详解风冷热泵机组:原理、选型及设计要点
详解风冷热泵机组:原理、选型及设计要点
风冷热泵机组是一种常见的中央空调设备,广泛应用于家庭和工业领域。本文将详细介绍风冷热泵机组的原理、选型要点及设计要求,帮助读者更好地了解这一设备。
一、风冷热泵机组是什么?
风冷热泵机组是由压缩机、换热器、节流器、吸热器等装置构成的一个循环系统。其基本原理是基于压缩式制冷循环,利用冷媒作为载体,通过风机的强制换热,从大气中吸取热量或排放热量,以达到制冷或制热的需求。
风冷热泵机组是中央空调机组的一部分,与风冷冷水机组的主要区别在于,风冷热泵在机组内部至少增加了一个四通换向阀,用于制冷或制热的功能切换。这使得风冷热泵机组不仅能制取冷水,还能切换到制热工况制取热水,以满足室内温度调节的需求。
特灵 RTXC 螺杆式风冷热泵机组
与大型中央空调采用水冷热泵机组不同,风冷热泵主要用于家用中央空调领域以及一些轻型工业、商用领域。
二、风冷热泵工作原理
风冷热泵机组是空调系统中的主机,由于采用风冷冷凝器不需要冷却塔,而蒸发器是水冷的,夏天制冷时提供冷水,冬季制热时提供热水。风机盘管是空调系统的末端装置,装在室内,通过热交换,吸出冷风或热风。
风冷热泵机组与风机盘管共同使用,前者提供冷水或热水,后者将冷水或热水通过热交换,吸出冷风或热风。我们可以形象的把风冷热泵机组比作是中央空调的大脑,如果大脑不工作了,那中央空调将丧失全部功能,系统也将停止运行。
三、 风冷热泵机组的特点
让我们通过对比水冷热泵机组和变频多联机(VRV系统)来了解风冷热泵机组的特点:
风冷热泵机组 VS 水冷热泵机组
特点 | 水冷热泵机组 | 风冷热泵机组 |
---|---|---|
应用范围 | 广,造价较低 | 节约水资源,环保 |
技术成熟度 | 高,应用广泛 | 安装灵活,无需专用机房 |
冷热源设置 | 集中,管理方便 | 冬季供热节电 |
制冷效率 | 夏季制冷效率高 | 噪声影响较小 |
初期投资 | 相对较低 | 维修保养费用低 |
机房要求 | 要求不高 | 运行时间越长越有利 |
使用寿命 | 较长 | - |
占地面积 | 小 | - |
风冷热泵机组 VS 变频多联机VRV系统
特点 | 风冷冷(热)水模块式机组 | 变频多联机(VRV系统) |
---|---|---|
简介 | 空气为冷(热)源,水为介质 | 变制冷剂流量系统 |
布置灵活性 | 灵活,控制方式多样 | 一台室外机对应多组室内机 |
安装便捷性 | 接上电源、水路即可使用 | 设备占用空间小,节能 |
扩展性 | 方便增减主机 | 集中控制管理 |
初投入 | 经济实惠 | 初投入成本略高 |
维护 | 主机集中,维护成本低 | 变频节能,维护方便 |
节能 | EER值3.2以上 | EER值3.3-4.3 |
开机率节能 | 开机率影响能耗 | 开机率影响能耗 |
主机特点 | 主机可放地面或屋面 | 主机体积小,重量轻 |
附加功能 | 功能较少 | 功能多样 |
通讯控制 | 简易 | 科技化、人性化 |
控制精度 | 较低 | 较高 |
速效 | 二次交换,舒适性好 | 直接蒸发,速度快 |
配置灵活性 | 灵活 | 受局限 |
舒适性 | 水作载体,舒适性强 | 直接蒸发,除湿量大 |
维修成本 | 低 | 略高 |
联机管 | 回收率低 | 回收率高 |
环保 | 较环保 | 更环保 |
缺点 | 寒冷地区需辅助加热 | 泄漏不易察觉 |
使用寿命 | 12-15年 | 18年以上 |
四、风冷热泵机组的选择
风冷热泵机组性能分析
- 冷热量:决定风冷热泵正常使用的关键参数,可从厂家样本中查得。
- COP值:衡量风冷热泵性能的重要参数,目前国家标准为2.57,进口品牌可达3.8。
- 噪声:影响环境的重要参数,建议选择80dB以下的机组。
- 外型尺寸:考虑设备布置尺寸要求,优先选择尺寸较小的机组。
- 运行重量:考虑屋面承重能力,优先选择重量较轻的机组。
风冷热泵机组系统分析
- 压缩机的型式:涡旋式和螺杆式压缩机更适合热泵工况。
- 冷凝器的型式与布置:波纹片配内螺纹铜管更优,W型布置效果最好。
- 热力膨胀阀配置:双膨胀阀方式更优。
- 蒸发器型式:板式换热器和干式壳管式各有优劣。
- 轴流风机的配置:风量与制冷量之比在0.071
0.095/KJ之间,迎风面风速35m/s。 - 能量调节方式:无级调节更节能。
- 除霜方式:常见有压差控制、温差控制、温度时间控制。
- 安全保护与控制:包括吸气压力保护、排气压力保护、油压保护等。
五、风冷热泵的工程设计布置
- 设备布置:避免气流短路,机组间距离2米以上,与建筑距离3米以上。
- 辅助热源配置:建议每1RT制冷配置0.6kW辅助热源。
- 噪声控制:优先选择低噪声品牌,单台机组噪声65~85dB。
六、风冷机的工业应用
风冷机组分为单冷型和热泵型,其中热泵型机组集制冷、制热、热回收功能于一体,能实现夏季降温、冬季采暖、制取生活热水,一机多用。产品广泛适用于华东、华南、西南、西北地区以及一些水源缺乏的区域。同时对冬季气温相对较低且无锅炉或其他供热条件的地区尤为适用。
风冷机组可直接放置在屋顶、裙楼平台或水平地面上,无需建造专用机房、锅炉房,安全而清洁,以室外空气为直接冷(热)源。是目前冷(热)水空调设备产品中保养维修比较经济、简单的机种。
因此除了家用,风冷机的主要工业应用如下:
纺织、漂染、制衣、塑胶、激光技术、焊接、热力塑型、机械切削加工、非切削加工、铸造、表面处理、电镀、电泳、医疗设备、电子行业、电路板生产、电子芯片制造、化工、造纸、制药业、食品加工业、铝型材、铝合金、钢化玻璃、镀膜玻璃生产、超声波清洗、首饰加工、皮革、皮草加工、油墨生产、养殖业、喷涂、玩具、鞋类等有高温的工厂车间、适合于开敞式及半开敞式环境。