空氣源熱泵主要由壓縮機(jī)、膨脹閥、翅片換熱器、套管換熱器這四大部件組成的,通過(guò)電能的輸入驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、電機(jī)做功,讓翅片換熱器實(shí)現(xiàn)吸熱,套管換熱器放熱的過(guò)程,制熱效果高達(dá)380%,是目前最節(jié)能的熱源設(shè)備之一,使用過(guò)程中,安全、環(huán)保、高效是它的主要特點(diǎn)。
心臟部件——壓縮機(jī)
壓縮機(jī)作為空氣源熱泵心臟部件,相當(dāng)于電腦的CPU,人體的心臟,通過(guò)它才能帶動(dòng)制冷劑的流通,實(shí)現(xiàn)熱脹冷縮的過(guò)程,并讓制冷劑實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)吸熱,冷凝放熱的物理變化,目前常用的壓縮機(jī)品牌有谷輪壓縮機(jī)、日立壓縮機(jī)、三洋壓縮機(jī)、大金壓縮機(jī),號(hào)稱(chēng)行業(yè)的四大品牌,在熱泵行業(yè)來(lái)說(shuō)谷輪品牌壓縮機(jī)算最好的。
節(jié)流裝置——毛細(xì)管 電子膨脹閥和熱力膨脹閥
節(jié)流閥通?梢苑譃槊(xì)管節(jié)流,熱力膨脹閥節(jié)流(內(nèi)平衡、外平衡)和電子膨脹閥節(jié)流,通過(guò)改變制冷劑的壓力變化,讓制冷劑實(shí)現(xiàn)液化和氣化的過(guò)程,對(duì)過(guò)熱度或進(jìn)出口空氣的溫差,回風(fēng)溫度及其設(shè)定值等多項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)和數(shù)據(jù)采集,經(jīng)微處理器處理后,控制膨脹閥的開(kāi)度,以滿足系統(tǒng)負(fù)荷的要求。電子膨脹閥優(yōu)點(diǎn)是能夠精確控制制冷劑流量,從而達(dá)到精確控制蒸發(fā)溫度。通常在控溫精度要求比較高的地方使用。
電子膨脹閥可以在﹣70℃以上正常工作,但熱力膨脹閥最低只能達(dá)到﹣60℃。毛細(xì)管是用在小型制冷系統(tǒng)中的(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不可調(diào)節(jié),畢竟毛細(xì)管只是一根小銅管而已);
膨脹閥是用在大中型制冷系統(tǒng)中(結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜,可調(diào)節(jié)),對(duì)制冷劑流量的調(diào)節(jié)除了可以控制蒸發(fā)器外,還可以用來(lái)調(diào)節(jié)冷凝器。當(dāng)蒸發(fā)工況允許的情況下,若冷凝壓力過(guò)高,可以適當(dāng)關(guān)閉膨脹閥,減少系統(tǒng)中制冷劑的流量,降低冷凝器負(fù)荷,從而降低冷凝壓力,實(shí)現(xiàn)空氣能熱水器機(jī)組的高效 和可靠運(yùn)行。
放熱部件——套管換熱器
套管換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給水的載體,選用高效螺紋狀的銅管,外包經(jīng)過(guò)處理的鍍鋅鋼管,實(shí)現(xiàn)了制冷劑包水的過(guò)程,讓高溫的制冷劑氣體充分的與水接觸,達(dá)到更好的傳熱效果。
套管換熱器的優(yōu)點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳熱面積增減自如。因?yàn)樗蓸?biāo)準(zhǔn)構(gòu)件組合而成,安裝時(shí)無(wú)需另外加工。
傳熱效能高。它是一種純逆流型換熱器,同時(shí)還可以選取合適的截面尺寸,以提高流體速度,增大兩側(cè)流體的傳熱系數(shù),因此它的傳熱效果好。液-液換熱時(shí),傳熱系數(shù)為870~1750W/(m2•℃)。這一點(diǎn)特別適合于高壓、小流量、低傳熱系數(shù)流體的換熱。套管式換熱器的缺點(diǎn)是占地面積大;單位傳熱面積金屬耗量多,約為管殼式換熱器的5倍;管接頭多,易泄漏;流阻大。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作適應(yīng)范圍大,傳熱面積增減方便,兩側(cè)流體均可提高流速,使傳熱面的兩側(cè)都可以有較高的傳熱系數(shù)。缺點(diǎn)是單位傳熱面的金屬消耗量大,為增大傳熱面積、提高傳熱效果,可在內(nèi)管外壁加設(shè)各種形式的翅片,并在內(nèi)管中加設(shè)刮膜擾動(dòng)裝置,以適應(yīng)高粘度流體的換熱。
套管換熱器的缺點(diǎn):
檢修、清洗和拆卸都比較麻煩,在可拆連接處容易造成泄露。
生產(chǎn)中,有較多材料選擇受限,由于套管式換熱器大多是內(nèi)管中不允許有焊接,因?yàn)楹附訒?huì)造成受熱膨脹開(kāi)裂,而套管式換熱器大多數(shù)為了節(jié)省空間選擇,彎制,盤(pán)制成蛇管形態(tài),故有較多特殊的耐腐蝕材料無(wú)法正常生產(chǎn)。
套管換熱器國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成統(tǒng)一的焊接標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)企業(yè)都是根據(jù)其他換熱產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)選擇焊接方式,所以,套管式換熱器的焊接處,出現(xiàn)各類(lèi)問(wèn)題司空見(jiàn)慣,需要經(jīng)常注意檢查,保養(yǎng)。
吸收空氣部件——翅片換熱器
翅片換熱器主要采用清水膜的鋁箔,橋裝的透風(fēng)系統(tǒng),讓空氣充分與傳熱面積接觸,更高效的吸收空氣中的熱量的部件。
翅片換熱器的特點(diǎn):
傳熱效率高,由于翅片對(duì)流體的擾動(dòng)使邊界層不斷破裂,因而具有較大的換熱系數(shù);同時(shí)由于隔板、翅片很薄,具有高導(dǎo)熱性,所以使得板翅式換熱器可以達(dá)到很高的效率。
緊湊,由于板翅式換熱器具有擴(kuò)展的二次表面,使得它的表面積可達(dá)到1000㎡/m³。
輕巧,原因?yàn)榫o湊且多為鋁合金制造,現(xiàn)在鋼制、銅制、復(fù)合材料等的也已經(jīng)批量生產(chǎn)。
通過(guò)流道的布置和組合能夠適應(yīng)逆流、錯(cuò)流潮、多股流、多程流等不同的換熱工況。通過(guò)單元間串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)的組合可以滿足大型設(shè)備的換熱需要。工業(yè)上可以定型、批量生產(chǎn)以降低成本,通過(guò)積木式組合擴(kuò)大互換性。