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空气能热泵的原理及功能

发布日期:2017-09-19 作者:山东空气能 点击:

热泵系统的节流机构既是阻力元件,使工质发生由高压向低压的转变;同时又是流量调节元件。山东空气能节流机构对供给蒸发器的工质液最进行调节,使得工质的流量与蒸发器负荷、压缩机吸气量以及冷凝器排热能力相匹配。节流机构的选配取决于系统的容量,它的工作可能对整个系统起重要影响。

常用的节流机构有:毛细管、热力膨胀阀,采用满液式蒸发器的大型热泵机组则使用浮球调节阀作为节流元件。

毛细竹用在小型而且不需要梢确调节流谓的热泵装置中,例如热泵型空调器。以空气为热源的热泵必须在很宽的蒸发温度范围工作。毛细管大体上是定压降的阻力元件,它对流带的脚节能力差,当回气压力低时会使流景过剩,把液体带入压缩机因而在使用时要采取相闷的措施:如在吸气侧增设贮集器,或者严格控制系统中工质的充注量,以便将上述影响降低到最小程度。

热交换器有各种不同的结构型式和几何形状,使用中工况的变化范围又宽,所以事先从理论上精确地计算其尺寸大小是不现实的。热交换器传热汁笕中所用的各种系数都楚根据实验和经验确定的。

  选择和设计热交换器要考虑以下因素:传热要求;压降特性;几何尺寸;价格。

  热泵中的热交换器所涉及到的传热过程无外乎两种情况,即布集态改变的传热(如工质的冷凝、蒸发)和无集态改变的传热(如工质的过冷、过热,水和空气侧的换热等)。

  大多数山东空气能热交换器中介质都是强制流动,呈紊流流态,换热强度与雷诺数有关。提高雷诺数(小管径、高流速)有助于换热加强,但又要注意到会引起阻力损失增加,所以二者须兼顾。工质与水发生热交换时主要在工质侧采取强化换热措施;工质与空气友生热交换时强化换热措施在空气侧。往往用加扰流板之类的结构增加扰动破坏热边界层或用肋片结构增加表面积的方法来强化传热。这类措施也同样伴随着阻力增大、能耗提高,故应以所增加的能耗不致抵消掉所获得的好处为限。

  

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流体介质与空气发生热交换的换热器习惯上称作“盘管”。

山东空气能热交换器必须考虑积垢问题,特别是水侧和空气侧容易形成水垢、尘垢,工质侧还会形成油垢。这些污垢对传热的影响很大,0.1mm厚的水垢足以使传热系数下降一半。所以在热交换器的结构设计中应注意到便于除垢。

对于要求作制冷、供热、除湿等多种用途的热泵,还可以通过增设辅助毛细管的办法来满足使用要求。毛细管对工质的流动方向没有限制,故可在冷凝器与蒸发器之间只设一根毛细管,制冷运行与供热运行时,毛细管中工质的流向相反。但是考虑到制冷工况和泵热工况的压差、流量并不相同,更好的办法是分别按制冷和泵热工况配置毛细管尺寸,利用单向阀使制冷和供热运行时务别通过相应工况所配置的毛细管工作。设制冷时两根生毛细管7并联可满足要求,泵热时所需的压降变大,可增设一根供热运行辅助毛细管6,它在制冷运行时被辅助毛细管自控阀5旁通不起作用;泵热运行时它与主毛细管串联用以增大阻力。这样的装置如果再用一根除湿运行辅助毛细管9将室内盘管分成两部分串联起来,还可以作除湿运行。

  通常设计中是按照热源的锻低温度确定流动阻力并决定毛细赀应有的尺寸。这样配置的机组在热源温度高时热泵的输出热量相应地会有所降低,然而这种变化是可以接受的,因为热源(即环境温度)温度高时,采暖的需热量也将减少,即热泵的输出特性与负荷特性的变化相一致。

    


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