机组的全热回收器升温之后直接进入到生活热水的储水箱，从而为酒店提供生活热水。在一些过渡的季节，生活热水是通过全热回收机组提供的，可以满足顾客的需求。在冬季的时候，由于生活热水的用水高峰期和采暖高峰是不在同一个时段的，因此可以根据制热水模式和运行制热模式，便可以满足采暖和生活热水的需求，对生活热水的自动控制和水位控制器联合控制来进行生活热水泵的启动和停止。
结语：在酒店的空调系统和供热系统中，采用全热回收风冷热泵机组，对天然气锅炉系统、电加热锅炉系统和空调系统获取生活热水进行经济性分析，全热回收风冷模块机组制取全年热水的费用远远要比天然气锅炉和电加热水炉的费用更少，在酒店中，可以有效的节约能源，降低酒店的运行成本，从而获得更高的经济效益。
参考文献：
风冷热泵机组 篇4
本文以风冷热泵机组为研究对象, 研究了风冷泵机组的优化配置方案。根据建筑典型负荷工况、多台机组运行策略以及厂家提供样本数据等参数, 以获得在全年条件下运行相对节能的风冷热泵机组优化配置方案。
1 变工况能耗计算模型
对于给定的某型号风冷热泵机组, 其性能参数已经确定, 机组实际运行COP或能耗是制冷 (热) 量Q、室外干球温度Tdi和冷冻水供水温度Teo的函数[3], 即:
COP=f (Teo, Tdi, Q) (1)
冷冻水温度的变化对机组运行效率有较大的影响, 但是其设定主要取决于运行过程中末端设备处理要求, 在设计阶段可认为其保持额定出水温度, 则有:
COP=f (Tdi, Q) (2)
为便于分析, 将式 (2) 写如下形式:
Z=COP/COPe=f ( (Tdi-Tdi, e) , Q/Qe) (3)
式 (3) 中, Z为机组实际工况COP的校正系数, Tdi, e, Qe, 分别是机组额定制冷 (热) 量、额定工况下进口干球温度。
若进一步定义ΔTci=Tdi-Tdi, e, PLF=Q/Qe, 在设计阶段考虑不同工况条件下机组的能耗, 则有:
Z=COP/COPe=f (ΔTci, PLF) (4)
将式 (4) 定义成如下形式:
Z=f (f1 (ΔTci) , f2 (PLF) ) =f (Z1, Z2) (5)
其中Z1=f1 (ΔTci) 、Z2=f2 (PLF) 。式5将COP的校正系数转化为两个函数, 综合进行考虑, 因而更符合机组的实际运行情况。
综合公式 (1) ～ (5) , 可建立起任意工况下风冷热泵机组的计算模型, 从而得到机组的能耗。
2 建筑动态负荷计算与数据整理
分析对象是长沙地区某办公建筑, 总建筑面积约2.0万m2, 利用DeST[4]软件, 计算得到全年逐时负荷, 基于逐时数据, 进一步对建筑的全年负荷进行统计和分析, 得到全年负荷持续曲线如图1所示。
如图1所示, 建筑设计冷、热负荷约为600RT和300RT (均取不满足50小时数) 。冷负荷远远大于热负荷, 原因是该建筑为高档办公建筑, 采用大面积的玻璃幕墙 (平均窗墙比为0.7) , 且热源较集中, 故造成冷负荷远远大于热负荷。宜采用热泵机组与单冷机组联合运行的机组配置方案来降低中央空调系统的投资。
两条曲线均存在两个拐点。建筑冷负荷持续曲线的拐点分别位于100%和10%负荷率附近。建筑热负荷持续曲线的拐点位于70%和30%负荷率附近。冷、热负荷持续曲线的第一个拐点均位于高负荷率附近, 曲线由陡峭变为平缓, 表示高负荷出现的时间较短, 第二个均出现在低负荷率附近, 曲线变得更平缓, 表明空调系统大部分时间处于部分负荷运行状态。
基于逐时数据, 对建筑的全年负荷进行统计和分析, 进一步统计得到建筑不同负荷需求下全年运行小时数 (本文考虑2.5%以下负荷时机组停止运行, 因此不予统计) , 如图2所示。
如图2所示, 建筑的全年负荷出现在设计负荷的时间段很短, 绝大部分时间中央空调运行在部分负荷区间, 其中10%～30%负荷段的出现时间占全年空调开启时间的38%。通过合理选择机组台数以及容量配置方案, 可以使得机组能始终保持在高效率的运行区间, 从而达到节约机组运行电耗的目的。
为本文研究需要, 需进一步获得在不同负荷需求下室外干球温度的分布情况, 其统计结果列于表1和表2。
基于以上建筑动态负荷数据、不同负荷下室外干球温度分布特性和式 (1) ～式 (5) 所示的变工况计算模型, 即可对不同机组方案的全年电耗进行分析比较, 并得到相对优化的配置方案。
3 优化配置方案研究
假设该建筑大楼一共有i种机组型号, 每种型号机组为Ni台, 则机组的全年运行电耗为
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式中 j, l——典型冷、热负荷需求状态 (取10%～100%工况) ;
k——不同的室外干球温度点 (2℃温差间隔) ;
ni——对应某个工况下i型机组运行台数, ni≤Ni;
CLj, k, CLl, k——对应不同tdi、不同冷、热负荷需求状态下的供冷 (热) 量, 由DEST软件计算得到;
Hj, k, Hl, k——表1和表2所示不同典型冷、热负荷需求下室外干球温度分布小时数统计;
COPi, j, k, COPi, l, k——j, k工况下i型机的实际COP值;
由式 (1) ～式 (5) 求得。
对于不同的机组配置方案, 式 (6) 即为求解最优化配置方案的目标函数。
为降低系统的投资, 有以下三种选择方案:
方案1:常规空调系统配置 (两台等容量机组) 。1台300RT风冷冷水机组和1台300RT风冷热泵机组。
方案2:制冷工况下多台机组配置。2台150RT风冷冷水机组和1台300RT风冷热泵机组。
方案3:制热工况下多台机组配置。1台300RT风冷冷水机组和2台150RT风冷热泵机组。
以上四种型号机组均为某螺杆机系列, 电费以0.61元/kW·h计算, 即可得到不同机组配置方案的耗电量费用。
在满负荷运行工况下, 机组的样本数据通常给出了室外干球温度对COP的影响。图3和图4分别给出了某系列螺杆式风冷冷水机组[5] (133～355RT) 和某系列螺杆式风冷热泵机组[6] (制冷量:75～400RT, 制热量:65～611RT) , 满负荷运行时室外干球温度对COP修正系数的影响。
由图3和图4所示, 室外干球温度对COP的影响基本呈线形关系, 即有:
Z1=1±a1×ΔTci (7)
对某个系列的风冷冷水机组, a1值基本相同。对于螺杆机, 单冷机a1值约在2.7%～5.1%之间变化;热泵机制冷a1值约在2.4%～2.9%之间变化, 制热a1值约在1.1%～1.4%之间变化。
由于室外气温变化波动较大, 导致风冷热泵机组的制冷、制热性能也有较大幅度的变化。基于不同机组负荷率下所对应的室外干球温度, 可以得到机组COP修正系数。图5给出了该系列机组室外空气温度对PLF的影响。
由图5所示, 室外干球温度对PLF的影响基本呈线性关系, 所以PLF和ΔTci是两个相互独立的函数, 进一步将式 (5) 化简成如下形式:
Z=Z1×Z2=f1 (ΔTci) ×f2 (PLF) (8)
其中, Z1=f1 (ΔTci) , Z2=f2 (PLF) 。
PLF对COP的影响主要跟压缩机类型有关, 参考DOE-2[7]模型, 单台机组实际制冷 (热) 量 (即PLF) 对COP的影响可以写成二次函数, 即:
Z2=a2+b2×PLF+c2×PLF2 (9)
式中, a2, b2, c2为常数, 可通过样本数据拟合得到。
冷热源设备的购买价格在中央空调系统中占主要地位, 对于不同型号的风冷冷水机组单价变化较大, 其机组价格通常可以认为是机组额定制冷量的幂函数, 如式 (10)
Cprice=A (Qev) B (10)
式中:Cprice为制冷机组的价格, 元;A、B为常数, 可以根据经验数据拟合得到。根据文献[8]提供的数据, 经过公式拟合, 对于螺杆制冷机组, A、B可以分别取867.32和0.919 8。热泵机组的价格一般为单冷机组的30%～40%。
4 方案比较
在不同的典型需求工况下 (10%～100%, 计十个典型负荷需求) , 确定出三个方案的机组运行策略。如表3。
注:①括号内为风冷热泵机组运行数, 括号外为风冷冷水机组运行数。②不同型号的机组同时运行时, 其单机运行负荷率相同。
所以, 可以计算得到三种方案的全年电费, 以及不同负荷需求工况下三种方案的比较, 如表4和图6所示。
由表4可知, 方案3是相对节能的方案, 较方案1节省3.4%的全年电耗, 虽然机组价格为最高值15.11万元, 但是机组的投资在一年之后即可收回, 为最优方案。由图6可知, 方案3节能效果主要来自于热负荷10%～50%负荷区间, 由于机组的灵活配置, 单机能够在各种负荷需求工况均能实现较高的负荷率运行, 避免了低效率的运行工况。
方案1和方案2的电耗相差不大, 方案2仅比方案1节能0.5%, 该方案的节能效果主要来自于冷负荷需求区间。同方案3进行比较可知, 制热工况下采用多台机组配置方案比制冷工况下采用多台机组配置方案节能效果明显。虽然长沙地区制冷负荷远远大于热负荷, 但是制热工况下采用多台机组配置方案比制冷工况下采用多台机组配置方案节能效果明显。
5 结论
本文以风冷热泵机组为研究对象, 研究了风冷热泵机组的优化配置方案。首先介绍单台风冷热泵机组的变工况能耗计算模型, 基于全年负荷频率特性以及相对应的室外干球温度分布, 以全年能耗为优化目标, 通过设定不同方案的机组运行策略, 以获得在全年条件下运行相对节能的风冷热机组优化配置方案, 并得出以下结论:
方案1为最不节能的配置方案, 在设计阶段选择机组配置方案时应避免两台等容量机组配置。方案3为最节能方案, 较方案1节省3.4%的全年电耗, 制热工况下采用多台机组配置方案比制冷工况下采用多台机组配置方案节能效果明显。
随着对建筑节能的重视, 建筑动态负荷计算已经得到越来越广泛的应用, 使得在设计阶段对方案进行全年能耗比较、优选成为可能。机组厂家也应该进一步提供机组典型变工况性能计算参数, 为中央空调的优化配置提供基础。
摘要：为得到中央空调系统中风冷热泵机组的最优化配置方案, 本文建立了风冷热泵机组变工况能耗计算模型, 根据建筑典型负荷工况、多台机组运行策略、以及机组变工况性能等参数, 对风冷热泵机组的技术性、经济性进行了分析。研究结果表明:制热工况下采用多台机组配置方案比制冷工况下采用多台机组配置方案节能效果明显, 较常规空调系统配置和方案, 全年节约电耗3.4%。
关键词：优化配置,COP,动态负荷,风冷热泵机组
参考文献
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风冷热泵机组 篇5
随着社会经济的不断发展, 中央空调系统在各个领域都得到了大力的推广和应用。根据驱动方式的不同, 中央空调主机可分为电力驱动和热动力驱动;根据冷却方式的不同, 中央空调主机可分为风冷中央空调机组和水冷中央空调机组。其中, 风冷中央空调机组可为热泵型, 也就是我们常说的风冷热泵机组。风冷热泵机组有着不占用机房, 可放置在楼顶, 不需要冷却塔, 没有冷却水系统, 系统简单, 可以同时满足制冷和供暖需求等优点, 在我国大部分地区得到广泛应用。因此, 在招标采购中央空调系统时, 风冷热泵机组广受招标人的青睐。
风冷热泵机组是由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器等装置构成的一个循环系统, 按照压缩机型式, 主要有活塞式风冷热泵机组、涡旋式风冷热泵机组、螺杆式风冷热泵机组三种型式。根据热泵运行时间长、压缩比大等工作特点, 笔者认为涡旋式风冷热泵机组和螺杆式风冷热泵机组将成为风冷热泵机组的主流, 理由如下:
(1) 整机效率高。因为涡旋式、螺杆式压缩机和活塞式压缩机相比传动件较少, 这就使得压缩机的摩擦损耗相应减少。
(2) 压缩机可靠性高。风冷热泵机组压缩机的工作环境比其他普通空调的压缩机要恶劣, 运行时间长, 工况变化范围大。涡旋式和螺杆式压缩机具有零部件少、结构紧凑的特点, 所以尤其适用于热泵机组。
(3) 除霜方便。风冷热泵机组一般采用热气除霜的方式去除冬季换热器上的凝霜, 但这种除霜方式对于活塞式压缩机而言容易造成气阀和连杆损坏, 而涡旋式和螺杆式压缩机则没有什么大问题。
(4) 噪声小。在噪声方面, 运用涡旋式和螺杆式压缩机要比活塞式压缩机噪声低。
由于风冷热泵机组技术相对复杂, 针对在招标采购中评委如何能做到公平、公证地评审打分这个问题, 笔者结合多年的招标工作实践, 在此与大家进行一些探讨。
对于风冷热泵机组的招标采购, 招标人关心的主要问题有: (1) 商务部分, 包括采购产品的配置、业绩情况、国家认证情况、售后服务等; (2) 技术部分, 包括采购产品的基本技术性能、项目管理、合理化建议等; (3) 价格部分, 即采购产品的价格。下面就对以上几个方面进行分析。
1 商务部分
1.1 产品配置评价
风冷热泵机组主要的零部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、膨胀阀、电气开关、控制器等, 这些部件对于风冷热泵机组整体性能起着至关重要的作用, 因此要尽可能采用进口零部件。 (1) 进口螺杆压缩机中知名品牌有BITZER (德国) 、COMER (意大利) 、莱富康 (意大利) 、日立 (日本) 、三菱 (日本) 等。 (2) 四通阀和膨胀阀的知名品牌有ALCO (美国) 、DANFOSS (丹麦) 、RANCO (日本) 等。 (3) 冷凝器和蒸发器的知名品牌有彼得 (德国) 、SIMUTOMO (日本) 等。 (4) 电气开关的知名品牌有SIEMENS (德国) 、施耐德 (德国) 、ABB (瑞士) 等。 (5) 控制器的知名品牌有SIEMENS (德国) 、CAREL (意大利) 等。
因为招标法律法规规定招标文件中不能指定品牌, 招标人需在制作招标文件时列举不少于3个品牌的短名单, 并且补充“同等档次或相当于此”的描述。
1.2 业绩评价
在招标文件中还需包含各投标人同类产品开始生产的年份、销售金额、用户评价等, 以反映各投标人所投产品在同类用户、同类产品中的应用经验。因此招标人可在招标文件中对投标人所有产品业绩的时间、数量、金额、用户评价等进行打分。
1.3 国家认证情况
风冷热泵机组的国家认证证书一般包含ISO9000质量管理体系证书、权威机构出具的风冷热泵机组检测报告、检测合格证书、型式试验报告、国家强制性认证 (3C认证) 、CQC认证等。对于国家认证证书, 在招标采购中, 笔者认为设置为合格投标人资格条件或星号条款为佳。
1.4 售后服务评价
对于各投标人售后服务的评价主要包括以下几个方面:
(1) 售后服务机构:投标人在项目地点有没有固定的售后服务站和配件库及重要部件、易损件的库存。
(2) 售后服务响应时间:服务机构接到售后服务电话后是否能在规定或承诺的时间内到达现场, 并及时解决问题。
(3) 保修期内售后培训计划:投标人是否能够在保修期内提供免费技术培训, 并提供设备交付后保养服务计划直至保修期结束。
(4) 保修期满后的服务:投标人在设备保修期满后是否能够继续提供上述服务, 并提供合理的收费标准。
2 技术部分
技术部分主要是对于产品的基本技术要求、项目管理、合理化建议等方面进行评审。
2.1 产品的基本技术要求
(1) 能效比:输出制冷量与输入电机功率 (压缩机输入功率+风机总功率) 之比。能效比高低体现设备是否节能, 它是衡量风冷热泵机组性能的重要指标, 能效比越高, 得分越高。
(2) 冬季运行的性能要求:对于风冷热泵机组, 冬季制热性能的好坏标志着产品质量优劣, 应考察冬季标况下的制热量以及0 ℃、-5 ℃时的制热量能否满足冬季供暖要求。
(3) 除霜方式:风冷热泵机组在冬季低温、湿度较大工况下运行均会结霜, 因此除霜控制方式很重要, 目前最好的控制方法是采用压力、温度、时间联合控制。
(4) 出水温度的控制精度:对于可无级卸载的螺杆式热泵机组, 水温控制精度较高;而采用分段卸载的机组, 则控制精度较低。
(5) 噪音:由于风冷热泵机组安装于屋面, 运行噪声不宜太大, 为避免噪音污染, 应规定风冷热泵机组运行噪音在78 d B以下。
(6) 安全装置:对高压开关、风扇电机安全温控器、过载保护器、过电流继电器、易熔塞、制冷剂泄漏保护、防雷接地等方面需有具体的设置和要求。
(7) 冷水机组的使用寿命:一般要求在50 000 h以上。
(8) 冷水机组的整机防护、防腐措施:冷水机组一般安装在室外, 环境恶劣, 特别是近几年来, 污染和酸雨日趋严重, 极大地影响了冷水机组的使用寿命。因此对于投标人能够提供先进的防腐措施或风冷热泵机组结构形式, 应给予加分。
(9) 风冷热泵机组的防冻措施:风冷热泵机组在冬季如果长时间不开机, 水系统中的水在极端天气下会导致水系统管路和蒸发器结冰, 给招标人带来巨大损失, 故需对此项功能进行要求, 不具有此项功能的应当减分。
2.2 项目管理
在招标文件中提出设计联络、技术资料、工程计划、施工组织、生产工艺及测试、检验测试验收、安装督导、包装运输仓储、接口管理等要求, 并进行打分。
2.3 合理化建议
要求投标人从设计、制造、安装、调试等各方面提出合理化建议, 根据合理化建议的完善性和实际操作性进行评审。
3 价格部分
3.1 评标基准价的确定
将各合格投标人的评标价格去掉一个最高值和一个最低值后的算术平均值乘以系数A (系数A可在开标现场抽取) , 作为评标基准价B。
3.2 价格分评定原则
合格投标人评标价格等于评标基准价B得满分;评标价格每高于基准价B的1%, 价格得分扣1分, 扣完为止;评标价格每低于基准价B的1%, 价格得分扣0.5分, 扣完为止。
3.3 价格合理性扣分
根据投标报价的合理性、完整性及修正情况综合考虑。投标报价修正后超过原报价1% (不含1%) 的, 每增加1%扣0.5分, 用内插法计算。
如招标人资金实力强, 想购买高品质的产品, 建议报价部分取30分, 商务部分取10分, 技术部分取60分。报价高于或低于评标基准价扣分相同。
如招标人资金紧张, 想购买低价的产品, 建议报价部分取50~60分, 商务部分取10分, 技术部分取30~40分。报价高于基准价多扣, 低于基准价少扣;或采用最低有效报价为评标基准价, 得满分。
4 结语
本文通过对风冷热泵机组产品评标办法中商务部分、技术部分及价格部分情况的介绍、分析、建议, 笔者认为在招标采购中如能做到灵活机动、综合运用, 将为招标人采购到满意的风冷热泵机组提供帮助。
摘要：通过对风冷热泵机组招标采购中评标办法内容构成、各影响因素的分析, 提出了一些可行性建议, 为招标人招标采购风冷热泵机组提供了参考, 有着良好的借鉴和实际操作意义。
风冷热泵机组 篇6
从广义上说, 热泵指的是从低温热源吸热送往高温热源的循环设备。具体来说是指能够在低温的环境下广泛吸取热量, 并且把其能位提高之后, 将热量逐渐向高温的环境输出的装置。目前, 热泵的类型有机械式、吸收式, 还有诸如化工热力泵、化学吸附式和蒸汽喷射式。对机械式热泵来说, 热泵也可以看作是一个“制冷机”, 是一种单纯地利用高温端的放热为目的的实行工质逆循环的机械。本文着力讨论的是风冷热泵, 它又称为空气-水型, 它工作的主要动因就是利用大量的空气来吸热, 并且是通过利用机械做功输出热量, 这样一来, 它的整个工作过程就能够充分协调供应中央空调的冷、热水。水源热泵又称水-空气型, 水源热泵是由封闭的水系统及若干个水源热泵机组所构成的一个水环热泵的空调系统, 水源热泵机组在工作时, 能够实现水系统与环境中热量的转换。
1风冷热泵空调与水源热泵空调的特点及其应用
风冷热泵的应用通常受制于地理环境及气象条件的影响。风冷热泵由于不用水冷省去冷却水系统, 因此这种节水的功能对于缺水地区来说极为有利, 尤其是水质优劣会直接影响到同时还制冷机组的运行管理, 而风冷热泵却有效的避免了这一问题。
在应用中, 风冷热泵的条件首先需要冬季室外的空调计算温度应达到-10℃以上, 而机组蒸发的温度小于-8℃的运行时间应该小于110小时;适合于中、小型的空调工程的空调建筑面积应该在1~115万平方米以下, 由于冬季的空气湿度相对较低, 所以每年累计的除霜时间应该保持在500~1000小时, 而每公斤空气的累计除霜量应在7~20千克的地区。这样具体说来, 若想达到理想的效果, 那么我国的南部地区采用风冷热泵是极为适合的。但需要指出的是, 这些数据及条件的显示也并不是绝对的、局限的, 这里主要是从节能和保证机组稳定运行的角度出发, 但是如果对风冷热泵的自身性能加以适当的改善, 它的适用范围以及受众对象也会相应广泛起来。目前在我国的北部地区的某些实例表明, 一些针对具体温度及适应条件改善的风冷热泵已经可以在-15℃的外气环境之下运行。水源热泵空调系统是由一个封闭的双管水系统及若干个形式各异的水源热泵构成的。它可以充分地利用好环境内部的余热和废热, 就可以节能节效地使整个的空调系统进行正常的运行。当水温高于35℃的时候, 它向外来排放热量主要是要利用与其连接的冷却塔来, 而使用辅助加热设备比较适用于水温低于15℃的时候。值得注意的是, 水源热泵空调系统受外部气象的环境影响较小。另外, 水源热泵空调系统还具有压缩制冷机组的能效, 它可以把整个系统的用电量归整, 这样一来对于物业的管理以及电的供应是非常便捷的。
水源热泵空调系统有着杰出的热回收功能, 所以在气候适中的大部分北部地区可以广泛使用。它的建筑体型较大, 有明显、清晰的周边区与内区, 因其这样显著的特点, 便规定了内区面积要大于等于周边区, 也因此它更适用于内区热负荷较大的商场、办公楼。水源热泵的应用还很适合有洁净的江河水或者废水余热可利用的地方, 假设不考虑其经济性, 其实水源热泵空调系统可以说适用于全国的大江南北。
2风冷热泵空调系统与水源热泵空调的设计理念
在风冷热泵空调系统的设计中, 有四个方面需要注意。首先是如何按其最佳平衡点温度来选用热泵, 能够影响到热泵运行经济性的首要问题是辅助热源种类的选择。如果有蒸汽或者余热是最为经济的选择, 其次用煤气和燃油也是较为客观的选择。但是必须注意的是, 除了冬季供热要用的辅助热源之外, 为了防止冬季机组在停车之时, 向冷冻机油中注入冷媒, 则必须使用电加热曲轴箱里的油, 这样一来会大约多消耗掉百分之一的电力。
在防霜与除霜方面, 目前通常采用防止结霜的方法主要有增设辅助室外换热器和氟利昂加热器等等。常用的除霜方法则有旁通热气流除霜、转换工况热气反冲除霜以及空气除霜等。用脉冲电子膨胀阀转换工况是较为可行的方法之一。可以肯定的是, 除霜是极为必要的, 但是这一过程会引起能耗的加大以及热水温度的波动, 所以, 除了要考虑风冷热泵机组的性能优劣之外, 还要合理对于除霜的周期、温度等诸多的因素作以详尽周密的思考。另外, 出于节能节效和经济角度的考虑, 还应该在选用机组时, 把除霜的额外能耗列入考虑的重要因素之中。
水源热泵空调系统在设计中, 首先需要考虑水源热泵空调的条件能否直接应用于该空调建筑, 水源热泵空调有其自身的特点功能, 如果勉强的使用, 或者在运作之前没有考虑好它的使用条件, 那么必然会造成能耗大。其次还要在负荷的计算上, 分清内、外区各自冷、热负荷的大小以及怎样正确的利用。为了使置于各空调房间中的水源热泵机组进风的参数能够达到产品样本中夏季<29℃, 冬季>15℃的要求值, 还要考虑到信奉与排风间如何利用热量。在建筑中要注意, 若有配电间和大型热设备, 将会产生大量的热, 应注意加以回收。另外由于我国江河等天然水源资源广泛, 所以在实际的应用中, 还应该将这些优势融入考虑的范围之中。在我国诸多大型企业化工, 例如化工企业、钢铁制造企业中, 应该合理对它们排放出的大量的低位热能的产生加以利用, 但是与此同时也不能忽略有关的水质问题。
根据目前二者很多应用工程在实际应用中的分析, 水源热泵的效率以及应用范围都普遍高于风冷热泵效率。根据其不同的优势及其特点, 大、中型的集中空调多数采用的是水源热泵空调系统, 对于中、小型工程则大多采用的是风冷热泵空调系统。如遇到有余热、废热可以加以利用时, 要注意热回收这一问题。根据资料显示, 水源热泵空调还有一个优势在于, 它可以进行“化整为零”来减少电气设计的增容量与投资, 这样会更有利于物业的管理, 从而被世人所瞩目。风冷热泵的水源热泵应当在中央空调系统中被更加广泛的应用。
参考文献
风冷热泵机组 篇7
1 PLC控制系统的特点
以常见的八台 (两台为一组) 活塞式制冷压缩机组成的制冷系统为例, 配套控制系统选用西门子S7—200系列中型号为CPU226可编程控制器作为控制核心。具体特点如下:
(1) 温度传感器采用EM231热电阻模块来采集并传递温度信号, 配以铂电阻形成的模拟量采集模块, 并采用12位A/D转换器, 转换后的数据即被测温度实际值, 在PLC控制器中就可直接运用。
(2) 以西门子文本显示器TD200作为操作和显示界面。该显示器经济好用, 编程方便。
(3) 采用RS485作为PLC和TD200的通信协议。这使得PLC和TD200可以达到1200米远的通信距离。
2 活塞式风冷热泵机组的功能及控制要求
(1) 压缩机能量调节。控制系统根据被调房间实际温度与设定温度比较结果判断热负荷大小来改变压缩机工作的台数, 以此实现压缩机能量输出的调节, 当能量等于某一压缩机组的0%时控制当前机组停机, 当能量大于本机组的100%时控制另一压缩机组启动。并且要求控制多组压缩机组启动的次数与运行的时间基本均衡。
(2) 故障保护和报警。当活塞式风冷热泵机组运行时, 设置在各故障检测点的传感器将检测到的物理量信号传递给信号转换器转变成开关信号并输入PLC控制系统, 由PLC控制系统实现对各类故障信号应产生的相应的动作控制, 保护机组的其它部分不受到损害, 并给出报警信号。同时监测各类模拟量和温度模块的工作状态。
(3) 启动和停机控制。控制系统应按照要求的开机与停机顺序和时间间隔依次完成对压缩机组各功能部件的开机与停机控制, 实现开机程序控制和停机程序控制的控制功能。
3 PLC控制系统的设计
3.1 机组被控参数的确定和控制器端口的设置
活塞式风冷热泵机组的对象保护包括:压缩机机组的高压保护与低压保护、风机过载保护、压缩机过热过电流保护、润滑油液位保护、油压压差保护等。机组系统保护包括:载冷剂水断流故障保护、载冷剂水温保护、系统外接故障保护、传感器线路检测及模拟量模块电路检测等。控制器端口设置包括:机组开启与停机控制、制冷制热模式转换控制 (四通换向阀换向控制) 、压缩机能量调节控制、喷液阀开启度控制等。系统输出包括:水泵控制信号的输出和报警信号的输出。模拟量模块的检测包括:出水温度检测、回水温度检测、各组压缩机吸排气温度检测, 各组冷凝温度检测等。
3.2 控制功能程序设计
(1) 控制程序主流程设计。控制系统接到开机指令后, 模拟量模块首先对机组进行故障检测, 如有故障, 系统发出报警信号, 同时显示器上显示出故障代码。
(2) 开机、停机及能量调节程序设计。机组开机检测无故障之后首先开启水泵, 同时模拟量模块检测出回水温, 如果水温温差大于设定范围则依次控制打开风机和压缩机, 在压缩机以占总能量25%比例运行30秒后系统自动进人压缩机能量调节程序控制。
活塞式风冷热泵机组的能量调节一般是控制系统根据检测到的水温来判断热负荷的大小, 进而控制三个电磁阀的开启或关闭, 使压缩机组在25%、50%、75%、100%四个能量等级运行。热负荷变化引起压缩机制冷量需求改变, 当达到某一组压缩机制冷量需求的0%时控制当前压缩机组停机, 大于100%时开启另一组压缩机, 水温升高则依次增加能量等级, 直至四组压缩机全部开启;水温降低则依次减少能量等, 直至四组压缩机全停。能量调节过程中水泵继续运行。当机组接到停机指令后, 控制系统首先控制所有压缩机组停机, 再延时2min关闭水泵, 5min后关闭风机。
(3) 故障保护程序设计。当出现故障时, 与各种故障相应的端口和参数输送给控制系统, 控制系统根据不同的端口和参数的类型不同延长不同的时间后产生相应的故障信号, 这可以防止某些干扰以确保故障的真实性。例如:当某一压缩机组出现故障时控制机组停止运行, 并将启动信号输送给另一组压缩机;当系统出现故障时整个机组全部停机。同时会在TD200文本显示器上显示出故障信息, 故障排除后方可在TD200上复位, 否则无法进行。
(4) 融霜程序设计。当蒸发器结霜时机组性能变差, 使得出回水温差变小。为此, 在进行融霜程序设计时, 须将下几个条件纳入考虑范围:机组以制热模式运行、压缩机连续运行30分钟、回出水温差小于2℃、翅片温度低于-2℃, 当系统同时满足以上条件时系统方进入融霜状态。
4 结束语
PLC控制系统在活塞式风冷热泵机组中的实际工程应用证明了采用PLC控制系统控制活塞式风冷热泵机组, 机组的可靠性和适用性得到了提高, 控制过程也更具有可调性。
参考文献
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蓄热太阳能风冷热泵技术的应用 篇8
一、系统技术方案及工作原理
1、系统技术方案。蓄热太阳能风冷热泵系统主要包括太阳能热水系统和风冷热泵系统两部分。
1压缩机;2四通阀;3室内翅片管换热器;4单向阀;5消声器;6干燥过滤器;7热力膨胀阀;8过滤器;9截止阀;10三通阀;11室外翅片管换热器;12阳台壁挂式太阳能热水器。
风冷热泵系统由压缩机、室内翅片管换热器、热力膨胀阀、室外翅片管换热器等装置组成。太阳能热水系统采用阳台壁挂式太阳能热水器。阳台壁挂式太阳能热水器主要由大口径真空集热管和U形制冷剂铜管等部件组成。
2、系统工作原理。
由于室外空气温度和太阳辐射强度随季节、天气变化, 因此蓄热太阳能风冷热泵系统会根据具体情况采用直膨式太阳能热泵、风冷热泵及水冷热泵等不同模式运行。
(1) 热泵系统冬季运行。当白天室外空气温度较高, 系统按风冷热泵运行。阀1、2开启, 阀3、4关闭, 四通阀为制热模式, 系统从空气中吸收热量向室内供热。此时, 阳台壁挂式太阳能热水器吸收太阳能, 并将热量蓄存在集热器中;当夜间室外空气温度较低, 系统按直膨式太阳能热泵运行。控制系统自动关闭阀1、2, 使室外翅片管换热器制冷剂通路断开, 阀门3、4打开, 制冷剂直接从太阳能热水器中吸收热量。为防止北方地区冬季低温时太阳能集热器中蓄热介质冻结, 可以添加防冻液。
(2) 热泵系统夏季运行。太阳能热水器与热泵系统单独运行。晴天太阳辐射较强时, 阀1、2开启, 3、4关闭, 太阳能热水器用于制取生活用热水, 四通阀为制冷模式, 系统按风冷热泵运行, 从室内吸收热量, 通过室外翅片管换热器向室外散热;当阴雨天气太阳辐射较弱时, 控制系统自动关闭阀1、2, 室外翅片管换热器制冷剂通路断开, 阀门3、4打开, 系统按照水冷热泵运行, 制冷剂从室内吸收热量直接向从太阳能热水器供热。
二、系统特点及应用
大口径阳台壁挂式太阳能热水器集集热、蓄热一体, 省去蓄热水箱, 结够简单、紧凑, 安装易与建筑结构形成一体化。阳台壁挂式太阳能热水器产水温度可在50度以上, 水量从几十到几百升不等。以水量100L温度50度计算, 对于1HP热泵, 冬季夜间可以有效供热6小时太阳能风冷热泵, 系统简单、安装方便, 有效利用了低品味的太阳能, 一方面改善了冬季风冷热泵运行工况, 另一方面夏季阴雨天气时提高太阳能热水温度, 减少室外环境热污染。该技术的应用充分发挥了阳台壁挂式太阳能热水器及风冷热泵的优势, 弥补了各自的不足, 在节能与环保方面上具有很大优势。
摘要：本文介绍了一种新型太阳能风冷热泵系统及其主要技术特点。该系统结构简单、安装方便, 充分利用了低品位的太阳能, 既可有效改善冬季风冷热泵运行工况, 又可提高夏季阴雨天气时太阳能热水器的热水温度, 对于节约能源和环境保护具有重要意义。
关键词：太阳能,风冷热泵,蓄热
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风冷热泵机组 篇9
一、从制冷、制热原理上来说, VRV变频空调机组是分体空调一
种形式上的变化, 而中央空调模块式风冷热泵机组是由主机的冷媒与空调循环系统的水进行热交换, 制成冷水系统进入末端制冷, 在冬季则由厂内采暖换热站二次热网管道提供热水进入末端制热。
二、从空调性能和使用效果上看, VRV变频空调机组的蒸发温
度在1~3℃之间, 没有其他处理过程, 其蒸发器放置在室内, 由送风机直接在室内吹出7~10℃的冷风, 如果人直接在送风口的直吹范围内, 会感觉不适宜;VRV变频空调机组的送、回风口基本都是一体化的, 对于适应不同形状房间的要求能力较弱, 这种一体化的送、回风口适用于正方形或圆形房间, 而其他形状的房间就可能存在气流死角, 造成房间温度不均匀;VRV变频空调机组的室内机的氟路系统均分器分向每台室内机的氟利昂的流量是大致相等的, 这样就造成了小的室内机蒸发温度低, 这样送风温度也低, 大的室内机蒸发温度高, 送风温度也高, 就形成了小房间冷、大房间热的冷热不均现象;室内机组只能用控制器进行温度调节, 不能实现对室内舒适度和环境的品质调节。
风冷式冷水机组的冷水出水温度在7~12℃之间, 通过风机盘管或组合式空调器等末端系统换热处理后, 进入室内冷风的温度为15~18℃之间, 使人感觉较适宜;风冷式冷水机组的末端系统送、回风口分开, 可以调节风冷式冷水机组的末端系统送、回风口的位置, 以达到不同形状的房间都有送风均匀的效果, 空气的气流组织合理化, 使房间内不存在送风死角;风冷式冷水机组系统可根据室内风机盘管大小, 通过管径及阀门来调节通过每台风机盘管的水流量的大小, 以保证每个房间内的温度相同;具有中央空调的优势, 在调节室内温度的同时, 可以借助空气处理机组对室内空气进行送新风, 在冬季的时候对空气进行加湿等, 能够很好的调节室内舒适度和空气品质;但风冷式冷水机组对于初期设计要求较高, 特别是对行政办公楼人员较密集场所, 消防有加装喷淋水的要求, 所以对于不同形状的房间, 进出风口布置一定要科学合理, 避免冷媒供回水管与消防水管和喷淋头相冲突而必须要避让的结果, 并且对于新风入口段进风量控制要求较高, 冬季新风入口吸入大量冷风, 如果热介质水管管径较细、流速又较低时, 极易冻坏水管。
三、从安装上来看, VRV变频机组的铜管最长可以做到
35~40m长, 否则氟利昂系统就不能良好循环, 设备就不能正常运转, 而且即使铜管系统在40m长度范围内, 其工作效率也随长度的增加而下降, 单机制冷量最大为10匹 (约28kw) , 所以大型建筑采用该机组室外机太多, 影响建筑物的外观, 特别对于现代化的高层建筑来说, 悬挂室外机影响美观。风冷式冷水机组系统, 可以根据室内系统的管道的长短、管径的大小以及室内设备的多少来计算管道阻力的大小, 选择适当扬程、流量的水泵, 能够保证各管道内冷水的流量, 风冷式冷水机组单机最大制冷量是253kw, 不占用室内机房, 放在建筑物的房顶即可。但对于房顶承载能力不够的情况下, 应将机组特别是小型冷却水塔远离办公、宿舍类区域, 外部循环水需设置大型冷却塔风扇进行冷却, 它的噪音还是比较大的。
四、从对环境的影响来看, VRV变频机组的室内系统内流动的
全部是氟利昂, 而且系统属于高压系统 (4~22kg/cm2) , 容易产生泄漏, 一旦产生泄漏, 氟利昂遇明火会产生有毒气体———光气, 对人体造成生命危险。风冷式冷水机组系统的室内系统内流动的是水, 系统属于低压系统 (1~5 kg/cm2) , 不容易产生泄漏, 即使万一产生泄漏, 水对人体没有危害性。
五、从维修与维护来看, VRV变频机组维修工作需要专业制冷